巧用元素周期表

巧用元素周期表（精选十篇）

巧用元素周期表 篇1

我们都知道, 元素在周期表中的位置不同, 元素所显示的化合价也是有差别的, 但他们之间的联系到底是怎么样的呢? 在元素周期表的短周期中, 元素的原子序数与该元素的主要化合价的数值在奇偶性上是一致的, 也就是元素的序数是偶数, 那么显示的化合价也是偶数, 如果序数是奇数, 那么显示的化合价也是奇数.

例1若短周期中的某两种元素能够形成原子个数比为2∶3的某种化合物, 那么这两种元素的原子数序之差不可能是 ()

( A) 1 ( B) 3 ( C) 5 ( D) 6

分析: 这道题很明显考查的就是元素的原子序数与该元素的化合价之间的关系, 如果学生有这种意识, 即“价奇序奇, 价偶序偶”的概念, 从数字的奇偶性方面考虑, 很快可以发现选项中三个奇数一个偶数这一特征, 那么单独的偶数“6”肯定就是要选的答案了, 这是一种最快速便捷的方法. 但学生也一定要能够弄明白这其中的过程和所运用到的知识. 根据题目中的原子个数比, 可以很容易知道, 该化合物中的两种元素的化合价可能是“+3”与“-2”, 又或者是“-3”与“+2”, 他们的数值是一奇一偶的, 这样的两个数的差只可能是奇数, 不可能是偶数的, 所以同样可以选出正确答案.

二、相邻原子序数之间的差值关系

原子数序之间的差值关系要分为两种情形:

( 1) 在同主族相邻元素之间: 第一主族和第二主族的原子序数之差与原子序数较小的所在的周期的元素种类相同; 第三至第七主族以及0族中原子序数的差值与原子序数较大的所在的周期的元素种类相同.

( 2) 同周期主族元素的原子序数之间: 短周期元素的原子序数差就等于族序数差; 在短周期中, 如果两元素刚好是分布在过渡元素的两侧, 那么他们的原子序数之差也等于族序数之差; 当两元素分布在过渡元素的两侧时, 第四或第五周期的元素的原子序数的差等于族序数差 + 10; 第六周期的要相应地 + 24.

例2下列说法中正确的是 ()

( A) 某种化合物中的两种元素在同一主族内, 如果一种元素的原子序数为a, 那么另一种元素的原子序数可能是a +4

( B) 短周期中的两种元素X、Y的原子序数差值为7, 那么X与Y可能是在同一主族中

( C) 某主族中的两种元素X、Y刚好能形成XY2型化合物, 那么这两种元素之间的原子序数的差值可能是2或者5

( D) 第二主族与第三主族元素的原子数序之差一定是1

分析: 这几个选项都是关于原子序数的位置与序数之间的差值问题. 对这类问题, 一定要熟悉相关的规律, 要熟悉元素周期表中元素的分布, 从我们上面总结的第一点规律中可以知道, 同主族中相邻元素的序数之差可能为2、8、18、32, 因此可以判断 ( A) 和 ( B) 两个选项是错误的; 另外, 根据第二点规律, 我们也可以知道, 第二主族与第三主族元素的原子数序之差与他们所处的周期不同而不同, 因此 ( D) 也是错误的; 而 ( C) 选项中的XY2型化合物, 比如说CO2, MgCl2等, 他们的原子序数之差刚好是2或5, 所以, 正确答案是选 ( C) .

三、原子序数与电子层之间的关系

有关原子的电子层问题也是我们常常要讨论和考查的内容, 特别还会结合离子来考查. 电子层与元素的位置同样有密切的关系, 如第几族、第几周期, 这些都是很重要的信息. 在具有相同电子层结构的离子中, 如果电性不同, 那么阴离子的位置就在前一周期的右侧, 阳离子就在后一周期的左侧, 阴离子的原子序数小于阳离子的原子序数. 如果离子的电性相同, 那么它们在同一个周期内, 且为阳离子时, 电荷数越大, 原子序数也越大, 为阴离子时, 电荷数小的原子序数大.

例3甲和乙两种元素的阳离子的电子层结构相同, 甲的阳离子半径大于乙的, 丙和乙两种元素的核外电子层数相同, 丙元素的原子半径小于乙元素的原子半径, 那么, 甲乙丙三种元素的原子序数大小关系是 ()

( A) 甲 > 乙 > 丙 ( B) 乙 > 甲 > 丙

( C) 丙 > 甲 > 乙 ( D) 丙 > 乙 > 甲

分析: 通过对已知条件的分析, 再根据上述给出的有关原子序数大小与离子半径的关系, 可以很容易知道, 甲和乙这两种元素在周期表中处于同一个周期, 并且乙元素在甲元素的右侧, 原子序数较大, 而乙元素与丙元素的核外电子层数相同, 他们也在同一个周期内, 根据原子半径的大小可以判断出丙元素在右侧, 所以可以得出正确答案 ( D) .

摘要：众所周知, 元素周期表是化学学习的一个重要组成部分, 化学学习中的很多相关知识及研究都是依据元素周期表进行的.特别是高中阶段的化学, 更是以元素周期表为基础和依托, 带领学生进入探究化学元素和化学知识的大门.元素周期表作为高中化学学习中一项非常重要的基础知识, 学生必须要很好地掌握, 学会正确地, 灵活地运用元素周期表中的相关规律来解决问题.本文将举例来谈谈元素周期表中的规律应用.

关键词：高中化学,元素周期表,规律研究

参考文献

[1]李明红, 张涛.元素周期律.高中生学习:师者, 2012 (1) .

[2]覃孔彪.专题六物质结构和元素周期律.高中生学习:高三文科, 2012 (5) .

元素周期表与元素命名 篇2

元素周期表呈现出了元素性质的周期性变化，而元素的命名同元素的性质密切相关，这在元素周期表中有很直观的体现。同一周期内，元素原子核外电子层数相同，从左到右，最外层电子数依次递增，原子半径递减（18族元素除外），失电子能力逐渐减弱，获电子能力逐渐增强，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。同一族中，最外层电子数相同，由上而下，核外电子层数逐渐增多，元素金属性递增，非金属性递减。元素的中文命名有规可循：元素周期表中常温下的气态元素用“气”字头表示；液态元素“溴”用了“氵”旁，“汞”也有“水”；固态元素大多数为金属元素，用“钅”旁表示（包括金），非金属元素用“石”字旁表示。

IUPAC（国际纯粹与应用化学联合会）2016年新版元素命名指南规定：“所有新元素的命名，必须反映历史并保持化学的一致性，即属于第1～16族（包括f区元素）的元素，命名以‘ium结尾；属于第17族的元素，以‘ine结尾；属于第18族的元素，以‘on结尾。”113号元素属13族，英文名为nihonium；115号元素属14族，英文名为moscovium；117号元素属16族，英文名为tennessine；118号元素属18族，英文名为oganesson。这几个元素周期表新成员的中文名最终如何？让我们拭目以待。

