元素周期表有多少个元素
在目前的元素周期表中,前七个周期都已经填满,总共包含了118种元素。前20位元素,是我们最为熟悉的,几乎每一个学生都背过这个口诀,在现实中,只有一小部分元素是我们日常生活能接触到的,下面一起来认识一下吧!
元素周期表有多少个元素
118种。世界上所有的物质都是由各种各样的元素所组成的,而当今世界已经确认的元素一共有118种,它们非常完美地排在了元素周期表上,7排118个。
什么是元素周期表
元素周期表是由俄国化学家门捷列夫于1869年首次提出,它依据元素的物理和化学性质将元素按着一定的规律排列在一张表格上,为研究元素和化学反应提供了重要工具。
元素周期表可以追溯到19世纪末的俄国,当时的化学家们已经对元素的性质和元素之间的关系有了初步的认识。而最早的元素周期表,是由门捷列夫于1869年提出的。这张元素周期表是以原子量为基础的,直接题示出了当时所知的所有元素的位置和性质。而后,随着科学技术的不断进步,元素的性质和特征得到了进一步的研究,于是元素周期表也开始不断地进行修改和更新。最终,在20世纪初,随着电子结构理论的发展,以基于原子序数排列元素的现代周期表诞生了。
元素周期表的特点包括
周期:水平排列的元素,每一个周期都有相同数量的电子壳层(能级)。第一周期有两个元素,第二周期有八个元素,以此类推。
族:垂直排列的元素,位于同一族的元素通常具有相似的化学性质,因为它们有相同的外层电子结构。
原子序数:每个元素都有一个唯一的原子序数,通常用整数来表示。原子序数按顺序递增,从氢(原子序数为1)开始。
原子质量:元素周期表中通常还包括每个元素的相对原子质量或原子量。
元素周期表的作用
元素周期表揭示了元素性质随原子量递增而周期性变化的规律,阐明了元素之间的内在联系及元素的共性。因此,(1)可根据元素周期表推断未知元素的性质;例如:可根据F、Cl、Br的性质推知I和At的性质。(2)可利用元素周期律,比较不同元素之间性质的差异性,例如:其氧化物的酸碱性,氢化物的稳定性、原子或离子的氧化性、还原性、同类化合物的水溶性等等。(3)帮助理解自然现象,例如:氟具有很强的氧化性;铯具有很强的还原性等。特别地,元素周期表一直是新元素探索的一个指导性工具,即使在现代化学与物理学中,它仍然发挥着不可替代的作用,例如:超铀元素的发现。
元素周期表中的常考规律
一、电子排布规律
最外层电子数为1或2的原子可以是IA族、ⅡA族或副族元素的原子;最外层电子数是3~8的原子一定是主族元素的原子,且最外层电子数等于主族的族序数。
二、序数差规律
(1)同周期相邻主族元素的“序数差”规律
①除第ⅡA族和第ⅢA族外,其余同周期相邻元素序数差为1。
②同周期第ⅡA族和第ⅢA族为相邻元素,其原子序数差为:第二、第三周期相差1,第四、第五周期相差11,第六、第七周期相差25。
(2)同主族相邻元素的“序数差”规律
①第二、第三周期的同族元素原子序数相差8。
②第三、第四周期的同族元素原子序数相差有两种情况:第IA族和第ⅡA族相差8,其它族相差18。
③第四、第五周期的同族元素原子序数相差18。
④第五、第六周期的同族元素原子序数镧系之前相差18,镧系之后相差32。
⑤第六、第七周期的同族元素原子序数相差32。
三、奇偶差规律
元素的原子序数与该元素在周期表中的族序数和该元素的主要化合价的奇偶性一致。若原子序数为奇数时,主族族序数、元素的主要化合价均为奇数,反之则均为偶数(但要除去N元素,它有多种价态,Cl元素也有ClO2)。零族元素的原子序数为偶数,其化合价视为0。
四、元素金属性、非金属性的强弱规律
(1)金属性(原子失电子)强弱比较
①在金属活动性顺序中位置越靠前,金属性越强。
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈,金属性越强。
③单质还原性越强或离子氧化性越弱,金属性越强。
④最高价氧化物对应的水化物碱性越强,金属性越强。
⑤若X + Yn+ → Xm+ + Y,则X比Y的金属性强。
(2)非金属性(原子得电子)强弱比较
①与H2化合越容易,气态氢化物越稳定,非金属性越强。
②单质氧化性越强,阴离子还原性越弱,非金属性越强。
③最高价氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性越强。
④若X + Yn- → Xm-+Y,则X比Y的非金属性越强。
需要补充的是,除了这些常规的判据之外,还有一些间接的判断方法:如在构成原电池时,一般来说,负极金属的金属性更强。还可以根据电解时,在阳极或阴极上放电的先后顺序来判断等。
需要注意的是,利用原电池比较元素金属性时,不要忽视介质对电极反应的影响。如Al-Mg-NaOH溶液构成原电池时,Al为负极,Mg为正极;Fe-Cu-HNO3(浓)构成原电池时,Cu为负极, Fe为正极。
元素周期表的应用
1.预测元素的化学性质和反应活性
元素周期表为我们预测元素的物理和化学性质提供了框架。例如,可以通过周围元素在周期表中的位置,推测一个元素的电荷和半径以及化合物的稳定性,这在新材料和药物研究中至关重要。
此外,周期表还可以用来预测元素的反应活性,即元素与其他元素或分子的反应易发性。周期表中原子序数较小的元素通常是最活泼和最反应敏感的元素,而原子序数较大的元素则相对较稳定。
2.指导新材料的研发
元素周期表为新材料研发提供了可靠的基础。研究人员可以通过调整分子组成和材料结构来设计具有特定特性的材料。这些特性可能包括硬度、弹性、导电性和导热性等。
周期表还为人们提供了更好的了解材料特性的方法。例如,通过在元素周期表中寻找共价和离子配对,可以理解分子之间的相互作用和结构,从而较准确地预测材料的性质。
3.指导生命科学研究
周期表提供了解释生命现象的另一种方法。元素周期表的结构和特点揭示了元素在生命过程中起的作用。例如,钠、钾和钙等元素是神经元传递信号的重要组成部分;氧、氮和碳等元素组成了许多生物分子,从而影响了生命的基本化学性质。
此外,周期表还是进行生物成像和药物评估的基础。人们可以使用周期表的知识设计特定的药物,并将其与特定元素配合使用以增强疗效。