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浅谈周期表中的“序差”关系

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浅谈周期表中的“序差”关系

【摘要】：元素周期表中有许多规律，其中原子序数之间的差值关系也是有规律的，只要我们掌握得当，对我们深入了解元素周期表有很大的帮助，对解决有关周期表的一些题目也能起到事半功倍的效果。
【关键词】：周期表原子序数主族规律序差
元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是学习和研究化学的一种重要的工具，其内容抽象，规律性强，笔者就从元素的原子序数之间的差值关系中总结了一些规律，以便学生掌握。
一、不同周期同主族相邻元素的原子序数之差规律：“左上右下”规律。
“左上”指过渡元素左侧（即ⅠA族、 ⅡA族）上下相邻元素的原子序数之差等于上面元素所在周期内元素的种类数，前提是要学生记住每一周期所含元素的种类数，具体讲就是第一周期（2种），第二周期（8种），第三周期（8种），第四周期（18种），第五周期（18种），第六周期（32种）第七周期（不完全）。
“右下”指过渡元素右侧（即ⅢA～ⅦA族）上下相邻元素的原子序数之差等于下面元素所在周期内元素的种类数。
【例1】已知A、B是周期表中同主族且相邻的两种元素，A、B所在周期分别有m、n种元素，若A的原子序数为x，则B的原子序数可能为〔〕
① x+m ②x-m ③x+n ④x-n
A.①②    B. ②④    C. ②③    D. ①②③④
解析：根据“左上右下”规律，若A为ⅠA或ⅡA族元素，A处于主族的上一周期，B处于同主族下一周期，则B的原子序数为x+m;当B处于同主族上一周期，A处于同主族下一周期，则B的原子序数为x-n;若A、B为ⅢA～ⅦA族元素，当A处于下面时，B的原子序数为x-m;当B处于下面时，B的原子序数为x+n.由上分析可知答案应选D。
二、同周期不同主族相邻元素的原子序数之差规律：同周期不同主族相邻元素的原子序数之差等于1，但如果是ⅡA族和ⅢA族的序数差就不一定是1。如果ⅡA族元素原子序数为a,ⅢA族元素原子序数为b,则有：
1、若a为第二、三周期元素原子序数，则b=a+1;
2、若a为第四、五周期元素原子序数，则b=a+11;（因为这两周期包括有副族元素7种，第Ⅷ族元素3种）
3、若a为第六、七周期元素原子序数，则b=a+25;（因为这两周期包括镧系15种，副族元素6种，第Ⅷ族元素3种，锕系15种）
【例2】设x是ⅡA族某元素的原子序数，则同周期的ⅢA族元素的原子序数不可能是〔〕
A.x+1     B.x+8     C.x+11    D.x+25
解析：根据我们上面讲的规律很快可以知道答案为B.
三、同周期不相邻主族元素的原子序数之差规律：同周期中不相邻的两种元素之间如果不存在过渡元素，则原子序数之差等于两种元素所在族的序数之差。如果存在过渡元素，则原子序数之差等于两种元素所在族的序数之差与10或24之和。
【例3】A、B是周期表中同周期的两种元素，它们可以形成离子化合物AmBn,且离子均为稀有气体的电子层结构。若A的原子序数为a，则B的原子序数可能为〔〕
A.8-m-n     B.a-8+m+n    C.a+18-m-n    D.a+24-m-n
解析：由其化合物的式子AmBn可知，A、B形成的离子一般为An+和Bm-,从而可得知A为nA族元素，B为（8-m）A族元素。如果A、B之间存在过渡元素，则A、B原子序数之差为8-m-n+10=18-m-n或8-m-n+24=32-m-n,即B的原子序数为a+18-m-n或a+32-m-n;若A、B之间不存在过渡元素，则A、B原子序数之差为8-m-n，即B的原子序数为a+8-m-n。因此正确答案为C。
四、主族元素原子的序数与化合价之间的关系：“价奇序奇，价偶序偶”（利用谐音可记成“嫁鸡随鸡，嫁狗随狗”）即就是元素的化合价一般是奇数，那么其原子序数一般就是奇数;元素的化合价一般是偶数，那么其原子序数一般就是偶数。原子序数之间的差值关系，可根据：奇数-奇数=偶数；偶数-偶数=偶数；奇数-偶数=奇数；偶数-奇数=奇数。利用差值的奇偶关系很快可以解题。
【例4】短周期元素mA和nB能化合生成A的最高价化合物A2B3，则m和n的关系不可能是〔〕
A.m=n+5     B.m=n-3     C.m=n+14     D.m=n-6
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