第 2 单元 · 读懂元素周期表 第 8 课,共 20 课 · 阅读 1 分钟

元素族类:元素周期表上的颜色代表什么

元素族类是性质相似的元素的集合,大多数周期表都给每个族类标上各自的颜色。本站使用十个族类:碱金属、碱土金属、过渡金属、后过渡金属、类金属、活泼非金属、卤素、稀有气体、镧系元素和锕系元素。你可以根据颜色和它在周期表上的位置认出每一类。

什么构成一个族类

同一族类的元素行为相似,主要是因为它们的外层电子(称为价电子)数目相近。这些外层电子决定了元素如何发生反应。

有些族类只占一列,如第2族或第18族。另一些则涵盖周期表的一整个区块。颜色只是一种代码,不同的周期表使用不同的颜色,所以一定要看图例。

碱金属 碱土金属 过渡金属 后过渡金属 类金属 活泼非金属 卤素 稀有气体 镧系元素 锕系元素 性质未知

碱金属和碱土金属

碱金属是第1族,也就是第一列中除氢以外的元素:锂、钠、钾、铷、铯和钫。它们软得可以用刀切开,并且与水反应生成氢气。钾的反应非常剧烈,氢气会燃烧并产生淡紫色的火焰。

碱土金属是第2族:铍、镁、钙、锶、钡和镭。它们比第1族的邻居更硬,反应活性更低。钙有助于构成你的骨骼和牙齿,锶使烟花呈现红色。

过渡金属和后过渡金属

过渡金属占据宽阔的中间区块,即第3到12族。它们包括铁、铜、银和金,其中大多数坚硬、强韧而有光泽。铁是应用最广泛的金属,主要以钢的形式使用。

后过渡金属位于它们的右侧,紧靠阶梯线之前。在本站,它们是铝、镓、铟、锡、铊、铅、铋和钋。它们比大多数过渡金属更软,也更容易熔化。镓在约29.8 °C熔化,所以放在手里就会变成液体。

类金属和活泼非金属

类金属沿着锯齿形的阶梯线分布:硼、硅、锗、砷、锑和碲。它们一部分像金属,一部分不像。硅是地壳中含量仅次于氧的第二常见元素,也是计算机芯片的关键材料。

活泼非金属是氢、碳、氮、氧、磷、硫和硒。它们大多位于右上方,而氢虽然不是金属,却位于第1族的顶部。它们是生命的元素:氧、碳、氢和氮约占你身体质量的96%。

卤素和稀有气体

卤素是第17族:氟、氯、溴、碘和砹。它们的名称意为“成盐元素”,因为它们与金属反应生成氯化钠之类的盐。氯的化合物让游泳池保持清洁,牙膏中的氟化物有助于保护你的牙齿。

稀有气体是第18族,即最后一列:氦、氖、氩、氪、氙和氡。它们的外层已经填满,所以几乎不与任何物质反应。氦比空气轻,能托起派对气球,氖在商店招牌中发出红橙色的光。

第 18 族

底部的两行

镧系元素(57–71号)和锕系元素(89–103号)是印在主表下方的两行。它们本应属于第6和第7周期,但被移到下方,以免周期表太宽。

镧系元素是柔软的银白色金属,彼此非常相似。例如,钕可制成耳机和电动机中的强力磁铁。锕系元素全都具有放射性,铀是核电站的燃料。

还有一种颜色标记从鿏(109号)到奥(118号)的超重元素。每种元素只制得过几个原子,所以本站把它们的性质列为未知。

要点

  • 元素族类是性质相似的元素的集合,周期表用颜色标出它们,便于识别。
  • 碱金属(第1族)和碱土金属(第2族)是最左边的活泼金属。
  • 过渡金属占据第3–12族,较软的后过渡金属紧靠阶梯线之前。
  • 类金属沿着阶梯线分布,而活泼非金属、卤素(第17族)和稀有气体(第18族)位于右侧。
  • 镧系和锕系元素是主表下方的两行,所有锕系元素都具有放射性。

自我检测

关于本课的三道小测验题。

1. 哪个族类占据第18族,也就是最后一列?

显示答案稀有气体 — 第18族是稀有气体,它们的外层已经填满,所以几乎完全不发生反应。

2. 氢位于第1族的顶部,它属于哪个族类?

显示答案活泼非金属 — 氢是活泼非金属,所以第1族的碱金属从锂开始。

3. 哪个族类只由放射性元素构成?

显示答案锕系元素 — 所有锕系元素,从锕(89号)到铹(103号),都具有放射性。

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