化学 · 初中—高中

元素周期表

元素周期表把目前已知的 118 种元素按原子序数（核里的质子数）从小到大排列，再按外层电子的规律折成 7 行（周期）18 列（族）。同一竖列性质相近，横看一行从金属慢慢过渡到非金属——这种『性质随原子序数周期性重复』的规律，正是 1869 年门捷列夫排出第一张周期表时最了不起的发现：他甚至留出空格，预言了还没被发现的元素。

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前 20 号元素顺口溜

氢 氦 锂 铍 硼 ， 碳 氮 氧 氟 氖 ； 钠 镁 铝 硅 磷 ， 硫 氯 氩 钾 钙 。

按原子序数 1 到 20 顺着背：氢(1)氦(2)锂(3)铍(4)硼(5)，碳(6)氮(7)氧(8)氟(9)氖(10)；钠(11)镁(12)铝(13)硅(14)磷(15)，硫(16)氯(17)氩(18)钾(19)钙(20)。记住前 20 号，化学方程式就有了底气。

五个分区：电子排到哪，就归哪个区

外层电子最后填进哪种轨道（s / p / d / f），就把元素归到对应的区。这是周期表横向规律的根源。

s 区
第 1、2 族（含氢氦）。最外层电子填在 s 轨道，多是活泼金属。
p 区
第 13–18 族。从金属经类金属到非金属、稀有气体，性质跨度最大。
d 区
第 3–10 族过渡金属。电子填 d 轨道，多有可变化合价、常带颜色。
ds 区
第 11、12 族（铜族、锌族）。d 轨道已填满，单列一区是中国教材的分法。
f 区
镧系与锕系。电子填 f 轨道，化学性质彼此非常相近，统称内过渡元素。

门捷列夫：留出空格的人

1869 年，俄国化学家门捷列夫把当时已知的 63 种元素按原子量排列，发现性质会周期性重复。真正的天才之处是：当某个位置该有的性质对不上时，他没有硬塞，而是大胆留出空格，断言那里存在尚未发现的元素，还预言了它们的原子量和性质。几年后镓、钪、锗被陆续发现，数据和他的预言惊人吻合，周期表从此被公认。今天我们用原子序数（质子数）代替原子量排序，规律更严整，但『按周期排列、用规律预言未知』的思想，仍来自他。