巧用元素周期表 篇3

1.电子排布法确定元素在周期表中的位置

通过元素原子序数正确书写出对应原子的核外电子排布式,从而确定出最大能层序数,根据最大能层序数确定对应元素在周期表中所在的周期序数; 再结合核外电子排布式确定出该原子外围电子排布式及外围电子数, 由外围电子数进而确定出对应元素在周期表中所在的纵行; 最后由纵行序数确定元素所在的族序数。

1.1元素在周期表中所在的周期

最大能层序数=周期序数

1.2元素在周期表中所在的族 。

(s区或p区 )外围电子数=主族序数 【核外只有一层则外围电子数2,多层且外围电子数8个则为零族。 】

(d区或ds区 )外围电子数=该元素在周期表中所在的纵行序数(从左至右)。

例1:35Br原子核外电子排布式 :

据上述35Br核外电子排布式可知 ,溴原子的最大能层序数为4,溴元素在周期表中的周期序数为4;由外围电子排布式为4S24p5;可知溴为p区元素且外围电子数为7,则主族序数为7; 因此,溴在周期表中的位置:第四周期、第VIIA族。

例2:24Cr原子核外电子排布式 :

据上述24Cr原子核外电子排布式可知 ,24Cr原子的最大能层序数为4,则铬元素的周期序数为4;由外围电子排布式为3d54S1;可知该元素属于周期表中ds区 ,且外围电子数为6;则在周期表中所在的纵行就是从左至右第6纵行即第VIB族。 因此, 铬在周期表中的位置:第四周期、第VIB族。

例3:54Xe原子核外电子排布式 :

根据上述54Xe原子核外电子排布式可知 ,54Xe原子的最大能层序数为5;故氙的周期序数为5;由外围电子排布式为:5S25p6; 可知该元素属于周期表中p区且外围电子电子数为8,则为零族。 因此,氙在周期表中的位置:第五周期、零族。

2.作差法确定元素在周期表中的位置

利用元素原子序数a减去各周期所含元素种类数,【即所减数字(2、8、8、18、18、32、32)分别是周期表中第一周期至第七周期所含元素的种类数】; 根据b值的正负同时结合所减数字的个数,从而确定出元素在周期表中的位置。

2.1根据b值确定元素在周期表中所在的周期序数

2.2根据b值确定元素在周期表中所在的纵行

由于b=2>0;Ba元素所在的纵行是从左至右第2纵行即第IIA族 ,且所减数字的个数为5,故周期序数为5+1=6;因此 ,钡在周期表中的位置:第六周期、第IIA族。

由于b=-11<0;Re元素周期表中所在的纵行是从右至左第11纵行(从第17纵行数起)即第VIIB族;所减数字的个数为6, 故周期序数为6; 因此 , 铼元素在周期表中的位置 : 第六周期、第VIIB族。

由于b=-1<0;X元素周期表中所在的纵行是从右至左第1纵行(从第17纵行数起)即第VIIA族;所减数字的个数为7,故周期序数为7;因此X元素在周期表中的位置:第7周期、第VIIA族。

由于b=0;Rn元素周期表中所在的纵行从左至右第18纵行即零族,所减数字的个数为6,即周期序数为6;因此,氡在周期表中的位置:第六周期、零族。

例5: 已知M2+的核外24个电子其中3d轨道中有6个电子, 是推断:M元素在周期表中的位置。

解析: 方法一电子排布法:M原子核外围电子排布式:解析:可知最大能层序数=周期序数=4;外围电子数为8,故该元素在周期表中所在的纵行序数 (从左至右)8即第VIII族。 M元素在周期表中的位置:第四周期、第VIII族 。

方法二作差法: 该离子所含的质子数为:24+2=26,26-28-8-18=-10;b=-10<0所减数字的个数为4故第四周期 ,M元素周期表中所在的纵行是从右至左第10纵行(从第17纵行数起)即第VIII族;即M元素在周期表中的位置:第四周期、第VIII族。

总之, 新课标高考要求试题中凡涉及的有关元素在周期表中的位置推断问题, 只要学生掌握好元素周期表的纵行数与周期序数同时灵活应用以原子序数为基准的电子排布法和作差法就可以轻易解决。 不过无论是电子排布法还是作差法对于第六周期的镧系元素和第七周期的锕系元素并不适合。 因此,元素在周期表中位置的推断是长期探索的过程,只有在不断探究下进一步熟悉元素周期表的结构, 才能做到游刃有余,才能把最巧妙的方法应用到学习中解决实际问题。

摘要：巧用原子序数通过电子排布法和原子序数作差法确定元素在周期表中的位置,使学生很好地将元素周期表的表现形式和结构特点有机结合起来,进而对元素周期律加以理解和灵活应用,并且激发学生探究性学习兴趣和培养学生创新意识,有着潜移默化的作用。

关键词：周期表,位置,原子序数,电子排布法,作差法

参考文献

[1]寸幈.主族元素族序数的快速推断法——元素周期律周期表教学一则[J].保山师专学报,2006(02).

[2]杨国定.巧断元素在元素周期表中的位置[J].高中数理化,2009(03).

[3]韩琼.由原子序数推测元素在周期表中位置的常用方法[J].数理化解题研究(高中版),2009(01).

巧用元素周期表 篇4

A. 它是副族元素

B. 它是第六周期元素

C. 它的原子核内有63个质子

D. 它的一种同位素的核内有89个中子

2. 下列关于元素周期律的说法正确的是（ ）

A. 非金属性：N

B. 稳定性：HF>H2S

C. 碱性：Ca（OH）2

D. 随核电荷数增加，第ⅦA族元素的熔沸点降低

3. 短周期元素甲和乙，甲原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；乙原子的M层电子数为a-b-1，L层电子数为a+b。则甲、乙两元素形成的化合物具有的性质是（ ）

①与水反应 ②与硫酸反应 ③与氢氧化钠溶液反应 ④与氯气反应

A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④

4. A、B、C、D、E是五种短周期元素，其原子序数逐渐增大。其中A与C是同族元素，B、E两元素组成的化合物是造成酸雨的主要物质，B、D简单离子具有相同的核外电子排布结构。下列说法正确的是（ ）

A. 氢化物的沸点：B

B. 简单离子半径：B>D

C. 元素A与元素B不能形成化合物A2B2，但元素B与C能形成化合物C2B2

D. 元素D最高价氧化物一定能溶于强碱溶液

5. 短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是（ ）

A. 元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构

B. 元素X与氢形成的原子比为1∶1的化合物有很多种

C. 元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成

D. 元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2

6. A、B、C、D、E五种短周期元素的原子序数依次增大。前四种的原子序数之和是E的原子序数的两倍。E的阳离子与D的阴离子都比A的阳离子多2个电子层。D与另四种元素中的任一种都可形成原子个数比不相同的若干种化合物。B是形成化合物种类最多的元素。请回答下列问题：

（1）A和E的元素符号分别为 、 ，D在周期表中的位置是 ；

（2）五种元素原子半径由大到小的顺序是（用A～E字母表示） ；

（3）A、B、C、D可形成一种受热易分解的化合物，写出其分解的化学方程式 。

7. 有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的短周期主族元素。B的最高正价与最低负价的绝对值之差为2，C原子最外层电子数是次外层的3倍；D在所在周期中原子半径最大；A与B、C分别构成电子数相等的化合物X、Y，A与E形成的化合物W在空气中产生白雾。根据以上信息回答下列问题：

