元素周期表

发展历程

现代化学的元素周期律是1869年俄国科学家门捷列夫(Dmitri Mendeleev)首先创造的，他将当时已知的63种元素依相对原子质量大小并以表的形式排列，把有相似化学性质的元素放在同一列，制成元素周期表的雏形。经过多年修订后才成为当代的周期表。在周期表中，元素是以元素的原子序排列，最小的排行最先。表中一横行称为一个周期，一列称为一个族。^[2]

德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫

原子半径由左到右依次减小，上到下依次增大。

在化学教科书和字典中，都附有一张“元素周期表（英文：the periodic table）”。这张表揭示了物质世界的秘密，把一些看来似乎互不相关的元素统一起来，组成了一个完整的自然体系。它的发明，是近代化学史上的一个创举，对于促进化学的发展，起了巨大的作用。看到这张表，人们便会想到它的最早发明者——门捷列夫。1869年，俄国化学家门捷列夫按照相对原子质量由小到大排列，将化学性质相似的元素放在同一纵行，编制出第一张元素周期表。元素周期表揭示了化学元素之间的内在联系，使其构成了一个完整的体系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。随着科学的发展，元素周期表中未知元素留下的空位先后被填满。当原子结构的奥秘被发现时，编排依据由相对原子质量改为原子的质子数﹙核外电子数或核电荷数﹚，形成现行的元素周期表。

按照元素在周期表中的顺序给元素编号，得到原子序数。原子序数跟元素的原子结构有如下关系：

质子数=原子序数=核外电子数=核电荷数

利用周期表，门捷列夫成功的预测当时尚未发现的元素的特性(镓、钪、锗)。1913年英国科学家莫色勒利用阴极射线撞击金属产生射线X，发现原子序越大，X射线的频率就越高，因此他认为核的正电荷决定了元素的化学性质，并把元素依照核内正电荷(即质子数或原子序)排列。后来又经过多名科学家多年的修订才形成当代的周期表。^[3]将元素按照相对原子质量由小到大依次排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵列。每一种元素都有一个序号，大小恰好等于该元素原子的核内质子数，这个序号称为原子序数。在周期表中，元素是以元素的原子序排列，最小的排行最前。表中一横行称为一个周期，一列称为一个族。

原子的核外电子排布和性质有明显的规律性，科学家们是按原子序数递增排列，将电子层数相同的元素放在同一行，将最外层电子数相同的元素放在同一列。

元素周期表有7个周期，16个族。每一个横行叫作一个周期，每一个纵行叫作一个族（VIII B族包含三个纵列）。这7个周期又可分成短周期（1、2、3）、长周期（4、5、6、7）。共有16个族，从左到右每个纵列算一族（VIII B族除外）。例如：氢属于I A族元素，而氦属于0族元素。

元素在周期表中的位置不仅反映了元素的原子结构，也显示了元素性质的递变规律和元素之间的内在联系。使其构成了一个完整的体系称为化学发展的重要里程碑之一。

同一周期内，从左到右，元素核外电子层数相同，最外层电子数依次递增，原子半径递减（零族元素除外）。失电子能力逐渐减弱，获电子能力逐渐增强，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。元素的最高正氧化数从左到右递增（没有正价的除外），最低负氧化数从左到右递增（第一周期除外，第二周期的O、F元素除外）。

同一族中，由上而下，最外层电子数相同，核外电子层数逐渐增多，原子半径增大，原子序数递增，元素金属性递增，非金属性递减。^[4]

元素周期表的意义重大，科学家正是用此来寻找新型元素及化合物。

2015年12月31日美国《科学新闻》双周刊网站发表了题为《四种元素在元素周期表上获得永久席位》的报道。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)宣布俄罗斯和美国的研究团队已获得充分的证据，证明其发现了115、117和 118号元素。此外，该联合会已认可日本理化学研究所的科研人员发现了113号元素。两个研究团队通过让质量较轻的核子相互撞击，并跟踪其后产生的放射性超重元素的衰变情况，合成了上述四种元素。IUPAC执行理事林恩·瑟比说，有关确认新元素的报告将于2016年初公布。官方对这些元素的认可意味着它们的发现者有权为其命名并设计符号。113号元素将成为首个由亚洲人发现并命名的元素，于2016年6月正式命名为Nihonium，符号Nh。^[5]

