周期表与电子排布
基础周期表按原子序排列元素；电子依次填入壳层 2、8、8，壳层数决定周期，最外层电子数决定族；第 I 族碱金属活泼，第 VII 族卤素，第 0 族贵气体稳定。
- 周期表按原子序排列；横行是周期，直行是族
- 电子排布（至 Z=20）依次填 2、8、8；先填内层再填外层
- 周期数等于电子壳层数；族数等于最外层电子数（第 I、II、VII、0 族）
文体小知识：科学知识说明文——说明周期表的编排原则与电子排布规则，并示范由位置推测元素性质的方法。
§课文原文 Passage
1周期表是化学家的地图：元素按原子序由小至大排列，横行称为周期，直行称为族。表中左下方是金属，右上方是非金属，中间阶梯线附近则有矽等类金属。元素的位置并非随意编排，而是由原子结构决定，学会读表，便能推测元素的性质。
2电子在核外按壳层排列：最内层最多 2 个，第二层最多 8 个，对原子序 20 或以下的元素，第三层也最多 8 个。以钠（原子序 11）为例，11 个电子先填满第一层 2 个，再填第二层 8 个，余下 1 个进入第三层，电子排布写作 2,8,1。钙（原子序 20）的排布则是 2,8,8,2。
3周期数等于电子壳层数目，族数与最外层电子数直接相关：第 I 族最外层 1 个电子，第 II 族 2 个，第 VII 族 7 个，第 0 族 8 个（氦是 2 个）。因此钠的排布 2,8,1 表示它在第三周期、第 I 族。同一族元素最外层电子数相同，化学性质因而相似。
4各族各有名号和脾性：第 I 族是碱金属，质软，与水剧烈反应放出氢气，活泼性由上至下增加；第 VII 族是卤素，以双原子分子存在，活泼性由上至下减少；第 0 族是贵气体，最外层全满，极不活泼。最外层 8 个电子的稳定结构称为八隅体，是解释化学键的钥匙。
1重点摘要 Summary
周期表按原子序排列元素；电子依次填入壳层 2、8、8，壳层数决定周期，最外层电子数决定族；第 I 族碱金属活泼，第 VII 族卤素，第 0 族贵气体稳定。
2生字卡 Vocabulary
周期表中的横行；元素的周期数等于其电子壳层数目。
周期表中的直行；同族元素最外层电子数相同，化学性质相似。
原子核外电子分层驻留的区域，由内至外依次最多 2、8、8 个（至 Z=20）。
电子在各壳层的分布写法，如钠是 2,8,1。
第 I 族金属，质软、活泼，与水反应放出氢气。
第 VII 族非金属，以双原子分子存在，活泼性由上至下递减。
第 0 族元素，最外层电子全满，极不活泼，如氦和氩。
最外层有 8 个电子时结构稳定的规则，解释原子的成键倾向。
由两个原子组成的分子，如 H₂、O₂ 和 Cl₂。
3逐步讲解 Steps
- 第一步：周期表的编排原则周期表把所有元素按原子序由小至大排列：氢排第一（Z=1），氦排第二（Z=2），如此类推。横行称为周期，现有七个；直行称为族，主族以罗马数字标示。举个例子：钠的原子序是 11，只要沿表由小至大数到 11，便能找到它的位置。原子序就是元素在周期表中的座位编号，这是读表的第一步；左下方是金属，右上方是非金属，阶梯线附近是类金属。
- 第二步：电子排布的填法电子按壳层由内至外排列：第一层最多 2 个，第二层最多 8 个，对 Z=20 或以下的元素，第三层也最多 8 个；填法是先填满内层，再填外层。举个例子：氯的原子序 17，电子先填 2、再填 8，余下 7 个进入第三层，排布是 2,8,7；钙 Z=20，排布则是 2,8,8,2。注意第三层最多 8 个是 Z≤20 的限制，把钾写成 2,8,9 便是错误，正确是 2,8,8,1。
- 第三步：周期数等于壳层数元素在周期表中的周期数，等于它的电子壳层数目。举个例子：钠的排布 2,8,1 共有三层电子，所以钠在第三周期；钙的 2,8,8,2 有四层，所以在第四周期。反过来也成立：知道某元素在第三周期，它必有 3 层电子。这条「壳层数＝周期数」的规则，是从电子排布推位置的关键一步，答题时把排布、壳层数、周期数三项依次写出，推理才完整。