（1）E的原子结构示意图为 ，与X、Y所含电子数相同的分子（单原子分子除外）还有 ；

（2）C、D、E组成的化合物与A、E组成的化合物的水溶液作用可以生成一种有毒气体，该反应的离子方程式可以为 ；（任写一种）

（3）写出X与氧气发生催化氧化反应的化学方程式 。

8. 已知X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：

[＼&X＼&Y＼&Z＼&M＼&R＼&Q＼&原子半径/nm＼&＼&＼&0.186＼&0.074＼&0.099＼&0.143＼&主要化合价＼&＼&-4，+4＼&＼&-2＼&-1，+7＼&+3＼&其 它＼&阳离子核外无电子＼&无机非金属材料的主角＼&焰色反应呈黄色＼&＼&＼&＼&]

（1）R在元素周期表中的位置是 ，Y与R相比，非金属性较强的是 （填元素符号），下列事实能证明这一结论的是 （填字母序号）；

a. 常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态 b. 稳定性：XR>YX4 c. Y与R形成的化合物中Y呈正价

（2）根据表中数据推测，Y的原子半径的最小范围是 ；

（3）甲、乙是上述部分元素的最高价氧化物对应的水化物，且甲+乙→丙+水。若丙的水溶液呈碱性，则丙为 。（填化学式）

9. A、B、C、D、E五种短周期元素，原子序数依次增大，其中只有C为金属元素。A、C原子序数之和等于E的原子序数，D与B同主族且D原子序数是B原子序数的2倍。AB2和DB2溶于水得到酸性溶液，C2D溶于水得到碱性溶液。

（1）E元素在周期表中的位置为 ，A的最低价氢化物的化学式为 。

（2）C、D、E的简单离子的半径由大到小的顺序是 （用离子符号表示）。

（3）低温下将E的单质通入饱和NaHCO3溶液中，可得到一种微绿色气体E2B、CE和另一种无色气体。已知E2B溶于水生成一种具有漂白性的弱酸，该弱酸的化学式为 。

（4）化合物C2D3的水溶液在空气中久置后变质，生成一种单质，所得溶液呈强碱性，用化学方程式表示这一变化过程 。

巧用元素周期表 篇5

一、元素周期律及元素周期表的教学意义

( 一) 元素周期律

化学学科具有极强的专业性, 作为一门科学技术领域的学科, 核心在于化学元素的分析。 在社会现代化发展的促进作用下, 人们对物质结构不断有着新的认识, 元素周期律的相关技术研究也在不断深入的作用下收获了诸多的成果。 传统的元素周期律定义由门捷列夫得出, 其通过对单质与化合物的分析, 认为是伴随原子量的增加而呈现出的周期性变化, 此为元素周期律。时代发展至今, 科学技术的深入也帮助人们重新认识了元素周期律, 决定了现代元素周期律的定义被赋予了新的解释, 表述为元素的性质根据核电荷数的不同而变化, 核电荷数的递增, 使元素的性质产生了周期性的变化, 这种变化便是元素周期律。

就元素周期律的内容来看, 通常情况下包含着几个方面的内容: ( 1) 原子半径的周期性变化; ( 2) 主要元素化合价的周期性变化; ( 3) 元素第一电离能的周期性变化。 化学学科内容的重点即在于此, 可见提升元素周期律教学效果是保证后续化学实践性有所提升的关键。

( 二) 元素周期表

元素周期表最早也是由门捷列夫所制定, 最初是按照原子量所排列, 但随着科学技术研究的深入, 后人发现按照核电荷数也就是元素的原子系数的递增来排列, 元素周期表的横行为电子层数相同的元素, 纵行为外层电子数相同的元素, 使现代元素周期表更具科学性。

无论是元素周期律还是元素周期表, 均是化学学科的重要基础知识, 尤其是中职化学教学为了服务于实践, 因此使学生熟悉元素周期表并切实掌握元素周期律具有至关重要的作用, 能够在今后的实践应用过程中学以致用, 全面提升化学应用水平。

二、当前中职元素周期律及元素周期表教学中存在的问题

( 一) 化学教学方法不符合素质教育背景

随着当前教育改革的不断深入, 中职教育也开始受到前所未有的重视。 中职教学以培养实践应用型人才为核心, 因此教学方法的创新也应当被纳入改革的重点内容当中。 毕竟中职院校的学生整体综合素质相比之下并不高, 而教学方法又具有至关重要的作用, 因此, 中职化学教学方法需要立足于当前教育改革的素质教育背景下。 而以当前大部分中职院校的教学现状来看, 教学方法依然相对落后, 墨守成规, 无法根据学生的个性化差异进行有针对性的教学, 比如, 元素周期表只让学生死记硬背, 元素周期律也停留在元素本身, 无法通过拓展教学提升学生的发散性思维等。

( 二) 化学教育重点偏于应试教育模式

中职院校的教学目标在于提升学生的综合应用能力, 而目前部分中职院校的化学教学仍然以应试作为主要目的。 元素周期律及元素周期表作为化学学科的基础, 虽然其是学好化学学科的关键, 但能够熟练掌握元素周期律及元素周期表知识更能够为化学应用的开展打下坚实基础。 因此, 化学教育重点偏于应试教育模式, 也严重限制了元素周期律及元素周期表知识领域的拓展, 不利于学生实践应用能力的提高。

( 三) 化学教育主体仍以教师教育为先

现代教育理念要求各个学科的教学要充分重视以学生为主体, 教师在教学的过程中要切实发挥好积极的主导作用。 中职化学元素周期律及元素周期表知识复杂、枯燥, 保证教学效果必须要充分提高学生的学习积极性。 然而正是因为诸多因素的存在, 很多教师在教学的过程中依然保守着传统的以教师为主体的教学理念, 对学生的学习积极性起到了很大程度的抑制作用, 教学质量也就因此难有保障。

三、提高元素周期律及元素周期表教学效果的建议

中职化学教学对于学生来说具有较大的难度, 元素周期律及元素周期表又是理论性极强的知识, 传统教学理念及方式的弊端已经越发明显, 只有切实调整, 才能保证元素周期律及元素周期表的教学效果能够有所提高。

( 一) 创新教学方法

化学教育方法创新的有效性, 需要以基础知识的教学效果作为参照。 元素周期律及元素周期表知识系统性较强, 中职学生本身学习能力又普遍具有局限性, 因此, 化学学科该内容的教学应当以帮助学生更好地掌握为宗旨。 比如, 元素周期表的教学, 可以采用“ 顺口溜教学法”等创新形式的教学方法, 元素周期律的教学要尽可能多地通过实验教学使学生明确原子核的核外电子排布规律以及金属性和非金属性的具体特点等, 最终目的就是根据学生的实际情况来保证学生更好地理解并掌握所学知识, 进而为化学知识的深入学习打下牢固的基础。