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118 种元素完整清单

序符号元素读音相对原子质量 周期族分区分类常见化合价用途
1 H 氢 qīng 1.008 1 1 s 氢 +1,-1 宇宙中最轻最多的元素，是燃料电池和未来清洁能源的主角。
2 He 氦 hài 4.003 1 18 s 稀有气体 0 比空气轻又不可燃，充气球、飞艇；液氦是最冷的制冷剂。
3 Li 锂 lǐ 6.941 2 1 s 碱金属 +1 手机、电动车锂电池的核心，也是最轻的金属。
4 Be 铍 pí 9.012 2 2 s 碱土金属 +2 又轻又硬，用于航天器和精密仪器，但有毒。
5 B 硼 péng 10.81 2 13 p 类金属 +3 硼砂、硼酸常见；加进玻璃做耐热的硼硅玻璃。
6 C 碳 tàn 12.01 2 14 p 非金属 +4,-4 生命的骨架元素，能变成钻石也能变成石墨。
7 N 氮 dàn 14.01 2 15 p 非金属 -3,+5 占空气近 78%，是化肥和蛋白质的关键。
8 O 氧 yǎng 16.00 2 16 p 非金属 -2 呼吸离不开它，约占空气 21%、地壳近一半。
9 F 氟 fú 19.00 2 17 p 卤素 -1 最活泼的非金属，牙膏加氟防蛀牙。
10 Ne 氖 nǎi 20.18 2 18 p 稀有气体 0 通电发出橙红光，霓虹灯就得名于它。
11 Na 钠 nà 22.99 3 1 s 碱金属 +1 食盐的金属成分，遇水剧烈反应。
12 Mg 镁 měi 24.31 3 2 s 碱土金属 +2 燃烧发耀眼白光，烟花和镁合金都用它。
13 Al 铝 lǚ 26.98 3 13 p 主族金属 +3 地壳含量最多的金属，门窗、易拉罐、飞机都用。
14 Si 硅 guī 28.09 3 14 p 类金属 +4 芯片和光伏的核心，沙子的主要成分。
15 P 磷 lín 30.97 3 15 p 非金属 -3,+5 火柴和化肥少不了，也是骨骼和 DNA 的成分。
16 S 硫 liú 32.06 3 16 p 非金属 -2,+4,+6 火山口的黄色结晶，用来制硫酸、硫化橡胶。
17 Cl 氯 lǜ 35.45 3 17 p 卤素 -1,+1,+5,+7 自来水和泳池消毒，和钠结合就是食盐。
18 Ar 氩 yà 39.95 3 18 p 稀有气体 0 空气中含量最多的稀有气体，灯泡、焊接做保护气。
19 K 钾 jiǎ 39.10 4 1 s 碱金属 +1 植物生长三大养分之一，香蕉里很多。
20 Ca 钙 gài 40.08 4 2 s 碱土金属 +2 骨骼和牙齿的主角，石灰石、贝壳的成分。
21 Sc 钪 kàng 44.96 4 3 d 过渡金属 +3 加进铝合金又轻又强，常用于高端自行车。
22 Ti 钛 tài 47.87 4 4 d 过渡金属 +4 又轻又强又耐腐蚀，航天、人工关节都用。
23 V 钒 fán 50.94 4 5 d 过渡金属 +5,+4,+3,+2 炼钢加一点就更坚韧，也用于储能液流电池。
24 Cr 铬 gè 52.00 4 6 d 过渡金属 +3,+6 不锈钢亮闪闪靠它，镀铬防锈又好看。
25 Mn 锰 měng 54.94 4 7 d 过渡金属 +2,+4,+7 炼钢的重要添加剂，干电池里也有。
26 Fe 铁 tiě 55.85 4 8 d 过渡金属 +2,+3 用得最多的金属，血红蛋白靠它运氧。
27 Co 钴 gǔ 58.93 4 9 d 过渡金属 +2,+3 锂电池正极材料，钴蓝颜料颜色很美。
28 Ni 镍 niè 58.69 4 10 d 过渡金属 +2 不锈钢和硬币的成分，耐腐蚀。
29 Cu 铜 tóng 63.55 4 11 ds 过渡金属 +1,+2 导电导热极好，电线和铜钱的主角。
30 Zn 锌 xīn 65.38 4 12 ds 过渡金属 +2 镀在铁上防锈，干电池外壳，缺它会影响生长。
31 Ga 镓 jiā 69.72 4 13 p 主族金属 +3 熔点低到手心就能化，半导体 LED 的材料。
32 Ge 锗 zhě 72.63 4 14 p 类金属 +4 早期晶体管材料，如今多用于光纤和红外镜头。
33 As 砷 shēn 74.92 4 15 p 类金属 +3,+5 就是俗称的砒霜来源，剧毒；也用于半导体。
34 Se 硒 xī 78.97 4 16 p 非金属 -2,+4,+6 人体必需微量元素，也用于复印机和玻璃。
35 Br 溴 xiù 79.90 4 17 p 卤素 -1,+1,+5 常温下唯一的液态非金属，红棕色易挥发。
36 Kr 氪 kè 83.80 4 18 p 稀有气体 0 高级闪光灯和节能灯里用，名字常被科幻借用。
37 Rb 铷 rú 85.47 5 1 s 碱金属 +1 用于原子钟和特种玻璃，遇水比钠更猛。