2015年12月30日，国际纯粹与应用化学联合会宣布第113，115，117，118号元素存在，它们将由日本、俄罗斯和美国科学家命名。IUPAC官方宣布，元素周期表已经加入4个新元素。^[6]

2016年6月8日，国际纯粹与应用化学联合会宣布，将合成化学元素第113号(缩写为Nh)、115号(Mc)、117号(Ts)和118号(Og)提名为化学新元素^[7]。

内容

ⅠA

ⅡA

ⅢB

ⅣB

Ⅴ B

ⅥB

ⅦB

Ⅷ

ⅠB

ⅡB

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

Ⅶ A

0

H 氢

He 氦

Li 锂

Be 铍

B 硼

C 碳

N 氮

O 氧

F 氟

Ne 氖

Na 钠

Mg 镁

Al 铝

Si 硅

P 磷

S 硫

Cl 氯

Ar 氩

K 钾

Ca 钙

Sc 钪

Ti 钛

V 钒

Cr 铬

Mn 锰

Fe 铁

Co 钴

Ni 镍

Cu 铜

Zn 锌

Ga 镓

Ge 锗

As 砷

Se 硒

Br 溴

Kr 氪

Rb 铷

Sr 锶

Y 钇

Zr 锆

Nb 铌

Mo 钼

Tc 锝

Ru 钌

Rh 铑

Pd 钯

Ag 银

Cd 镉

In 铟

Sn 锡

Sb 锑

Te 碲

I 碘

Xe 氙

Cs 铯

Ba 钡

镧系

Hf 铪

Ta 钽

W 钨

Re 铼

Os 锇

Ir 铱

Pt 铂

Au 金

Hg 汞

Tl 铊

Pb 铅

Bi 铋

Po 钋

At 砹

Rn 氡

Fr 钫

Ra 镭

锕系

Rf 𬬻 钅卢

Db 𬭊钅杜

Sg 𬭳 钅喜

Bh 𬭛 钅波

Hs 𬭶 钅黑

Mt 鿏 钅麦

Ds 𫟼 钅达

Rg 𬬭 钅仑

Cn 鿔 鎶

Nh 鿭 鉨

Fl 𫓧 鈇

Mc 镆

Lv 𫟷 鉝

Ts 鿬 ⿰石田

Og 鿫 ⿹气奥

UUE.^[8]名称未知

Ubn 名称未知

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镧系

La 镧

Ce 铈

Pr 镨

Nd 钕

Pm 钷

Sm 钐

Eu 铕

Gd 钆

Tb 铽

Dy 镝

Ho 钬

Er 铒

Tm 铥

Yb 镱

Lu 镥

锕系

Ac 锕

Th 钍

Pa 镤

U 铀

Np 镎

Pu 钚

Am 镅

Cm 锔

Bk 锫

Cf 锎

Es 锿

Fm 镄

Md 钔

No 锘

Lr 铹

注：2017年1月15日，全国科学技术名词审定委员会联合国家语言文字工作委员会组织化学、物理学、语言学界专家召开了113号、115 号、117号、118号元素中文定名会。经过参会专家热烈讨论和投票表决，形成了113号、115号、117号、118号元素中文定名方案。^[9]
　　新元素汉字收录在Unicode CJK扩展区C、D和E和基本区扩充中，使用Win10或安装字库补丁即可显示部分，已收录的有：
　　钅卢、钅杜、钅喜、钅波、钅黑、钅麦、钅达、钅仑、鎶^[10]、鿭^[11]、𫓧、𫟷^[12]、鿬^[13]、鿫^[14]。