( 二) 明确教学目标

中职教育本身有着特定的教学目标, 为了切实培养学生的实践应用能力, 近些年中职院校已经开始明确自身的定位, 并通过校企合作等多元教学模式实践着对教学目标的调整。 化学专业亦是如此, 无论是何种方向的化学教学, 元素周期律及元素周期表都是必要基础, 因此, 中职元素周期律及元素周期表教学目标并不应当以应试为主, 而是应当更好地服务于培养学生的实践能力。对此, 元素周期律及元素周期表的教学应当尽可能以实践教学为主, 在教学条件与教学能力允许的情况下, 尽可能完善实验种类和方案, 使学生真正理解原子的电子能力以及元素周期表中元素的电子层数和电子数等。

( 三) 转变教学理念

教学理念的转变, 主要是要求教学中能够以学生为主体。 中职学生本身的综合素质低, 加之元素周期律及元素周期表的高难度特点, 决定了很多中职学生化学基础知识的薄弱, 解决此问题的最有效方式就是能够全面提升学生的学习兴趣。 而对于大部分中职学生来说, 仅从教学方式上下工夫显然难以奏效, 只有教师真正给予学生以主体地位, 尊重学生、关爱学生, 对学生给予多方面的支持, 才能通过情感的教化来增强学生的自信心, 通过对教师的热爱逐渐培养起对化学知识的热爱。

综上所述, 中职阶段的化学教育相比于传统高中来说具有不同的特点, 为了能够更好地满足实践应用型教学的切实需求, 教学内容往往更加具有针对性, 教学进度也因为同实践应用有着密切的联系而体现出更高的复杂性和进度快等特点。 元素周期表是学习化学的起步知识, 元素周期律反映的是化学元素的性质、原子半径、化学价等化学元素周期性变化的规律, 因此, 在化学教学中具有至关重要的教学地位。 只有中职院校切实认识到现存的问题, 才能保证元素周期律及元素周期表的教学效果有效提高。

参考文献

[1]卢小玲.基于程序教学法的中等卫校化学教学实践探讨:以原子结构与元素周期表教学为例[J].卫生职业教育, 2014 (12) :41-42.

[2]谢晓鹏.原子结构与元素周期表的实体教学探讨[J].中国西部科技, 2014 (10) :120-122.

[3]叶少曼, 衷明华.谈谈关于元素周期表和元素周期律题的解题方法[J].江西化工, 2015 (3) :176-177.

巧用元素周期表 篇6

一、元素的推断

利用元素周期表知识、原子结构知识进行元素的推断, 是一种常见题型, 这类题目一般信息量较大, 解析过程需要谨慎的思维, 稍有不慎, 将导致解析错误.

例1 W、X、Y、Z为短周期的四种主族元素, 它们的原子序数依次增大, 其中只有Y为金属元素.Y和W的最外层电子数相等.Y和Z两元素原子的质子数之和为W、X两元素质子数之和的3倍.由此可知:W为 , X为 , Y为 , Z为 .

由上述元素中任意三种可组成三种盐, 它们的化学式为 、 、 .

分析:本题为难度较大的综合推理题, 对一些隐蔽条件的挖掘和推理是解决本题的关键.本题对学生的逻辑推理能力要求较高, 稍有不慎就会出错, 出错点主要表现在: (1) 除W为H元素外, 其余元素空答; (2) 三种化学式写不完全.出错的原因是:逻辑推理能力太差, 所以W、X、Y、Z四种元素推断不出;第二问答不全主要是没有想到酸式盐.根据只有Y为金属元素, Y和W的最外层电子数相同, 可推出有两种情况:若Y为3Li或1lNa, 则W为1H;若Y为13Al, 则W为5B.然后根据四种原子的质子数之和的关系, 列式:Y+Z=3 (W+X) , 再经过分析, 我们可以得出第二组情况无效.第一种情况为:W为氢、X为氧、Y为钠、Z为硫.

答案:W为氢、X为氧、Y为钠、Z为硫;三种盐化学式为:Na2SO4、Na2SO3、NaHS.

二、原子序数和元素在周期表中位置的推断

在化学学习中经常需要从原子序数推算元素在周期表中的位置或由位置推算元素的原子序数.下面介绍两种快速推断的方法.

方法1:先熟悉元素周期表的结构: (1) 一至七周期元素数目分别为:2, 8, 8, 18, 18, 32 , 32所在周期分别为一二三短周期, 四五六长周期, 最后第七周期为不完全周期 (排满应为32种元素) .

(2) 周期表大致形状﹛共18个纵行从左向右分别为ⅠA、ⅡA族[ⅢB～ⅦB族第八族 (8、9、10三列) ⅠB、ⅡB族]～ⅢA～ⅦA族零族﹜, 镧系和锕系 (各15种) 分别在第六和第七周期IIIB, 这些内容都是中学化学中要求掌握的, 所以必须要熟悉.

方法2:记住稀有气体元素的原子序数:从第一到第七周期依次为2、10、18、36、54、86、118 (第七周期排满应为86+第七周期元素数目32=118) .用原子序数减去比它小而相邻的稀有气体元素的原子序数, 记得该元素所在的纵行数﹛共18个纵行从左向右分别为ⅠA、ⅡA族[ⅢB～ⅦB族第八族 (8、9、10三列) ⅠB、ⅡB族]～ⅢA～ⅦA族零族﹜.

例2 有aXn-和bYm+两种简单离子 (X、Y均为短周期元素) , 已知Xn-比Ym+多两个电子层, 下列关系或者说法正确的是 ( )

(A) X只能是第三周期的元素

(B) a-b+n+m等于10或者16

(C) b不大于5

(D) Y不可能是第二周期的元素

分析:本题主要考查了离子的电子层结构和所处在元素周期表中的位置的关系.对于短周期的简单离子, 阴离子的电子层数与对应原子的电子层数相同, 阳离子比对应原子少一个电子层.因为Xn-比Ym+多两个电子层, 且Xn-最多3个电子层, 因此Y可能是第一周期的H, 也可能是第二周期的Li、Be, X可以是第二周期的O、F, 也可能是S、Cl.故阳离子的质子数b可为1、3或4, 均不大于5, 故 (A) 选项错误、 (C) 选项正确、 (D) 选项错误;然后根据所推得的元素, 将a、b、m、n代入计算式, 可以得出 (B) 也正确.

答案: (B) 、 (C)

三、元素性质的推断

我们可以利用原子的结构、元素在周期表中的位置推断出元素的性质, 在本部分内容中, 元素性质的比较题是最常见的题目, 不容忽视.

例3 A、B是同周期元素, 如果A原子半径比B大, 则下列判断正确的是 ( )

(A) 两元素分别形成的最高价氧化物的水化物的酸性应该是A强于B

(B) A的金属性比B的强

(C) A的气态氢化物比B的气态氢化物稳定

(D) A的阴离子比B的阴离子还原性强

分析:本题综合考查了学生的逻辑推理能力、元素周期律和元素周期表结构几个方面的知识.在本题的解答中, 容易出错的地方是: (1) 不了解非金属性与非金属阴离子还原性的关系; (2) 对同周期元素原子半径和金属性非金属性的关系掌握和运用不熟练.在题目设置中, A、B是同周期元素, A原子半径大于B, 则说明在元素周期表中A排在B的前面, 即A的金属性比B强, 而B的非金属性比A强, 从而得出 (B) 选项正确;因为非金属性越强, 最高价氧化物的水化物的酸性越强, 所以A选项错误;对 (C) 选项来说, 单质的非金属性越强, 越易和氢气化合, 所得的气态氢化物越稳定, 故 (C) 选项也是错误的, 单质的氧化性越强, 其对应的简单阴离子的氧化性越弱, 又因为A单质的氧化性弱于B单质, 所以 (D) 也是正确的.