38 Sr 锶 sī 87.62 5 2 s 碱土金属 +2 烟花里的红色就靠它，也用于夜光材料。
39 Y 钇 yǐ 88.91 5 3 d 过渡金属 +3 LED 和老式彩电荧光粉、超导材料里用。
40 Zr 锆 gào 91.22 5 4 d 过渡金属 +4 耐高温耐腐蚀，核反应堆包壳、仿真钻石。
41 Nb 铌 ní 92.91 5 5 d 过渡金属 +5 超导磁体材料，加进钢里更坚固。
42 Mo 钼 mù 95.95 5 6 d 过渡金属 +6,+4 高强度钢和润滑剂，植物也需要它。
43 Tc 锝 dé [98] 5 7 d 过渡金属 +7 第一个人工合成的元素，医学显像常用。
44 Ru 钌 liǎo 101.1 5 8 d 过渡金属 +3,+4 耐磨耐腐蚀，电子触点和催化剂。
45 Rh 铑 lǎo 102.9 5 9 d 过渡金属 +3 汽车尾气净化器的贵金属，比黄金还贵。
46 Pd 钯 bǎ 106.4 5 10 d 过渡金属 +2,+4 汽车催化剂和首饰，能大量吸收氢气。
47 Ag 银 yín 107.9 5 11 ds 过渡金属 +1 导电性最好的金属，银饰、胶片、抗菌。
48 Cd 镉 gé 112.4 5 12 ds 过渡金属 +2 镍镉电池和颜料，有毒、会污染土壤。
49 In 铟 yīn 114.8 5 13 p 主族金属 +3 手机触摸屏透明导电膜（ITO）的关键。
50 Sn 锡 xī 118.7 5 14 p 主族金属 +2,+4 焊锡、马口铁罐头，青铜就是铜锡合金。
51 Sb 锑 tī 121.8 5 15 p 类金属 +3,+5 阻燃剂和铅酸电池里用，古代做眼影。
52 Te 碲 dì 127.6 5 16 p 类金属 -2,+4,+6 薄膜太阳能电池材料，加进钢里好切削。
53 I 碘 diǎn 126.9 5 17 p 卤素 -1,+1,+5,+7 消毒用碘酒，加碘盐防大脖子病。
54 Xe 氙 xiān 131.3 5 18 p 稀有气体 0 汽车氙气大灯和闪光灯，还能做麻醉剂。
55 Cs 铯 sè 132.9 6 1 s 碱金属 +1 原子钟用它定义『一秒』，最活泼的金属之一。
56 Ba 钡 bèi 137.3 6 2 s 碱土金属 +2 钡餐做胃肠造影，烟花里发绿光。
57 La 镧 lán 138.9 6 ⅢB f 镧系 +3 镧系第一号，用于相机镜头和储氢合金。
58 Ce 铈 shì 140.1 6 ⅢB f 镧系 +3,+4 地壳最多的稀土，打火石、抛光粉、催化剂。
59 Pr 镨 pǔ 140.9 6 ⅢB f 镧系 +3 和钕一起做强力磁铁，给玻璃染黄绿色。
60 Nd 钕 nǚ 144.2 6 ⅢB f 镧系 +3 钕铁硼是世界最强永磁体，耳机喇叭电机都用。
61 Pm 钷 pǒ [145] 6 ⅢB f 镧系 +3 唯一没有稳定同位素的稀土，曾用于夜光表。
62 Sm 钐 shān 150.4 6 ⅢB f 镧系 +3,+2 钐钴磁体耐高温，用于精密电机。
63 Eu 铕 yǒu 152.0 6 ⅢB f 镧系 +3,+2 彩色屏幕和荧光灯的红色、蓝色荧光粉。
64 Gd 钆 gá 157.3 6 ⅢB f 镧系 +3 核磁共振造影剂，磁性很强。
65 Tb 铽 tè 158.9 6 ⅢB f 镧系 +3 绿色荧光粉，也用于声纳的磁致伸缩材料。
66 Dy 镝 dī 162.5 6 ⅢB f 镧系 +3 加进钕磁铁让它耐高温，电动车电机必备。
67 Ho 钬 huǒ 164.9 6 ⅢB f 镧系 +3 钬激光用于碎结石等医疗手术。
68 Er 铒 ěr 167.3 6 ⅢB f 镧系 +3 光纤通信放大信号靠它，给玻璃染粉色。
69 Tm 铥 diū 168.9 6 ⅢB f 镧系 +3 便携 X 光源和激光材料，稀土中较稀少。
70 Yb 镱 yì 173.0 6 ⅢB f 镧系 +3,+2 光纤激光器和高精度原子钟里用。
71 Lu 镥 lǔ 175.0 6 ⅢB f 镧系 +3 镧系最后一号，用于石油催化和 PET 扫描。
72 Hf 铪 hā 178.5 6 4 d 过渡金属 +4 核反应堆控制棒，耐高温合金。
73 Ta 钽 tǎn 180.9 6 5 d 过渡金属 +5 钽电容用在手机里，耐腐蚀做人体植入。
74 W 钨 wū 183.8 6 6 d 过渡金属 +6,+4 熔点最高的金属，灯丝、硬质合金刀具。
75 Re 铼 lái 186.2 6 7 d 过渡金属 +7 熔点极高，喷气发动机叶片合金。
76 Os 锇 é 190.2 6 8 d 过渡金属 +4,+8 密度最大的元素之一，做钢笔尖和触点。
77 Ir 铱 yī 192.2 6 9 d 过渡金属 +3,+4 最耐腐蚀的金属，火花塞和坩埚。
