元素周期表及解释

元素周期表是化学元素按原子序数（核电荷数） 递增顺序排列的表格，揭示了元素性质的周期性规律。以下是核心要点：

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1. 基本结构

• 周期（横行）：共7个周期
  表示电子层数，如第3周期元素有3个电子层。
• 族（纵列）：共18列
  • 主族（A族）：1-2、13-18列（如$IA$碱金属、$VIIA$卤素）
  • 副族（B族）：3-12列（过渡金属，如铁$Fe$、铜$Cu$）
  • 0族：稀有气体（如氦$He$）

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2. 分区与元素类型

分区	位置	特点	实例
s区	1-2列	活泼金属	$Na$, $Ca$
p区	13-18列	非金属/类金属	$C$, $O$, $Si$
d区	3-12列	过渡金属	$Fe$, $Cr$
f区	下方两横排	镧系/锕系（内过渡元素）	$Ce$, $U$

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3. 周期性规律

1. 原子半径：

   • 同周期从左到右 $\downarrow$（核电荷增加，电子受吸引增强）
   • 同主族从上到下 $\uparrow$（电子层增多）
     $$r_{\text{原子}}\propto \frac{1}{\text{有效核电荷}}$$

2. 电离能：

   • 同周期从左到右 $\uparrow$（更难失去电子）
   • 同主族从上到下 $\downarrow$（最外层电子离核更远）

3. 电负性：

   • 右上角元素最大（$F$最高：4.0）
   • 左下角元素最小（$Fr$最低：0.7）

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4. 元素信息解读（以碳为例）

    6
C
碳
12.01

• 原子序数：6（质子数=电子数）
• 元素符号：$C$
• 元素名称：碳
• 相对原子质量：12.01

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5. 特殊区域

• 金属/非金属分界线：
  沿硼($B$)-硅($Si$)-砷($As$)-碲($Te$)-砹($At$)的锯齿线，右侧为非金属。
• 镧系/锕系：
  位于表下方，分别属于第6、7周期的f区元素。

关键意义：通过位置预测元素性质（如$Na$（IA）与$Cl$（VIIA）易形成$NaCl$），指导新材料设计与化学反应研究。