巧用元素周期表 篇7

一、高频考点及命题解读

元素周期表是元素周期律的具体表现, 是学习其他化学知识的重要工具, 很受高考命题专家的青睐;元素周期律揭示了元素性质与结构的变化规律, 一直是高考改革以来变知识立意为能力立意的命题素材。元素周期表的结构、元素性质的递变规律以及微粒半径的大小比较等知识, 既是高中学生学习化学的重点和难点, 亦是高考热点, 有较高的重现率。笔者查阅并分析了近几年高考化学真题, 将元素周期表和元素周期律理论在高考题中出现的三个高频考点的相关信息进行了总结, 详见表1。

题1以元素在周期表的相对位置和原子核外电子层结构为题干, 以元素金属性、还原性、沸点的递变规律及微粒半径的大小比较为问题;题2仅以元素在周期表的相对位置为题干, 以元素化合价的关系、酸性的递变规律、微粒半径的大小比较和离子核外电子层结构为问题。它们均以“元素的推断”为载体, 将元素的“位置、结构、性质”三者有机结合起来, 一方面考查学生对元素周期表结构和元素周期律实质的理解和掌握程度, 另一方面考查学生将零散的“知识点”形成系统的“知识群”, 应用该部分理论解决具体化学问题的能力。如果教师不能很好地揭示知识间的内在逻辑与规律, 那么学生接收到的信息往往也是非结构化的, 不能将元素周期表与元素周期律理论知识网络化, 对类似上述两题的综合性考题, 很难快速又准确地予以解决。

笔者利用多媒体软件设计了关于该部分理论的思维导图, 并应用于教学实践。通过使用发现, 利用具有交互性的思维导图来辅助元素周期表与元素周期律的教与学, 不仅激发了学生的学习兴趣, 而且有利于学生对知识的长期记忆和有效迁移, 切实提升了学生理解抽象知识和解决具体问题的能力。

二、利用思维导图辅助“元素周期表与元素周期律”教学

心理学研究表明, 人脑中的知识信息是按概括水平高低分层次进行储存或表征的, 图式是陈述性知识表征的一种重要形式。学生从小对于色彩、图片、动画等直观形象的东西很感兴趣, 而厌烦于枯燥的文字性叙述。因此, 在教学过程中, 教师应该根据知识间的彼此关联和学生的认知特点, 设计各种能够刺激感官的图式, 帮助学生主动地进行意义建构。利用思维导图, 学生便可以围绕主题, 进行充分的联想和发散性的思考, 将与主题相关联的知识分层分类进行管理, 使思维导图真正成为学生的“学习地图”, 因此思维导图被越来越多的教育教学工作者研究和使用, 用于辅助各学科的教学与复习。

图1-图4是关于“元素周期表与元素周期律”的思维导图中的一部分, 与以往相比, 该类思维导图最大的优势就是具有交互性与动态感, 即每个边框与文字一起构成一个类似“引导”的功能主题, 当指针置于某主题时, 就会在旁边显示相关的更加详细的知识与概念。由点到面, 由概括到具体, 看似简单的思维导图却隐含了详细、具体的概念与理论。

1. 由点到面, 呈现“元素周期表”结构

图1是关于元素周期表的思维导图, 左半部分是一个关于周期表的主框架, 当指针置于“主族”主题时, 就显示出右半部分关于“主族”更详细的知识。

对高一学生来说, 通过短短几节课的学习, 他们不仅要了解元素周期表的基本结构, 熟记前30号元素和每一主族所包含的元素, 而且要掌握“位-构-性”的关系;高三学生则需要在熟悉每章节的具体知识点之后, 将那些相互联系的细枝末叶构成一个整体。该思维导图先将元素周期表的基本结构清晰完整地呈现出来, 再在“引导”主题的操作下, 一一呈现更具体的内容, 由点到面, 学生脑中存有的便不再是单一的“知识点”, 而是与核心问题相关联的“知识群”, 学生便能在轻松、愉悦的情境中主动建构, 快速理解并长期记忆相关知识。

2. 由概括到具体, 从不同角度构建“元素周期律”知识网络

如图2-图4所示, 是关于元素性质及结构递变规律的思维导图。

图2是从横向与纵向角度对元素周期律的实质进行总结, 当指针置于“同一周期元素”后的“非金属性”主题时, 就会显示与非金属性有关的性质的递变规律。通过类似“引导”的交互动画, 将琐碎的性质分类, 学生便可以直观、清晰地看到同周期从左往右、同主族自上而下元素各性质及原子半径的递变规律。

图3是为了解决考题中经常出现的“比较相同或不同微粒的半径大小”而设计的思维导图, 该图总结了所有同周期、同主族以及核外电子层结构相同的不同微粒及同种元素的微粒半径的递变规律。

图4是从元素类型的角度对元素周期律实质的总结归纳, 从“金属元素”与“非金属元素”在周期表中所处的大概方位出发, 以他们对应的“金属性”和“非金属性”为主线, 总结了分别与金属性和非金属性相关的元素性质与原子结构的递变规律。自上而下, 从右往左, 在趋向于元素周期表左下角的方向, 随着金属性的增强, 金属单质与非金属离子的还原性等性质也增强;而自下而上, 从左往右, 在趋向于元素周期表右上角的方向, 随着非金属单质的非金属性增强, 非金属单质与金属离子的氧化性等性质也增强。该图使原本琐碎零乱的元素及其化合物性质与原子结构的递变规律变得有序且清晰。

如果教师能利用如图1-图4的思维导图进行交互性的教学, 增强学生的学习动机, 使他们真正理解并掌握这些理论。那么当学生遇到该部分理论的综合性考题时, 学生脑中便会闪现出这些高度结构化的知识网络图, 达到了既快又准的做题效果。

三、利用思维导图辅助化学教学的意义、展望及反思

不难看出, 思维导图将抽象杂乱的结论性知识之间复杂的关系变得高度结构和网络化, 通过交互操作使静态文本动态化, 大脑中隐形知识显性化、可视化, 通过图形、色彩、动画、形状等多种刺激, 启动了学生的多种感觉器官, 激发了学习兴趣, 这无疑对提高中学化学的教学效果起到了积极作用。

解读元素周期表的应用 篇8

元素周期表简称周期表, 它是元素周期律的图解形式.元素周期表是学习和研究化学的一种重要工具.利用它不仅可以系统归纳已知物, 还可以预测未知物, 进一步指导日常生活与工农业生产, 它是高考的重点和热点.

