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元素

这一层收的是元素,不是某种具体物质。

这三个词在高一最容易混,但它们是三个层次的东西:

词 是什么 例子
元素 一类原子的总称,只讲种类、不讲个数 氧元素
单质 只由一种元素组成的纯净物 O₂、O₃
化合物 由两种或以上元素组成的纯净物 H₂O、CO₂

关键区别:

  • 「水由氢元素和氧元素组成」✅
  • 「一个水分子由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成」✅
  • 「水分子中含有氢元素」❌(分子里含的是原子)

元素只论种类,原子和分子才论个数。

这是高中最核心的一张表,建议直接背下来。

序数 符号 名称 电子排布式 最外层 分类
1 H 氢 1s¹ 1 非金属
2 He 氦 1s² 2 稀有气体
3 Li 锂 1s²2s¹ 1 碱金属
4 Be 铍 1s²2s² 2 碱土金属
5 B 硼 1s²2s²2p¹ 3 类金属
6 C 碳 1s²2s²2p² 4 非金属
7 N 氮 1s²2s²2p³ 5 非金属
8 O 氧 1s²2s²2p⁴ 6 非金属
9 F 氟 1s²2s²2p⁵ 7 卤素
10 Ne 氖 1s²2s²2p⁶ 8 稀有气体
11 Na 钠 1s²2s²2p⁶3s¹ 1 碱金属
12 Mg 镁 1s²2s²2p⁶3s² 2 碱土金属
13 Al 铝 1s²2s²2p⁶3s²3p¹ 3 金属
14 Si 硅 1s²2s²2p⁶3s²3p² 4 类金属
15 P 磷 1s²2s²2p⁶3s²3p³ 5 非金属
16 S 硫 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ 6 非金属
17 Cl 氯 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵ 7 卤素
18 Ar 氩 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 8 稀有气体
19 K 钾 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹ 1 碱金属
20 Ca 钙 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s² 2 碱土金属

怎么记这张表:

抓住最外层电子数这一列。它按 1→8、1→8、1→2 循环,每一轮结束在稀有气体(2、10、18 号)。这就是周期表的本质:一层排满,换下一层。

大类 元素 个数
金属 Li、Be、Na、Mg、Al、K、Ca 7
非金属 H、C、N、O、F、P、S、Cl 8
类金属 B、Si 2
稀有气体 He、Ne、Ar 3

注意:金属不等于碱金属。 前 20 号里一共 7 种金属,它们又分成三小类:

  • 碱金属(Li、Na、K)—— 最外层 1 个电子
  • 碱土金属(Be、Mg、Ca)—— 最外层 2 个电子
  • 其他金属(Al)—— 不属于上面两族,但毫无疑问是金属

铝之所以单列,是因为它不属于碱金属或碱土金属,不是因为「只有铝是金属」。

分类 元素 特征
碱金属 Li、Na、K 最外层 1 个电子,极易失去,最活泼的金属
碱土金属 Be、Mg、Ca 最外层 2 个,也易失电子,但比碱金属稳定
卤素 F、Cl 最外层 7 个,极易得电子,最活泼的非金属
稀有气体 He、Ne、Ar 最外层已排满(2 或 8),性质极稳定
类金属 B、Si 介于金属与非金属之间,是半导体材料
其他金属 Al 金属,但不属于碱金属/碱土金属
其余非金属 H、C、N、O、P、S 最外层 4~6 个或特殊,倾向得电子

规律:最外层电子数决定化学性质。

  • 少于 4 个 → 倾向失去电子 → 显金属性
  • 多于 4 个 → 倾向得到电子 → 显非金属性
  • 等于 4 个 → 既难失也难得,多形成共价键(碳、硅)
  • 达到 8 个(氦为 2 个)→ 稳定结构,不反应

想看详细推演过程,去 原子结构与电子排布。

前 20 号全部收录。 其中 钠、氯、硫 写了较详细的性质与常见反应,其余元素以电子排布、分类、发现来历为主。

为什么先写这三个?

  • 钠 —— 最活泼的金属代表,与水、氧气、氯气的反应全是考点
  • 氯 —— 最活泼的非金属代表,氯水成分、漂白原理、卤素置换都在这
  • 硫 —— 接触法制硫酸的起点,也是变价元素的典型(−2 / 0 / +4 / +6)