【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實的學(xué)酥重新自修以查漏補缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的備注。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因為6677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯的自學(xué)教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。

第三章原子結(jié)構(gòu)和元素周期律

§3-7元素周期表

【01】根據(jù)周期律，把現(xiàn)在已知的105種元素，按照它們原子序數(shù)（核電荷數(shù)）遞增順序依次排成一個長列，然后把這個長列分成若干部分，每一部分都是從最活動的金屬元素開始到惰性氣體為止。并把這些部分各稱為一個周期。然后再把各周期上下相迭，使不同周期內(nèi)性質(zhì)相似的各元素處于同一縱行。就象上節(jié)中我們對從鋰到氬所做的那樣。制成了元素周期表。所以周期表實際上就是周期律的具體表現(xiàn)形式。【這個表的形式和所表示的元素性質(zhì)遞變規(guī)律，和1871年門捷列夫按當(dāng)時已知的63種元素按原子量遞增順序所排列出來的，并沒有多少變動，只是增加了后來發(fā)現(xiàn)的一些元素】（周期表見前插頁表3·4）

【02】元素周期表里所顯示出來的各種元素性質(zhì)遞變的規(guī)律，對指導(dǎo)學(xué)習(xí)化學(xué)有很大幫助，因此我們首先要熟悉一下這個表的結(jié)構(gòu)。

周期

【03】元素周期表里在橫的方面共分7個部分，每個部分是一個周期，所以一共有7個周期。所謂周期，就是按照原子序數(shù)遞增順序排列，從一種最活動的金屬開始（第一周期除外），到惰性氣體為止的一系列元素，這些元素具有相同的電子層數(shù)。

【04】在周期表里，我們可以看到，每個周期里元素的數(shù)目并不相同。第一周期里只有氫和氦2個元素，第二和第三周期里各有8個元素，這三個周期稱為短周期。第四和第五周期各有18個元素，第六周期有32個元素，第七周期到現(xiàn)在為止，還只發(fā)現(xiàn)了19個元素。這四個周期都比較長，所以叫做長周期。其中第七周期還未成一個完整的周期，因此又叫做不完全周期。

【05】在短周期里，元素最外電子層里的電子數(shù)依次從1個遞增到8個（第一周期從1個到2個），比較簡單。在長周期里，最外電子層里的電子數(shù)，雖然也是逐步從1個遞增到8個，但元素的核外電子排布情況，就比較復(fù)雜。我們以第四周期為例來說明長周期里元素的電子排布，以及由此而引起的化合價變化的情況。

【06】第四周期開始的兩個元素鉀和鈣，電子增加在最外層里，從第3個元素鈧到第11個元素銅共9個元素，它們的電子一般都增加在次外層里（個別例外），而從第12個元素鋅開始，電子重新又增加到最外電子層里，直到惰性氣體氪最外電子層達(dá)到8個電子。因此，這個周期里開始的兩個元素（鉀和鈣）和最后的6個元素（鎵起到氪止），它們最外電子層里電子數(shù)的變化和短周期的元素相似，也就是在最外電子層里，電子依次由1個遞增到8個。這樣比較復(fù)雜的電子排布，反映在各元素的化合價變化上的情況是：從鉀到錳的最高正化合價是+1價增加到+7價，和短周期里各元素的正化合價的變化相同。但是，在短周期里，+7價元素的后面接著是一個零價元素（惰性氣體），而在這個長周期里，錳以后是三個性質(zhì)相似的元素：鐵、鈷、鎳。這三個元素和短周期里的任何元素都不相似。后面的銅，化合價又驟然降到+1價，以后從銅的+1價開始，又依次增加到溴達(dá)到+7價。溴以后是惰性氣體氪，它是這個周期的最后一個元素。

【07】第六周期里，從原子序數(shù)是57的元素鑭()起，到原子序數(shù)是71的元素镥()為止，共15個金屬元素，它們組成鑭系元素。由于它們的性質(zhì)相似，在周期表里只能占一格位置，這樣，表內(nèi)格子中寫不下這許多元素，所以把鑭以后的14個元素排在表外。

【08】第七周期里，原子序數(shù)89的元素錒(Ac)以后的14個元素彼此性質(zhì)極為相似，稱為錒系元素。我們也把錒以后的元素排在表外。

族

【09】元素周期表從縱的方面看，共有18個縱行，除了第八、第九、第十這三個縱行算作一族叫第Ⅷ族外，其他十五個縱行，每一個縱行叫做一族。族分兩種，一種叫主族，一種叫副族。通常把由短周期的元素和長周期的元素共同構(gòu)成的族，叫做主族；完全由長周期元素構(gòu)成的族，叫做副族。周期表靠左邊的兩個族和靠右邊的五個族是主族，分別用ⅠA、ⅡA、ⅢA、……表示。主族元素的最高價氧化物中元素的化合價等于該元素原子最外電子層上的電子數(shù)。自第Ⅳ主族起，元素的負(fù)化合價等于8減去該元素所屬的族數(shù)。

【10】最右邊一族是惰性元素，它們在通常情況下不起化學(xué)變化，化合價是零，因此稱為零族。周期表中間的部分是副族元素。自左至右分別以ⅢB、ⅣB……ⅠB、ⅡB表示。

【11】在元素周期表里，每種元素一般都占一格。在每一格里，均標(biāo)有元素符號、元素名稱、原子序數(shù)和原子量。

山箋|| 元素周期表小結(jié)

????????科學(xué)家根據(jù)原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，科學(xué)有序地排列起來，最終得到元素周期表。共7行（1行一個周期共7個周期），18列（除8、9、10列為一族外1列為1族，共16族）。按核電荷數(shù)順序給元素編號，叫做原子序數(shù)，金屬元素、非金屬元素和稀有氣體用不同顏色區(qū)分。

????????元素周期表中元素分類：①金屬元素：钅字旁（汞除外）；②非金屬元素：石字旁固態(tài)、氵字旁液態(tài)、氣字頭氣態(tài)；③稀有氣體：氣字頭氣態(tài)。

????????同一周期具有相同的電子層數(shù)，周期數(shù)等于電子層數(shù)，同一縱列具有相似的化學(xué)性質(zhì)（最外層電子數(shù)相同）。同一周期，從左到右原子序數(shù)依次增大；同一縱列，從上到下電子層數(shù)依次增多。

習(xí)題3-7

1、元素周期表里一共分成幾個周期？幾個主族？幾個副族？

2、什么叫做周期？什么叫做長周期、短周期和不完全周期？每一周期中各包括多少個元素？

3、每個周期開始的元素和結(jié)尾的元素各具有什么樣的性質(zhì)？這與它們最外電子層上的電子數(shù)有什么關(guān)系？