《元素》知识速查

元素

1.定义

元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称。

质子数：决定元素的种类，即元素原子质子数不同，元素种类不同。

2.元素的种类

物质的种类非常多，已知的有几千万种，但是，组成这些物质的元素并不多，到目前为止，已经发现的元素只有一百多种。就像26个英文字母可以拼写出数十万个英文单词一样。有的物质组成中只有一种元素，如氧气（O₂）和臭氧（O₃），有的物质组成中有多种元素，如二氧化碳（CO₂）高锰酸钾（KMnO₄）、过氧化氢（H₂O₂）、碳酸钙（CaCO₃）等。

说明：

（1）具有相同质子数的微粒不一定是同种元素，徽粒可能是分子、原子或离子。如水分子（H₂O）和氖原子（Ne）都有10个质子，但不属于同种元素。

（2）这里所说的一类原子是指质子数相同、但中子数不一定相同的原子，也就是说同种元素的原子可以是质子数相同，但中子数不同的不同种原子，如$^{12}_{6}C$、$^{13}_{6}C$、$^{14}_{6}C$都是碳原子；质子数相同的原子与对应的单核离子，如氯原子和氯离子都属于氯元素。

（3）物质发生化学变化时，分子的种类发生变化，原子的种类不变，元素的种类也不会改变。

3.元素与原子的比较

4.元素的存在

（1）空气中含量居前两位的元素是：氮、氧（按体积分数计算，氮气约78%，氧气约占21%）。

（2）生物细胞中含量居前四位的元素如下表所示。

（3）地壳中各种元素的含量分布如图所示。

地壳中含量居于前四位的元素是：氧、硅、铝、铁。

（4）海水中含量居于前四位的元素是：氧、氢、氯、钠。

元素符号

1.元素符号的规定

国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母（大写）来表示元素，如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同时，就附加一个小写字母来区别，如N表示氮元素，Na表示钠元素。

2.元素符号的写法

（1）由一个字母表示的元素符号要大写，如H、C、K、S等。

（2）由两个字母表示的元素符号，第一个字母大写，第二个字母小写，如Na、Mg、Cu等。书写这类元素符号时，特别注意要辨清第一个字母相同的一些类似的元素符号，如Cu、Ca、Cl等。

（3）常见元素符号规范写法如下：

3.元素符号的含义

（1）$意义\left\{\begin{array} {l} {\text {表示一种元素（宏观）}} \\ {\text {表示这种元素的一个原子（微观）}}\end{array}\right.$

$如H的意义\left\{\begin{array} {l} {\text {表示氢元素（宏观）}} \\ {\text {表示一个氢原子（微观）}}\end{array}\right.$

（2）对于由原子直接构成的物质，元素符号还表示一种物质。例如，Fe表示：铁元素；一个铁原子；铁这种物质。

（3）元素符号前面加化学计量数时，只能表示多个原子，不再表示这种元素，因为元素只讲种类不讲个数。如2N，只能表示两个氮原子，而不再表示氮元素，该符号只有微观含义。

4.元素的分类

元素分为三类：一是金属元素；二是非金属元素；三是稀有气体元素。

（1）金属元素：汉字名称偏旁为“钅”（金、汞除外），由金属元素组成的金属，通常状况下为固体，只有汞除外（通常状况下为液体），另外，金属由原子直接构成。

（2）非金属元素：通常状况下，非金属元素有三种状态，一是中文名称有“气”字头的，是气态非金属元素；二是中文名称有“氵”字旁的，是液态非金属元素；三是中文名称有“石”字旁的，是固态非金属元素。

（3）稀有气体元素：通常状况下，稀有气体为气体，它们的中文名称中都有“气”字头，它们是由原子直接构成的[如氦（He）]。

元素周期表

1.元素周期表

根据元素的原子结构和性质，将已知的一百多种元素按原子序数（数值上等于核电荷数）科学有序地排列起来所得的表，叫做元素周期表。

元素周期表中对金属元素、非金属元素（包括稀有气体元素）用不同的颜色做了区分，并标上了元素的相对原子质量。

2.元素周期表的结构

（1）横行（周期）：元素周期表每一横行代表一个周期，共有7个横行，即7个周期。

（2）纵行（族）：元素周期表共有18个纵行，每1个纵行叫做一个族，第8、9、10三个纵行共同组成一个族，所以有16个族。

（3）每一格：在元素周期表中，每一种元素均占据一格，每一格均包括元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等内容，还可推出质子数、电子数、元素的分类等信息，如图所示。

注意：

元素的原子核外有几个电子层，该元素就位于第几周期。如氧原子的结构示意图为，其原子核外有两个电子层，则氧元素位于第二周期。

原子序数＝核电荷数＝核内质子数＝核外电子数

3.元素周期表的意义

（1）为寻找新元素提供了理论依据。

（2）由于元素周期表中位置越靠近的元素性质越相似，启发人们在元素周期表的一定区域内寻找新物质（如半导体材料、农药、催化剂等）。