Question

根據(jù)主族、0族元素原子的電子層結(jié)構(gòu)和元素周期表的結(jié)構(gòu)等知識，完成以下問題：

（1）各周期的元素種數(shù)存在差別的原因是什么？

（2）相鄰周期起始元素原子序數(shù)差等于；相鄰周期結(jié)束元素原子序數(shù)差等于____________；根據(jù)上述關(guān)系和各周期的元素種數(shù)推出各周期起始元素、結(jié)束元素的原子序數(shù)分別是______________、______________。

（3）第7周期如果排完，其元素種類可能是___________，結(jié)束元素的原子序數(shù)可能是__________；第8周期的起始元素和結(jié)束元素的原子序數(shù)可能是___________和___________。

（4）利用上述得出的規(guī)律來推測56號、33號元素的位置。

（5）每周期中非金屬元素種類與周期序數(shù)間的關(guān)系是怎樣的？可能還有幾種非金屬元素還未發(fā)現(xiàn)？

（6）同周期中ⅡA族和ⅢA族元素原子序數(shù)差可能是多少？

Answer 1

解析：本題中有關(guān)元素周期表的結(jié)構(gòu)知識建構(gòu)過程的題目，要求自己尋找材料，分析其中的數(shù)據(jù)，總結(jié)歸納周期表中潛藏的一些規(guī)律，并盡可能地挖掘出產(chǎn)生這些規(guī)律的原因。

（1）第1周期比較特殊，只有2種元素，分布在ⅠA族和0族；第2、3周期相同，分別有8種元素，分布在7個主族和0族；4、5周期相同，比第2、3周期多10個縱行的過渡元素（即7個副族和1個Ⅷ族），所以分別有18種元素；第6周期ⅢB族為鑭系元素，一個格內(nèi)有15種元素，較原來多14種，共有32種元素；所以1和2周期、3和4周期、5和6周期元素種數(shù)差分別是6、10、14。

（2）相鄰周期起始元素原子序數(shù)差等于上一周期的元素種數(shù)；相鄰周期結(jié)束元素原子序數(shù)差等于下一周期的元素種數(shù)；根據(jù)上述關(guān)系和各周期的元素種數(shù)可以推出各周期起始元素、結(jié)束元素的原子序數(shù)分別是：1，3（=1+2），11（=3+8），19（=11+8），37（=19+18），55（=37+18），87（=55+32）；2，10（=2+8），18（=10+8），36（=18+18），54（=36+18），86（=54+32）。

    對主族元素電子層結(jié)構(gòu)的差異和周期表中每周期含有元素的種類必須熟練掌握，并靈活組合。同主族上下相鄰元素原子序數(shù)差的情況匯總?cè)缦拢?/p>

  第1周期與第2周期H與Li間原子序數(shù)差為2，He與Ne間原子序數(shù)差為8，其他情況見下表：

（3）已知周期的元素種數(shù)依次為：2、8、18、32，假設(shè)數(shù)據(jù)的序數(shù)為n，利用數(shù)學(xué)歸納法可以得出a_n=2n²，所以，n=5時，a_n=50,n=6,7…時，a_n=72，98…

    第7周期還未排完，類似于第6周期的鑭系元素，本周期ⅢB族也有含有15種元素的錒系元素，所以本周期如果排滿，也應(yīng)有32種元素。結(jié)束元素的原子序數(shù)可能是86+32=118；第8周期起始元素的原子序數(shù)可能是87+32=119；要判斷結(jié)束元素的原子序數(shù)，首先必須要判斷出第8周期的元素種數(shù)為50，第8周期的結(jié)束元素的原子序數(shù)可能是118+50=168。

（4）首先根據(jù)每一周期的元素種數(shù)確定起始元素、結(jié)束元素的原子序數(shù)，列表如下：

1………………2種………………2

3………………8種………………10

11………………8種………………18

19………………18種………………36

37………………18種………………54

55………………32種………………86

87………………32種………………118

    再根據(jù)未知元素的原子序數(shù)所在的范圍確定周期序數(shù)，56號、33號元素分別在55—86、19—36，所以分別處于第6周期和第4周期，56號元素靠近左側(cè)，因為55號元素是ⅠA族，所以56號元素應(yīng)該是ⅡA族；33號元素靠近右側(cè)，因為36號元素是0族，所以35號、34號、33號元素應(yīng)該依次是ⅦA族、ⅥA族、ⅤA族。所以56號、33號元素的位置分別是第6周期ⅡA族和第4周期ⅤA族。

（5）可以利用歸納總結(jié)的方法進行判斷：

除第1周期外，第2—6周期的周期序數(shù)和非金屬元素種數(shù)之和等于8，所以，除第1周期外，隨著周期序數(shù)的遞增，非金屬元素的種數(shù)（為8-n,n是周期序數(shù)）是逐漸遞減的，按此規(guī)律推測得：第7周期還有一種非金屬元素，第8周期就沒有非金屬元素了。所以在未發(fā)現(xiàn)的元素中可能就只有一種非金屬元素了。

（6）根據(jù)（1）題答案的有關(guān)信息，可以得出如下結(jié)論：

 答案：見解析