一、编排上——体现元素周期律

元素周期表直观地反映了原子结构、元素性质的规律性变化, 其实质是元素周期律, 具体如下:

1.原子半径:

除第1周期外, 其他周期元素 (惰性气体元素除外) 的原子半径随原子序数的递增而减小;同一族的元素从上到下, 随电子层数增多, 原子半径增大.

2.元素化合价:

除第1周期外, 同周期从左到右, 元素最高正价由碱金属+1递增到+7, 非金属元素负价由碳族-4递增到-1 (氟无正价, 氧无+6价) ;同一主族的元素的最高正价、负价均相同.

3.单质的熔点:

同一周期元素随原子序数的递增, 元素组成的金属单质的熔点递增, 非金属单质的熔点递减;同一族元素从上到下, 元素组成的金属单质的熔点递减, 非金属单质的熔点递增.

4.元素的金属性与非金属性:

同一周期的元素从左到右金属性递减, 非金属性递增;同一主族元素从上到下金属性递增, 非金属性递减.

5.最高价氧化物和水化物的酸碱性:

元素的金属性越强, 其最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强, 最高价氧化物的水化物的酸性越强.

6.非金属气态氢化物:

元素非金属性越强, 气态氢化物越稳定.同周期非金属元素的非金属性越强, 其气态氢化物水溶液一般酸性越强;同主族非金属元素的非金属性越强, 其气态氢化物水溶液的酸性越弱.

7.单质的氧化性、还原性:

一般元素的金属性越强, 其单质的还原性越强, 其氧化物的氧离子氧化性越弱;元素的非金属性越强, 其单质的氧化性越强, 其简单阴离子的还原性越弱.

例1 同一周期X、Y、Z三种元素, 已知最高价氧化物对应水化物的酸性是HXO4>H2YO4>H3ZO4.则下列判断错误的是 ( )

(A) 原子半径X>Y>Z

(B) 气态氢化物的稳定性HX>H2Y>ZH3

(C) 非金属性X>Y>Z

(D) 阴离子的还原性Z3->Y2->X-

解析:由题意可知X、Y、Z的最高正价分别为+7、+6、+5, 即它们依次位于周期表中ⅦA、ⅥA、ⅤA族, 同周期从左至右的顺序是Z、Y、X, 结合元素周期律的有关知识得出:原子半径X<Y<Z, (A) 项错误, (B) 、 (C) 、 (D) 项正确, 选 (A) .

答案: (A) .

点评:本题重点考查元素周期律及周期表的应用.此类题目一般难度不大, 解题的关键是要理解周期表的编排特点, 并掌握相关的原子半径、电子排布、化合价及元素的金属性、非金属性的递变规律.

二、推断上——依据“位一构一性”之间的关系

“位—构—性”之间的关系如图1所示:

例2 短周期三种元素X、Y、Z的原子序数依次变小, 原子核外电子层数之和是5.X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和;Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍, X和Z可以形成XZ3的化合物.请完成下列问题:

(1) X元素的符号是__;Y元素的名称是__;Z元素在周期表中的位置是__.

(2) XZ3化合物的化学式是__.

(3) 分别写出X、Y的含氧酸的化学式__、__.

解析:由Y入手进行推断, Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍, 可推断Y为C, 不可能是S (S有3个电子层, 若为S, 另外两种元素只可能是H和He, 与题意不符) , 由XZ3结合题设可推断为NH3.

答案: (1) N 碳 第一周期ⅠA族; (2) NH3; (3) HNO3 HNO2 H2CO3 H2C2O4 (草酸)

例3 图2为元素周期表的一部分, A、B、C、D、E五种元素的原子核共有80个质子.

(1) B元素符号是__, D最高价氧化物化学式是__.

(2) A、B、C、D最高价氧化物的水化物的酸性从强到弱的顺序是 (用化学式表示) __.

解析:设B元素的质子数为 x, 则:

A元素的质子数为 (x-1) ;

C元素的质子数为 (x+1) ;

D元素的质子数为 (x-8) ;

E元素的质子数为 (x+18) .

列式:x+ (x-1) + (x+1) + (x-8) + (x+18) =80, x=14, 即B是硅元素, A、C、D、E依次是铝、磷、碳、锗元素.

答案: (1) Si, CO2

(2) H3PO4>H2CO3>H2SiO3>Al (OH) 3

点评:根据元素“位—构——性”之间的关系进行元素推断是元素周期表应用中的一个热点问题, 分析时既要抓住相邻元素原子序数的相互关系, 又要注意元素化合物的有关性质.

三、预测上——借助周期表中位置关系

给出一种不常见的主族元素 (如砹、碲、铋、铅、铟、镭、铯等) , 或尚未发现的主族元素, 借据周期表中位置关系, 预测该元素及其单质或化合物的性质, 体现了类推及迁移能力.

例4 如果发现了原子序数为116的元素, 对它的正确叙述是下列组合中的 ( )

①位于第七周期;②是非金属元素:③最外电子层含有6个电子;④没有放射性;⑤属于氧族元素;⑥属于卤素

(A) ①③⑤ (B) ①③⑥

(C) ②④⑥ (D) ②③⑤

解析:本题可以借助零族元素核外电子排布情况推导116号元素在周期表中的位置与相关性质.86号元素是氡, 位于周期表中第六周期, 最右边的纵行, 同族第七周期元素应是118号 (第七周期比第六周期增加32种元素) , 故116号元素应位于周期表中第七周期, 零族元素前二行, 即第ⅥA族, 它是放射性元素, 属于氧族元素, 最外层有6个电子, 是金属元素.①③⑤正确.

答案: (A) .

点评:本题解题的关键是寻找突破口, 然后结合题目所给的其他条件进行分析判断.在分析解答过程中, 要注意引导学生熟练掌握短周期元素的原子结构特点、主要性质特征、“位—构—性”之间的关系, 这是解答此类题目的基础.

四、应用上——依据“位置相近性质相似”

周期表中元素位置靠近, 性质也比较相近, 这就启发人们在周期表中一定的区域内, 觅找并发现一些重要的物质, 应用到日常生活与工农业生产中去.

例5 在周期表中, 金属元素和非金属元素的分界线附近能找到 ( )

(A) 制农药的元素

(B) 制催化剂的元素

(C) 制半导体的元素

(D) 制耐高温合金材料的元素

解析:金属与非金属分界线附近处的元素体现出一定的金属性和非金属性, 如Si、Ge等, 它们是制造半导体的良好材料.

答案: (C) .

点评:元素周期表在指导科学研究和生产实践方面具有十分重要的意义, 常见生产中的应用与周期表中的元素位置关系见表1.

超级元素周期表 篇9

不过，单质氟相当危险，它拥有两大“最”，第一，自然界中最强的电负性：第二，单质元素中最强的氧化性。在一250。c的条件下，氟能与氢气发生反应并爆炸，所以液态氟和液态氢就被用作高能火箭的燃料。此外，氟利昂破坏臭氧层不是因为氟作祟，而是因为氟利昂被电离所产生的氯气自由基。

不过，氟与部分氟化合物可是超级老毒物。比如氢氟酸接触人体而没有及时清理的话，会渗入身体直至骨头并造成永久创伤。西毒欧阳锋和星宿老怪丁春秋在氟面前只能算浮云!