元素性质

基本性质

	序号	符号	中文	读音	相对原子质量	价电子	常见化合价	分类	英文名	简介
	1	H	氢	qīng	1.008	1s^1	+1、-1	主族 非金属	Hydrogen	密度最小，同位素为氕、氘和氚
	2	He	氦	hài	4.003	1s^2	0	主族 非金属 稀有气体	Helium	最难液化，稀有气体
	3	Li	锂	lǐ	6.941	2s^1	+1	主族 金属 碱金属	Lithium	性质活泼
	4	Be	铍	pí	9.012	2s^2	+2	主族 金属 碱土金属	Beryllium	最轻碱土金属元素
	5	B	硼	péng	10.81	2s^2 2p^1	+3	主族 非金属	Boron	单质硬度仅次于金刚石的非金属元素
	6	C	碳	tàn	12.01	2s^2 2p^2	无机+2、+4、-4，有机不规则	主族 非金属	Carbon	硬度最高（金刚石），细胞干重中含量最高
	7	N	氮	dàn	14.01	2s^2 2p^3	-3、 +1 、+2、 +3、 +4、+5	主族 非金属	Nitrogen	空气中含量最多的元素
	8	O	氧	yǎng	16.00	2s^2 2p^4	-2、-1	主族 非金属	Oxygen	地壳中最多，生物体内最多
	9	F	氟	fú	19.00	2s^2 2p^5	-1	主族 非金属 卤素	Fluorine	最活泼的非金属，单质不能被氧化
	10	Ne	氖	nǎi	20.18	2s^2 2p^6	0	主族 非金属 稀有气体	Neon	稀有气体
	11	Na	钠	nà	22.99	3s^1	+1	主族 金属 碱金属	Sodium	活泼，与空气或水接触发生反应，只能储存在煤油或稀有气体中
	12	Mg	镁	měi	24.31	3s^2	+2	主族 金属 碱土金属	Magnesium	轻金属之一
	13	Al	铝	lǚ	26.98	3s^2 3p^1	+3	主族 金属	Aluminium	地壳里含量最多的金属
	14	Si	硅	guī	28.09	3s^2 3p^2	+4、-4	主族 非金属	Silicon	地壳中含量仅次于氧
	15	P	磷	lín	30.97	3s^2 3p^3	-3、+3、+5	主族 非金属	Phosphorus	白磷有剧毒且在常温下可以自燃
	16	S	硫	liú	32.06	3s^2 3p^4	-2、+4、+6	主族 非金属	Sulfur	质地较软且轻。与氧气燃烧反应形成有毒的二氧化硫
	17	Cl	氯	lǜ	35.45	3s^2 3p^5	-1、+1、+3、+4、+5、+7	主族 非金属 卤素	Chlorine	有毒、活泼
	18	Ar	氩	yà	39.95	3s^2 3p^6	0	主族 非金属 稀有气体	Argon	稀有气体，在空气中含量最多的稀有气体
	19	K	钾	jiǎ	39.10	4s^1	+1	主族 金属 碱金属	Potassium	比钠活泼
	20	Ca	钙	gài	40.08	4s^2	+2	主族 金属 碱土金属	Calcium	骨骼主要组成成分
	21	Sc	钪	kàng	44.96	3d^1 4s^2	+3	副族 金属	Scandium	一种柔软过渡金属，常与钆、铒混合存在
	22	Ti	钛	tài	47.87	3d^2 4s^2	+3、+4	副族 金属	Titanium	能在氮气中燃烧，熔点高
	23	V	钒	fán	50.94	3d^3 4s^2	+3、+5	副族 金属	Vanadium	高熔点稀有金属
	24	Cr	铬	gè	52.00	3d^5 4s^1	+3、+4、+6	副族 金属	Chromium	硬度最高的金属
	25	Mn	锰	měng	54.94	3d^5 4s^2	区间[-3,+7]的整数	副族 金属	Manganese	在地壳中分布广泛
	26	Fe	铁	tiě	55.85	3d^6 4s^2	+2、+3、+6	Ⅷ族 金属	Iron	地壳含量第二高，单质产量最高，有磁性