78 Pt 铂 bó 195.1 6 10 d 过渡金属 +2,+4 就是铂金，首饰和汽车催化剂、抗癌药。
79 Au 金 jīn 197.0 6 11 ds 过渡金属 +1,+3 稳定不锈的贵金属，货币、首饰、电子镀层。
80 Hg 汞 gǒng 200.6 6 12 ds 过渡金属 +1,+2 常温唯一液态金属，旧温度计用，有毒。
81 Tl 铊 tā 204.4 6 13 p 主族金属 +1,+3 剧毒，曾做老鼠药，现用于红外探测器。
82 Pb 铅 qiān 207.2 6 14 p 主族金属 +2,+4 铅酸电池、防辐射，有毒、现已少用于生活。
83 Bi 铋 bì 209.0 6 15 p 主族金属 +3,+5 无毒的重金属，胃药和低熔点合金，结晶很彩。
84 Po 钋 pō [209] 6 16 p 主族金属 +2,+4 居里夫人发现并以祖国波兰命名，剧毒放射性。
85 At 砹 ài [210] 6 17 p 卤素 -1,+1 地壳中最稀少的元素，放射性极强。
86 Rn 氡 dōng [222] 6 18 p 稀有气体 0 放射性气体，室内装修要防它积聚。
87 Fr 钫 fāng [223] 7 1 s 碱金属 +1 最不稳定的天然元素，存量极微。
88 Ra 镭 léi [226] 7 2 s 碱土金属 +2 居里夫人发现，曾做夜光涂料，放射性强。
89 Ac 锕 ā [227] 7 ⅢB f 锕系 +3 锕系第一号，放射性强，用于放疗研究。
90 Th 钍 tǔ 232.0 7 ⅢB f 锕系 +4 潜在核燃料，储量比铀多，曾用于气灯纱罩。
91 Pa 镤 pú 231.0 7 ⅢB f 锕系 +5,+4 稀有放射性元素，主要用于科学研究。
92 U 铀 yóu 238.0 7 ⅢB f 锕系 +6,+4 核电站和核武器的燃料，最重的天然元素。
93 Np 镎 ná [237] 7 ⅢB f 锕系 +5 第一个人造超铀元素，钚的生产中间体。
94 Pu 钚 bù [244] 7 ⅢB f 锕系 +4 核武器和深空探测器的核电池燃料。
95 Am 镅 méi [243] 7 ⅢB f 锕系 +3 家用烟雾报警器里就有微量镅。
96 Cm 锔 jú [247] 7 ⅢB f 锕系 +3 以居里夫妇命名，给航天器做热源。
97 Bk 锫 péi [247] 7 ⅢB f 锕系 +3 以伯克利命名，仅供科研，产量极微。
98 Cf 锎 kāi [251] 7 ⅢB f 锕系 +3 强中子源，用于探矿和反应堆启动。
99 Es 锿 āi [252] 7 ⅢB f 锕系 +3 以爱因斯坦命名，氢弹试验残骸中发现。
100 Fm 镄 fèi [257] 7 ⅢB f 锕系 +3 以费米命名，只能微量合成做研究。
101 Md 钔 mén [258] 7 ⅢB f 锕系 +3 以门捷列夫命名，一次只能造出几个原子。
102 No 锘 nuò [259] 7 ⅢB f 锕系 +2,+3 以诺贝尔命名，半衰期短，纯科研。
103 Lr 铹 láo [262] 7 ⅢB f 锕系 +3 以劳伦斯命名，锕系最后一号。
104 Rf 𬬻 lú [267] 7 4 d 过渡金属 +4 以卢瑟福命名，第一个超锕系元素。
105 Db 𬭊 dù [268] 7 5 d 过渡金属 +5 以杜布纳实验室命名，人工合成。
106 Sg 𬭳 xǐ [269] 7 6 d 过渡金属 +6 以西博格命名，他生前就有了以己命名的元素。
107 Bh 𬭛 bō [270] 7 7 d 过渡金属 +7 以玻尔命名，寿命极短。
108 Hs 𬭶 hēi [269] 7 8 d 过渡金属 +8 以德国黑森州命名，人工合成超重元素。
109 Mt 鿏 mài [278] 7 9 d 过渡金属 — 以迈特纳命名，纪念这位女物理学家。
110 Ds 𫟼 dá [281] 7 10 d 过渡金属 — 以德国达姆施塔特命名，合成地就在那。
111 Rg 𬬭 lún [282] 7 11 ds 过渡金属 — 以伦琴命名，纪念 X 射线的发现者。
112 Cn 鿔 gē [285] 7 12 ds 过渡金属 — 以哥白尼命名，预测常温下或为液态。
113 Nh 鿭 nǐ [286] 7 13 p 主族金属 — 以日本（Nihon）命名，亚洲首次命名的元素。
114 Fl 𫓧 fū [289] 7 14 p 主族金属 — 以弗廖罗夫命名，曾被猜测属『稳定岛』。
115 Mc 镆 mò [290] 7 15 p 主族金属 — 以莫斯科命名，2016 年正式定名。
116 Lv 𫟷 lì [293] 7 16 p 主族金属 — 以利弗莫尔实验室命名，人工合成。
117 Ts 鿬 tián [294] 7 17 p 卤素 — 以田纳西州命名，倒数第二号元素。
118 Og 鿫 ào [294] 7 18 p 稀有气体 — 以奥加涅相命名，目前周期表的最后一号。