- 第四步：族数对应最外层电子数对第 I、II、VII 和 0 族，族数与最外层电子数直接对应：最外层 1 个电子属第 I 族，2 个属第 II 族，7 个属第 VII 族，8 个属第 0 族（氦除外，它只有 2 个便已全满）。举个例子：氯的排布 2,8,7，最外层 7 个电子，故属第 VII 族；氩的 2,8,8 最外层全满，属第 0 族。主族元素的族数与电子排布互相锁定，这是读表的核心技巧，也是预测性质的基础。
- 第五步：第 I 族碱金属第 I 族包括锂、钠、钾等，称为碱金属：质软、密度低、熔点不高，最外层只有 1 个电子，极易失去，所以非常活泼，与水反应生成氢氧化物和氢气。举个例子：把绿豆大小的钠投入水中，它会浮游水面并发出嘶声；钾的反应更剧烈，立刻出现紫色火焰，说明活泼性由上至下递增，因为最外层电子离核愈远，愈容易失去。
- 第六步：卤素与贵气体第 VII 族卤素包括氟、氯、溴、碘，都以双原子分子存在（如 Cl₂），是活泼的非金属：最外层 7 个电子，倾向夺取 1 个电子补满八隅体，活泼性由上至下递减。第 0 族贵气体包括氦、氖、氩，最外层电子全满，极不活泼。举个例子：氩气用于填充灯泡和作焊接保护气，正是看中它的「懒惰」，高温下也不与金属反应；卤素则相反，氯气可用于漂白和消毒。
- 第七步：由排布推性质——以钠收结把本课技巧串起来：钠的排布 2,8,1，三层电子属第三周期；最外层 1 个电子属第 I 族，是碱金属；易失 1 个电子变成 2,8 的稳定结构，所以化学性质活泼，与钾等同族元素相似。举个例子：考题若问钾（Z=19）的排布与性质，用同一套方法得 2,8,8,1、第四周期第 I 族，便可预测钾与水剧烈反应，而且比钠更猛烈。由排布到位置再到性质，这条推理链要练到条件反射。
4图解 Diagrams
5例题示范 Example
电子排布推断题：钠的原子序是 11。试写出钠原子的电子排布，推断它在周期表中的周期数和族数，并根据其位置说明钠的化学性质。
- 排布：11 个电子先填第一层 2 个、第二层 8 个，余下 1 个进入第三层，排布是 2,8,1
- 周期：电子壳层数为 3，故钠位于第三周期
- 族：最外层有 1 个电子，故钠属于第 I 族（碱金属）
- 性质：最外层 1 个电子极易失去，形成 2,8 的稳定结构，因此钠是活泼金属，与水剧烈反应，性质与同族的钾相似
- 答案：钠原子的电子排布是 2,8,1。它有三层电子，故位于周期表第三周期；最外层有 1 个电子，故属于第 I 族。第 I 族元素是碱金属，最外层的 1 个电子极易失去，令钠达到 2,8 的稳定电子结构，因此钠是活泼的金属，能与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，其化学性质与同族的锂、钾相似。
6常见错误 Mistakes
75 题快测 Quick check
Q1周期表的元素按什么顺序排列？
Q2钠（Z=11）的电子排布是什么？位于第几周期第几族？
Q3氯（Z=17）的电子排布是什么？属于哪一族？
Q4第 0 族元素为什么极不活泼？
Q5钙（Z=20）的电子排布是什么？
8重点回顾 Recap
- 周期表按原子序排列；横行是周期，直行是族
- 电子排布（至 Z=20）依次填 2、8、8；先填内层再填外层
- 周期数等于电子壳层数；族数等于最外层电子数（第 I、II、VII、0 族）
- 第 I 族碱金属活泼性向下增；第 VII 族卤素向下减；第 0 族贵气体最外层全满、极不活泼
- 八隅体：最外层 8 个电子为稳定结构，是解释成键倾向的钥匙