1898年，英国化学家拉姆塞突然想知道某种惰性气体是否导电，随后的实验不仅发现了氖气，还注定将改变城市的夜晚，充满氖气的灯管发出极其迷人的红光。1912年，世界上第一盏霓虹灯于巴黎蒙马特大街点亮，霓虹灯迈出了占领城市夜晚的第一步。后来，科学家们发现往氖气里面添加其他元素会增幅霓虹灯的表现力，添加水银就成了蓝绿色，添加氦气就成了黄色，混入氩气就成了蓝色……

元素周期表蕴涵的教育功能 篇10

一、辩证唯物主义的教育

1. 对立统一规律教育

对立统一规律:是指任何事物内部都包含着互相对立又互相统一、互相排斥又互相依赖的两个方面, 即包含着矛盾;矛盾双方的对立是绝对的, 统一是相对的;矛盾双方的又对立又统一, 构成了一切事物的矛盾运动, 推动着一切事物的发展, 决定着一事物向他事物的转化。元素周期表中存在许多对矛盾, 除了金属和非金属、金属性和非金属性、还原性和氧化性、失电子能力和得电子能力等等多对矛盾, 但主要矛盾是金属性和非金属性, 即还原性和氧化性。元素周期表中金属性和非金属性, 即还原性和氧化性既互相对立又互相统一、既互相排斥又互相依赖, 并且正是金属性和非金属性, 即还原性和氧化性的此消彼长, 其结果是由一种元素变成另一种元素。

2. 质量互变规律教育

质量互变规律:是指客观存在的一切事物都是质和量的统一;事物由于自己内部的矛盾运动而发生量变和质变;量变转化为质变, 质变又转化为量变, 量变是质变的准备, 质变是量变的结果。元素周期表中, 随着元素原子序数的递增, 元素的金属性 (还原性) 逐渐减小, 非金属性 (氧化性) 逐渐增大, 呈周期性变化。每个周期随着元素原子序数的递增, 开始是金属元素, 然后是非金属元素, 最后是稀有气体元素。这充分说明了量变转化为质变, 质变又转化为量变。[1]

3. 否定之否定规律教育

自然界中任何事物内部既含有肯定的方面, 又包含否定的方面。肯定使事物保持它的存在方面, 是肯定这一事物为它自身的方面;否定是使事物转化为其他事物的方面。在事物未转化成其他事物之前, 肯定处于主导方面, 事物保持质的相对稳定性, 否定处于非主导方面。经过肯定和否定使所处的地位各自向其相反方面转化, 否定取代了主导地位, 最后达到对事物自身的否定, 事物就发生质的飞跃而转变为其他事物。否定之否定规律在化学变化中, 有各种表现形式, 元素周期律和周期表所表现的就是否定之否定的周期性变化。

二、科学思想、科学精神和科学品德教育

1.科学思想、科学精神教育

1774年, 英国普利斯特里本来发现了能使化学发生一场革命的氧元素, 但是, 由于他受陈旧燃素说的思想束缚, 硬把新发现的事实套入到旧理论的框框中, 认为是发现了脱燃素空气, 因而也就“在真理碰到鼻尖上的时候还是没有得到真理”。相反, 拉瓦锡不迷信权威和教条, 座右铭是:“不靠猜想, 而要根据事实。”强调“一切都要从事实出发”, 对于有声望的前辈化学家如波义耳和斯塔尔等人所做过的实验和得出的结论, 也不肯轻易相信, 而要自己动手重新做, 重新做实验, 推翻了燃素说, 实现了化学上的一场深刻革命。他所以能超越同时代化学家取得重大成功的一个重要原因, 就是他充满了生机勃勃的创造意识和批判精神, 他思想解放, 不受传统观念束缚, 重视在实践基础上的理论思维。从普利斯特里失败和拉瓦锡的成功, 我们能够看到:正确的科学思想对于科学发现是何等重要, 只有在正确的科学思想的指导下, 才有可能找到科学真理。[2]

2.科学道德品质 (品德) 教育

1827年, 维勒用钾还原无水氧化铝制得了少量灰色粉末状的铝, 并在18年后的1845年, 终于提炼出了一块致密的铝块。但是, 维勒制取铝的方法不可能应用于大量生产, 这样制得的铝产量极少, 价格昂贵。所以, 在法国皇帝拿破仑三世举行的宴会上, 用铝做成的餐具仅能供皇帝享用, 客人们只能用银制餐具。作为至尊至贵的皇帝, 竟然不能满足客人使用铝制餐具的要求, 这使拿破仑三世深为遗憾, 他找来了法国化学家德维尔:“先生, 您是否能找到一种大量制取铝的方法, 可使我的每位客人面前都能摆上铝餐具, 甚至能使我的卫兵戴上铝头盔呢?” 拿破仑三世拨给德维尔大量经费, 终于, 德维尔不负所托, 1854年在维勒实验基础上用钠代替钾还原出了金属铝, 开始了铝的工业生产。德维尔的纯铝为法国皇帝带来了极大的荣耀, 拿破仑三世骄傲地宣告:“我们法国人是发现铝的捷足先登者!” 德维尔却不愿掠人之美, 他亲手用铝铸造了一枚纪念章, 上面刻着维勒的名字、头像和“1827”这个年份, 作为礼物郑重地赠给他的德国同行和先驱。两人由此成了亲密的朋友。[3]

公正地说, 元素周期律应当是迈尔和门捷列夫二人分别发现的。但是, 在关于发现元素周期律的优先权问题上, 迈尔公开承认是门捷列夫首先发现元素周期律的。他曾直言:1869年, 在我发表关于元素周期性思想之前, 就已经看到了门捷列夫论文摘要的报道。诚实、实事求是, 这是科学家的可贵品质, 也是做人应当遵循的准则。[4]

三、为科学献身的精神和严谨治学态度教育

氟是最活泼的非金属元素, 性格十分暴烈, 难以制服。从1768年人们发现氟化氢以后, 为找到这个元素作出了118年的努力。戴维和盖·吕萨克都分别进行过实验, 但都没有成功, 并且都因为吸入了氟化氢而病倒。而后, 英格兰两兄弟, 爱尔兰皇家科学院的院士乔治·诺克斯和托马斯·诺克斯也因实验几乎送了命。比利时的化学家鲁耶特献出了生命。法国化学家尼克雷也因此献身。1805年, 法国自然博物馆馆长、工艺学院化学教授弗雷米也做此实验, 但没成功, 搁置起来。

1884年, 莫瓦桑接受制取氟的课题, 他认真总结了前人的经验, 采用低温下进行电解, 也没有成功, 并中了毒, 影响了健康。 1886年, 莫瓦桑又总结了以往的经验, 无水氢氟酸熔点很低, 但是它不导电, 他加入氟氢酸钾变成了导电体, 他用铂制的U型管做电解容器, 用铂铱合金做电极, 用萤石制成的螺旋帽将管口盖住, 再用虫胶封住, 1886年6月26日, 莫瓦桑在电解氟化氢的实验时, 在他的U型管的阳极口终于冒出一种气体, 用硅检验, 立即冒出火来, 氟终于被分离出来了, 它是一种淡黄绿色的气体, 他把实验结果写成报告, 上报到法国科学院, 科学院指派当时知名的三位法国化学家审查莫瓦桑的工作。第一次审查很不顺利, 在整个实验过程中, 连一个氟的气泡也没有产生。第二次审查, 他更新了试剂, 表演获得成功。莫瓦桑由此获得很多荣誉。1906年, 他由于在研究氟的制备和氟的化合物上卓有成就而获得1906年的诺贝尔化学奖。