常见问题

元素周期表为什么这样排？

按原子序数（质子数）从小到大排，并让最外层电子排布相似的元素落在同一竖列。这样同列性质相近、同行从金属过渡到非金属，规律一目了然。

一共有多少种元素？还会变多吗？

目前正式确认 118 种，第 1–118 号都排满了。94 号铀以内多为天然存在，之后基本靠人工合成。科学家仍在尝试合成 119、120 号，若成功并获认定，周期表会再加新行。

周期和族分别是什么？

横着的 7 行叫『周期』，行号等于该元素的电子层数；竖着的 18 列叫『族』，同族最外层电子数相近、性质相似。

镧系、锕系为什么单独放在下面？

它们各有 15 种元素、性质又彼此极像，若塞进主表会让表格拉得过宽，所以抽出来单列两行，主表第 3 族留个标签位。

那些生僻字（如钋、镤、鿫）怎么读？

每个元素都标了拼音，点击元素还能听读音。金字旁多是金属、气字头是气体、石字旁多是固态非金属——偏旁本身就在提示状态。

资料来源与说明

相对原子质量：相对原子质量取 IUPAC 标准原子量教材常用值（4 位有效数字）。

中文定名：104–118 号中文名依据全国科学技术名词审定委员会公布的定名。

分区：s/p/d/ds/f 分区采用中国高中化学教材体系（第 11、12 族归 ds 区）。

参考： IUPAC 元素周期表与标准原子量（https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/） ；全国科学技术名词审定委员会（元素中文定名）（https://www.cnctst.cn/） ；人民教育出版社 高中化学（必修/选择性必修）（https://www.pep.com.cn/）

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