科学实验发现如下规律:原子量较小的元素在地壳中含量较多,原子量较大的元素在地 壳中含量较少;原子序数为偶数的元素较多,原子序数为奇数的元素较少。处于地球表面的元素多数呈现高价,处于岩石深处的元素多数呈现低价;碱金属一般是强烈的亲石元素,主要富集于岩石圈的最上部;熔点、离子半径、电负性大小相近的元素往往共生在一起,同处于一种矿石中。在岩浆演化过程中,电负性小的、离子半径较 的、熔点较高的元素和化合物往往首先析出,进入晶格,分布在地壳的外表面。有的科学家把周期表中性质相似的元素分为十个区域,并认为同一区域的元素往往是伴生矿,这对探矿具有指导意义。 周期性规律 元素呈现种种物理性质上的周期性,例如随着元素原子序数的递增,原子体积呈现明显的周期性,在化学性质方面,元素的化合价、电负性、金属和非金属的活泼性,氧化物和氢氧化物酸碱性的变迁,金属性和非金属性的变迁也都具有明显的周期规律。具体为:同一周期,核外电子层数相同;同一族,核外电子数相同(第一周例外)在同一周期中,这些性质都发生逐渐的变化,到了下一周期,又重复上一周期同族元素的性质。 应用 周期律在使化学知识特别是无机化学知识的系统化上起了重要作用,对于研究无机化合物的分类、性质、结构及其反应方面起了指导作用。周期律在指导原子核的研究上也有深刻的影响,放射性的位移定律就是以周期律为依据的,原子核的种种人工蜕变也都是按照元素在周期表中的位置来实现的。20世纪以后,新元素的不断发现,填充了周期表中的空位,科学家在周期律指导下,还合成了超铀元素,并发展了锕系理论。在原子结构的研究上,也获得了壳层结构的周期规律。还用于在过渡元素(包括稀土元素)中寻找各种优良催化剂。例如,人们已能用铁、镍熔剂作催化剂,使石墨在高温和高压下转化为金刚石;石油化工方面,如石油的催化裂化、重整等反应,广泛采用过渡元素作催化剂,特别发现少量稀土元素能大大改善催化剂的性能。在金属与非金属分界线附近寻找半导体材料,如:镓Ga,硅Si,硒Se等。在过渡元素中寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料,如用于制火箭和飞机的钛Ti,钼Mo等元素。 [3]