表现为科学献身的精神和严谨治学态度的另一个事例是居里夫人提炼出纯镭。 1896年7月, 居里夫妇发现一种新元素——放射性元素钋 (Po) , 命名为钋 (即“波兰”的意思) 。之后, 他们又从铀矿中提炼出一种钡化合物, 浓缩后又得到一种新的放射性元素, 它的放射性比纯铀强900倍, 所以居里夫妇又宣布第二种新元素镭的发现。有人说“没有原子量, 就没有镭, 镭在哪里?”面对这种挑战, 居里夫人没有退缩, 而是决定从矿物中把镭提炼出来。购买价格便宜的提炼过铀的残渣, 借了理化学校的一个破木棚, 在这样艰苦条件下, 夜以继日地辛勤工作4年, 1902年, 居里夫人终于从8吨沥青铀矿中提炼出1克氯化镭, 初步测定它的原子量是225, 直到1910年, 经过长达12年不屈不挠的研究工作, 终于提炼出纯镭。

四、理论与实践 (验) 辩证关系的教育

实践与理论的关系是辩证统一的关系, 二者相辅相成, 不可偏废。实践 (验) 对理论的促进作用, 理论对实践 (验) 的指导作用, 在元素周期表中体现的非常清楚、明确。

理论对实践 (验) 的指导作用, 最有代表性的事例就是锗和钪的发现。法国化学家布瓦博德郎1875年发现镓元素, 不过他发现镓时, 并不知道门捷列夫的预言, 门捷列夫在阅读法国科学院院报时读到了布瓦博德郎的论文, 马上意识到这位化学家所发现的新元素镓就是他所预言的“类铝”。不过, 布瓦博德郎指出镓的比重是4.7 , 而根据门捷列夫的计算应是5.9 。门捷列夫决定写信给这位化学家, 告诉他。布瓦博德郎读了门捷列夫的信后, 感到十分惊奇, 他怎么也弄不明白, 世界上只有他自己手中有少量的镓 (3.4毫克) , 别人连见都没有见过, 门捷列夫手中也没有这个元素, 他怎么知道自己把镓的比重测错了呢?不过, 他还是以科学家的负责精神, 重新做了一遍实验, 结果与门捷列夫的预言非常接近, 比重5.96 , 其他性质也都接近。 布瓦博德郎信服了, 承认门捷列夫是对的, 布瓦博德郎和他的助手读过门捷列夫关于周期律的论文后, 才完全理解自己发现的意义:他们用实验方法证明了俄国科学家的预言, 从而证实了门捷列夫周期律的正确性。

镓的发现在科学界引起了强烈反响, 门捷列夫和布瓦博德郎立即闻名全世界, 科学家开始探索门捷列夫预言的其他尚未发现的元素。在门捷列夫周期律的思想指导下, 1879年瑞典化学家尼尔森发现钪 (类硼) , 1885年德国化学家温克尔发现锗 (类硅) 。预言与现实惊人的吻合。

镓元素的发现, 证明了元素周期律和周期表的正确。而钪和锗则是在元素周期律的指导下发现的, 由于有元素周期律的指导, 减少了发现元素的盲目性, 加快了发现新元素的步伐。

说明实践 (验) 对理论的促进作用的典型事例是元素周期律的理论和元素周期表的丰富和充实。

五、爱国主义教育

元素的命名, 有些是根据其性质, 如颜色等命名的, 例如氯、铬等;有些是以人名命名的, 如钔、锘是为了纪念门捷列夫、诺贝尔而命名的;有些是以发现者祖国的名字命名的, 如钋和锗的命名。1896年7月, 居里夫妇发现一种新元素——放射性元素钋 (Po) , 居里夫人在自己研究出的第一个成果面前, 无限思念自己的祖国波兰, 便给这个新元素命名为钋, 即“波兰”的意思。1885年, 德国化学家温克尔发现了门捷列夫预言的第三个元素类硅, 温克尔在给这个新发现的元素命名时写信征求了门捷列夫的意见。他在信中写道:“……根据我的朋友 (亚·贝斯巴赫) 的建议, 我仿照勒科克·德·布瓦博德朗和拉·弗·尼尔森先生的前例, 以首次发现该元素的这个国家的国名来命名……”。门捷列夫立即复信, 表示同意温克尔把这个新元素命名为锗。他在信中写道:“我之所以提出类铝、类硼和类硅这些名称, 仅仅是作为发现它们时的初步名称。我感到自豪的是, 取代它们的是高度文明的国家的名称, ……就我个人来说, 我爱自己的国家, 把它看作是母亲;我爱科学, 把它看作是神。它造福于人类, 使生活充满光彩, 并把一切民族团结起来, 去增进和发展精神与物质财富……。”从这里我们既可以看到一个伟大的科学家的科学精神品质和爱国主义, 又可以看到科学是无国界的, 它具有国际性。

六、美学教育

1871年, 门捷列夫的第2张元素周期表公布以后, 元素周期律的发现工作基本完成了。这是自然界物质运动内在美的体现, 是从无序到有序的整合, 是自由创造美与自然科学美的结合。元素周期表在化学科学中就像一面多棱镜, 它放射出的科学美的光辉可以从各个不同的角度呈现出多维度、多层次、多形态的美学特征。元素周期律的发现和元素周期表的提出过程就表现出了产生之美;元素周期表有长式、短式、宝塔式和扇形等多种形式, 其中散发着对称、均衡与稳定的形式美;元素周期表的内容充满着理论美、规律美、逻辑美等科学美的特征;而形式与内容的统一, 则洋溢着统一与和谐美。[5]

元素周期表中蕴涵着丰富的教育功能。挖掘化学知识教学中的教育素材是化学教师应追求的一个目标, 只有这样, 才能提高教学质量, 收到更好的教学效果, 才不辱教师教书育人的使命。

摘要：元素周期律和周期表除具有知识功能外, 还具有教育功能。在元素周期表的教学中可应用具体事例进行辩证唯物主义、科学思想、科学精神和科学品德、为科学献身的精神和严谨治学态度、理论与实践 (验) 辩证关系、爱国主义、美学等方面的教育。

关键词：元素周期表,教学,教育

参考文献

[1]高建军.元素周期表与辩证唯物主义[J].思想政治课教学, 2004 (1) :29-30.

[2]张明雯, 等.化学发展史[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 1994:141-142.

[3]姜淦萍.纷乱中探出了规律——元素化学的故事[M].上海:上海科学普及出版社, 1997:78-80.

[4]张嘉同.化学人文精神的韵味[M].长沙:湖南师范大学出版社, 2000:33.