	27	Co	钴	gǔ	58.93	3d^7 4s^2	+2、+3	Ⅷ族 金属	Cobalt	同位素60Co被应用于X光发生器中，有磁性
	28	Ni	镍	niè	58.69	3d^8 4s^2	+2、+3	Ⅷ族 金属	Nickel	有磁性和良好可塑性
	29	Cu	铜	tóng	63.55	3d^104s^1	+1、+2	副族 金属	Copper	人类发现较早的金属之一，可塑性很好
	30	Zn	锌	xīn	65.58	3d^10 4s^2	+2	副族 金属	Zinc	人体需要的微量元素
	31	Ga	镓	jiā	69.72	3d^104s^2 4p^1	+3	主族 金属	Gallium	熔点低沸点高
	32	Ge	锗	zhě	72.63	3d^104s^2 4p^2	+4	主族 金属	Germanium	是一种重要的半导体材料
	33	As	砷	shēn	74.92	4s2 4p3	-3、+3、+5	主族 非金属	Arsenic	As2O3（即砒霜）剧毒
	34	Se	硒	xī	78.96	4s2 4p4	-2、+4、+6	主族 非金属	Selenium	可使玻璃致色为鲜红色
	35	Br	溴	xiù	79.90	4s2 4p5	-1、+5、+7	主族 非金属 卤素	Bromine	活泼，单质为红棕色液体
	36	Kr	氪	kè	83.80	4s24p6	+2	主族 非金属 稀有气体	Krypton	稀有气体
	37	Rb	铷	rú	85.47	5s1	+1	主族 金属 碱金属	Rubidium	比钾活泼
	38	Sr	锶	sī	87.62	5s2	+2	主族 金属 碱土金属	Strontium	是碱土元素中丰度最小的元素
	39	Y	钇	yǐ	88.91	4d1 5s2	+3	副族 金属	Yttrium	人工合成的钇铝榴石曾被当做钻石的替代品
	40	Zr	锆	gào	91.22	4d2 5s2	+4	副族 金属	Zirconium	氧化物立方氧化锆为钻石的人工替代品
	41	Nb	铌	ní	92.91	4d4 5s1	+5	副族 金属	Niobium	铌钢被用于制作汽车外壳
	42	Mo	钼	mù	95.96	4d5 5s1	+4、+6	副族 金属	Molybdenum	植物生长所需的微量元素
	43	Tc	锝	dé	98	4d5 5s2	+4、+7	副族 金属	Technetium	原子序数最小的放射性元素
	44	Ru	钌	liǎo	101.1	4d7 5s1	+1、+4、+8	Ⅷ族 金属	Ruthenium	硬而脆呈浅灰色的多价稀有金属元素
	45	Rh	铑	lǎo	102.9	4d8 5s1	+3，+4	Ⅷ族 金属	Rhodium	现代珠宝制作过程进行表面处理的必须元素
	46	Pd	钯	bǎ	106.4	4d10	+2、+4	Ⅷ族 金属	Palladium	被应用于酒精检测中
	47	Ag	银	yín	107.9	4d10 5s1	+1	副族 金属	Silver	贵金属，曾经是全球范围内的硬通货，导电性最好
	48	Cd	镉	gé	112.4	4d10 5s2	+2	副族 金属	Cadmium	重金属，过量摄入会导致痛痛病
	49	In	铟	yīn	114.8	5s2 5p1	+3	主族 金属	Indium	可塑性强，有延展性，115In是主要核素，有放射性
	50	Sn	锡	xī	118.7	5s2 5p2	+2、+4	主族 金属	Tin	人类最早发现应用的元素之一，被用于制造容器
	51	Sb	锑	tī	121.8	5s2 5p3	-3、+3、+5	主族 金属	Antimony	熔点低，被用于制作保险丝
	52	Te	碲	dì	127.6	5s2 5p4	-2、+4、+6	主族 非金属	Tellurium	密度最大的非金属
	53	I	碘	diǎn	126.9	5s2 5p5	-1、+5、+7	主族 非金属 卤素	Iodine	活泼，甲状腺所需的微量元素
