周期表中的族与周期

本页只讲一条中四内容标准：周期表中的族与周期。这是全章最有用的技能之一，因为一旦你能直接从电子排布读出族与周期，就能预测元素如何表现，而不必逐个背元素。

这几乎每张试卷都考，所以值得彻底掌握。

什么是族

族是周期表里的一个纵列。最重要的一点是：同一族的所有元素价电子数相同（价电子是最外层的电子）。

由于化学性质由价电子决定，同一族的元素化学性质相似，以相似的方式反应。共有 18 个族。

在 KSSM 课程里，我们对主族采用第 1 族、第 2 族，再到第 13 至第 18 族的编号，过渡元素夹在中间。

• 第 1 族（碱金属）都有 1 个价电子。
• 第 2 族都有 2 个价电子。
• 第 17 族（卤素）都有 7 个价电子。
• 第 18 族（稀有气体）最外层填满（8 个价电子，氦除外，氦是 2 个）。

什么是周期

周期是周期表里的一个横行。同一周期的所有元素被占据的电子壳层数相同。

共有 7 个周期。

• 第 1 周期元素有 1 个被占据的壳层（氢与氦）。
• 第 2 周期元素有 2 个被占据的壳层（锂到氖）。
• 第 3 周期元素有 3 个被占据的壳层（钠到氩）。

当你沿一个周期从左到右横向移动时，价电子数每次增加一个，性质由金属性（左边）逐渐变为非金属性（右边），以一个稀有气体收尾。

从电子排布读出族与周期

两条简单规则把电子排布与周期表联系起来：

• 被占据的壳层数 = 周期。
• 价电子数 = 族（第 1、2 族直接对应；第 13 至 18 族的族号 = 价电子数 + 10）。

例如，排布为 2.8.1 的元素有 3 个壳层（第 3 周期）、1 个价电子（第 1 族），它是钠。排布为 2.8.7 的元素有 3 个壳层（第 3 周期）、7 个价电子（第 17 族），它是氯。

例题

题目。 一个元素的电子排布为 2.8.2。

说出它的族与周期，并预测它是金属还是非金属。

第一步，数壳层。 排布 2.8.2 有三个数字，所以原子有 3 个被占据的壳层。

因此该元素在第 3 周期。

第二步，数价电子。 最外层含 2 个电子，所以有 2 个价电子。

第三步，找出族。 两个价电子把元素放进第 2 族（第 1、2 族的族号等于价电子数）。

第四步，预测金属或非金属。 第 2 族在周期表左边，所以该元素是金属。

（这个元素是镁。）

答案。 该元素在第 2 族、第 3 周期，是金属。

练习题

题目。 元素 X 的电子排布为 2.8.5。

(a) 说出 X 的周期。(b) 说出 X 的族。

(c) 说出 X 是金属还是非金属。

答案。 (a) 三个被占据的壳层，所以 X 在第 3 周期。(b) 五个价电子，所以族号为 5 + 10 = 第 15 族。(c) 第 15 族在周期表右边，所以 X 是非金属。（这个元素是磷。）

考试提示

你需要的只是壳层数与价电子数，不要把两者混淆。快速记忆法：周期是电子排布里有几个数字，族来自最后一个数字。

留意周期表右边的族号：3 个价电子是第 13 族，不是第 3 族，因为第 13 至 18 族要加 10。当题目给的是质子数而不是电子排布时，先写出排布，再读出族与周期。

做对这一步，也能让你预测元素形成的离子电荷，直接连到化学键那一章。

为什么同一族的元素相似

同一族元素行为相似的原因简单却重要，考官爱考这一点。一个族的每个成员价电子数都相同，而参与化学反应的正是这些价电子。

所以每个成员都倾向于形成电荷相同的离子，并以相似的方式与相同的物质反应。例如，锂、钠、钾（都属第 1 族）各有 1 个价电子，所以三者都失去一个电子形成 +1 电荷的离子，并以相似的方式与水反应。

同样的规律解释了氟、氯、溴（都属第 17 族）为何化学性质相似。当题目要你解释为什么两个元素在同一族时，一定要把答案落回到价电子数相同，那正是评分方案要找的理由。

反过来，当你沿一个族向下移动时，原子半径增大，因为被占据的壳层数增加，尽管价电子数保持不变。这种尺寸的变化解释了为什么反应活性沿族向下改变，这个观念你在接下来学第 1 族碱金属与第 17 族卤素时会直接用到。

所以两项技能，定位一个元素、理解其性质背后的原因，在本章里始终相辅相成。

本节定位

本条标准处于**元素周期表一章的核心，直接连到你接下来学的几个族：第 1 族、第 17 族与第 18 族。请用复习笔记复习定义，用例题**操练族与周期的判断。

在我们的在线一对一 SPM化学课上，以英文授课，每小时 RM50 起，我们的老师会确保你从不把族与周期弄混，并正确处理第 13 至 18 族的加 10 规则，因为这正是在这里丢失容易分的两个失误。由于这项技能在整个 SPM化学 里反复使用，现在把它巩固好，会在每一个后面的章节里省下时间。

快速回顾

• 族是纵列；元素共享相同的价电子，化学性质相似。
• 周期是横行；元素共享相同的壳层数。
• 壳层数 = 周期；价电子数 = 族（第 13 至 18 族加 10）。
• 沿周期横向，性质由金属性变为非金属性。