	54	Xe	氙	xiān	131.3	5s2 5p6	+4、+6、+8	主族 非金属 稀有气体	Xenon	稀有气体
	55	Cs	铯	sè	133	6s1	+1	主族 金属 碱金属	Cesium	活泼
	56	Ba	钡	bèi	137.3	6s2	+2	主族 金属 碱土金属	Barium	硫酸钡被应用于钡餐透视（检查是否胃穿孔）
	57	La	镧	lán	139	5d1 6s2	+3	副族 金属 镧系	Lanthanum	第一个镧系元素
	58	Ce	铈	shì	140	4f1 5d1 6s2	+3、+4	副族 金属 镧系	Cerium	用来制造打火石
	59	Pr	镨	pǔ	141	4f3 6s2	+3	副族 金属 镧系	Praseodymium	英文名称最长
	60	Nd	钕	nǚ	144	4f4 6s2	+3	副族 金属 镧系	Neodymium	磁性强
	61	Pm	钷	pǒ	145	4f5 6s2	+3	副族 金属 镧系	Promethium	有放射性
	62	Sm	钐	shān	150.5	4f6 6s2	+3	副族 金属 镧系	Samarium	磁性强
	63	Eu	铕	yǒu	152	4f7 6s2	+3	副/金/镧	Europium	活泼，能放出红光
	64	Gd	钆	gá	157	4f7 5d1 6s2	+3	副/金/镧	Gadolinium	未配对电子达到上限
	65	Tb	铽	tè	159	4f9 6s2	+3	副/金/镧	Terbium	通电时改变形状
	66	Dy	镝	dí	162.5	4f10 6s2	+3	副/金/镧	Dysprosium	英文名称源自“很难得到”
	67	Ho	钬	huǒ	165	4f11 6s2	+3	副/金/镧	Holmium	银白色，质软，可用来制磁性材料
	68	Er	铒	ěr	167	4f12 6s2	+3	副/金/镧	Erbium	银灰色，质软，可用来制特种合金，激光器等
	69	Tm	铥	diū	169	4f13 6s2	+3	副/金/镧	Thulium	银白色，质软，可用来制X射线源等
	70	Yb	镱	yì	173	4f14 6s2	+2、+3	副/金/镧	Ytterbium	银白色，质软，可用来制特种合金，也用作激光材料等
	71	Lu	镥	lǔ	175	4f14 5d1 6s2	+3	副/金/镧	Lutetium	银白色，质软，可用于核工业
	72	Hf	铪	hā	178.5	5d2 6s2	+4	副/金	Hafnium	银白色，熔点高。可用来制耐高温合金，也用于核工业等
	73	Ta	钽	tǎn	181	5d3 6s2	+5	副/金	Tantalum	钢灰色，耐腐蚀质硬，熔点高。可用于航天工业及核工业
	74	W	钨	wū	184	5d4 6s2	+4、+6	副/金	Tungsten	稳定元素中熔点最高
	75	Re	铼	lái	186	5d5 6s2	+7	副/金	Rhenium	最晚被发现的稳定元素
	76	Os	锇	é	190	5d6 6s2	+4,+6,+8	副/金	Osmium	密度最大的金属
	77	Ir	铱	yī	192	5d7 6s2	+3,+4、+6、+9	副/金	Iridium	熔点高，质硬而脆。可用来制科学仪器等
	78	Pt	铂	bó	195	5d9 6s1	+2,+4	副/金	Platinum	被应用于珠宝首饰中的贵金属，俗称铂金
	79	Au	金	jīn	197	5d10 6s1	+1、+3	副/金	Gold	化学性质极稳定，人类最早发现及应用的贵金属，全球硬通货
	80	Hg	汞	gǒng	200.6	5d10 6s2	+1、+2	副/金	Mercury	惟一一种在常温下为液态的金属
	81	Tl	铊	tā	204.5	6s2 6p1	+3	主/金	Thallium	银白色，质软。可用来制合金等。铊的化合物有毒
	82	Pb	铅	qiān	207	6s2 6p2	+2、+4	主/金	Lead	密度大，熔点低，对人体有毒性。许多化妆品中必须含有的元素
	83	Bi	铋	bì	209	6s2 6p3	+3、+5	主/金	Bismuth	合金熔点很低，可用来做保险丝和汽锅上的安全塞等
	84	Po	钋	pō	209	6s2 6p4	-2、+6	主/金	Polonium	放射
	85	At	砹	ài	210	6s2 6p5	+5	主/非/卤	Astatine	放射、活泼
	86	Rn	氡	dōng	222	6s2 6p6	+2	主/非/稀	Radon	放射
	87	Fr	钫	fāng	223	7s1	+1	主/金/碱	Francium	放射（注：放射性虽短但仍然存在）
	88	Ra	镭	léi	226	7s2	+2	主/金/碱土	Radium	放射
	89	Ac	锕	ā	227	6d1 7s2	+3	副/金/锕	Actinium	放射
	90	Th	钍	tǔ	232	6d2 7s2	+4	副/金/锕	Thorium	放射
	91	Pa	镤	pú	231	5f2 6d1 7s2	+5	副/金/锕	Protactinium	放射
	92	U	铀	yóu	238	5f3 6d1 7s2	+3、+4，+6	副/金/锕	Uranium	放射，同位素铀235被用于制作原子弹
	93	Np	镎	ná	237	5f4 6d1 7s2	+5、+7	副/金/锕	Neptunium	放射
	94	Pu	钚	bù	244	5f6 7s2	+4、+6、+8	副/金/锕	Plutonium	放射
	95	Am	镅	méi	243	5f7 7s2	+3、+5、+7、+8	副/金/锕	Americium	人造 放射 用于烟雾报警器中
	96	Cm	锔	jú	247	5f7 6d1 7s2	+3、+6、+7	副/金/锕	Curium	人造 放射
	97	Bk	锫	péi	247	5f9 7s2	+3、+5	副/金/锕	Berkelium	人造 放射
	98	Cf	锎	kāi	251	5f10 7s2	+3、+5	副/金/锕	Californium	人造 放射，最贵金属
	99	Es	锿	āi	252	5f11 7s2	+3	副/金/锕	Einsteinium	人造 放射
	100	Fm	镄	fèi	257	5s12 7s2	+3	副/金/锕	Fermium	人造 放射
	101	Md	钔	mén	258	5f13 7s2	+3	副/金/锕	Mendelevium	人造 放射
	102	No	锘	nuò	259	5f14 7s2	+2、+3	副/金/锕	Nobelium	人造 放射
	103	Lr	铹	láo	260	5f14 7s27p1	+3	副/金/锕	Lawrencium	人造 放射
	104	Rf	鑪	lú	261	6d2 7s2	+4	副/金	Rutherfordium	人造 放射
	105	Db		dù	262	6d3 7s2	+5	副/金	Dubnium	人造 放射
	106	Sg		xǐ	263	6d4 7s2	+6	副/金	Seaborgium	人造 放射
	107	Bh		bō	264	6d5 7s2	+7	副/金	Bohrium	人造 放射
	108	Hs	𬭶	hēi	265	6d6 7s2	+8	副/金	Hassium	人造 放射
	109	Mt	鿏	mài	266	6d7 7s2	0	副/金	Meitnerium	人造 放射
	110	Ds	鐽	dá	269	6d8 7s2	0	副/金	Darmstadtium	人造 放射
	111	Rg	錀	lún	272	6d9 7s2	0	副/金	Roentgenium	超重元素
	112	Cn	鎶	gē	277	6d10 7s2	0	副/金	Copernicium	超重元素

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