Excel数据管理与图表分析 典型案例—化学元素周期表

化学元素周期表详解在化学领域中，元素周期表是一份极具重要性的资源，它系统地记录了我们所了解的所有化学元素。

通过这一表格，我们能够了解元素的物理和化学性质，以及它们在化学反应和结构中的作用。

在本文中，我们将对化学元素周期表进行详细解读。

1. 元素周期表的结构元素周期表按照一种称为元素周期律的规律进行排列。

这个周期律是根据元素的原子序数（即元素的核中质子的数量）和电子结构进行排序的。

表格中的水平行称为周期，垂直列称为族。

周期数代表了元素的电子壳层数，而族数代表了元素的最外层电子数。

2. 元素周期表的分类元素周期表根据元素的化学性质进行了分类。

表格中的主要分类是金属、非金属和类金属（或称过渡金属）。

金属通常具有良好的导电性、热导性和延展性，而非金属则具有相反的性质。

类金属则具有两者的某些性质。

此外，元素周期表还可以通过原子序数的增加和电子结构的变化来分为主族元素和过渡元素。

3. 元素周期表的周期性趋势元素周期表中的周期性趋势使我们能够预测元素的性质。

这些趋势包括原子半径、电离能、电负性和金属活性等。

原子半径随着周期的增加而减小，因为电子壳层的数量增加，吸引核中的质子的能力也增强。

电离能是电子从原子中移除所需的能量，它随着周期的增加而增加。

电负性衡量了元素在共享电子对中吸引电子的能力，它也会随周期增加而增加。

金属活性是指金属元素易失去电子形成阳离子的性质，它会随周期增加而增强。

4. 元素周期表的应用元素周期表是化学研究和实践的重要工具。

通过了解元素周期表中的元素性质，我们能够预测物质的反应、元素的电子结构和分子的组成。

周期表还为我们提供了更深入研究元素和物质性质的基础。

此外，周期表的应用还包括工业制造、医学和环境科学等领域。

5. 元素周期表的拓展随着科学技术的不断发展，化学家们也在不断发现新的元素并将它们加入到元素周期表中。

在过去的几十年里，许多新元素被合成和确认，并被命名为如锔（Cm）、鈩（Np）和钅（Md）等。

化学元素周期表的应用案例分析化学元素周期表是化学学科中的重要工具，它以一种有系统的方式组织了所有已知的化学元素。

这种组织结构使得化学元素之间的关系变得清晰，并且为许多领域提供了极大的帮助和应用价值。

本文将分析化学元素周期表的一些应用案例。

1. 化学反应预测与平衡化学反应预测是化学实验和工业生产中非常重要的一项任务。

通过周期表，我们可以获得元素的化学性质以及其在反应中的角色。

如氧气在燃烧反应中起到的助燃剂作用、钠在水中剧烈反应产生氢气等。

借助周期表的帮助，化学家可以预测出不同元素间的反应性和可能产生的产物，进而设计出更高效的合成路线或者优化工艺条件。

2. 荧光材料研究与应用周期表中的元素以及它们的电子结构对于荧光材料的研发具有关键意义。

荧光材料通过某些元素的特殊性质在吸收外部能量后发出特定波长的光。

周期表的电子结构分布帮助我们理解和控制这些材料的发光行为。

以氧化锌为例，它在周期表中属于主族元素，其电子结构决定了其在紫外光激发下所发出的可见光波长，这使得氧化锌成为一种常用的荧光材料。

3. 太阳能电池技术太阳能电池是一种将太阳能直接转换为电能的装置。

其中，光吸收材料的选择对太阳能电池的性能至关重要。

周期表提供了丰富的材料选择，例如硅元素，广泛应用于传统晶体硅太阳能电池。

另外，通过周期表我们还可以探索一些新材料，如钙钛矿太阳能电池中使用的钙、铅等元素，这些材料能够实现更高的光电转换效率。

4. 材料科学与工程化学元素周期表对材料科学与工程的研究提供了基础。

在研发和优化新材料时，材料的物理、化学性质以及元素之间的相互作用是不可忽视的因素。

周期表提供了对元素定性和定量的理解，使得科学家和工程师能够更准确地预测和设计材料的特性。

例如，在合金研究中，周期表将不同金属元素按照其化学性质进行分类，有助于选择适合的合金组分和优化其力学性能。

总结起来，化学元素周期表是化学领域中极为重要的工具，为我们提供了很多应用案例。

通过周期表，我们可以预测、设计和优化化学反应，开发新材料，探索太阳能电池技术等。

化学与excel化学与Excel导言：化学是一门研究物质的组成、性质、结构和变化的科学，而Excel 是一种强大的电子表格软件，被广泛应用于数据处理和分析。

本文将探讨化学与Excel之间的关系，以及如何利用Excel在化学研究和实验中发挥作用。

一、Excel在化学数据处理中的应用1. 数据整理与分析化学实验中生成的大量数据需要进行整理和分析，而Excel提供了丰富的函数和工具，可以快速完成数据处理任务。

例如，可以使用Excel的排序和筛选功能对实验数据进行整理和归类，利用图表工具绘制曲线图和柱状图来展示数据结果。

2. 摩尔质量计算在化学计算中，摩尔质量是一个重要的概念。

Excel的内置函数可以方便地进行摩尔质量的计算。

通过输入元素符号和相应的摩尔质量，利用Excel的公式，可以快速计算出化合物的摩尔质量。

这对于化学计量学和配位化学等领域的研究非常有用。

3. 反应平衡计算在化学反应中，平衡方程是一个重要的概念。

利用Excel的线性代数函数，可以解决复杂的化学反应平衡计算问题。

通过构建矩阵和向量，并利用Excel的矩阵函数，可以轻松地求解平衡常数和各组分的摩尔分数。

二、化学实验数据处理的案例为了更好地说明Excel在化学研究中的应用，以下是一个具体的案例：利用Excel处理化学实验数据。

1. 实验目的测定某种化合物在不同温度下的溶解度，并建立溶解度与温度的关系。

2. 实验步骤a. 准备一系列溶液，每个溶液的浓度不同。

b. 在不同温度下，用恒温槽控制温度，将一定量的溶液加入烧杯中，并记录溶解度的值。

c. 重复实验多次，以获得准确的数据。

3. 数据处理a. 将实验数据输入Excel电子表格中的数据区域。

b. 利用Excel的排序功能，按温度对数据进行排序。

c. 利用Excel的图表工具，绘制溶解度与温度的曲线图。

d. 利用Excel的趋势线分析工具，拟合曲线并计算出溶解度与温度的关系式。

e. 利用Excel的回归分析工具，计算出溶解度与温度的相关系数和显著性水平。

Ｅｘｃｅｌ软件的函数和图表功能在化学教学中的几则应用实例作者：邹少兰来源：《化学教学》2007年第09期文章编号：1005－6629(2007)09－0053－03中图分类号：G633.67 文献标识码：B本文结合化学教学中的几则实例，讨论Excel软件的公式、函数计算以及图表功能在图解法中的具体应用。

实例1.化能的求算反应活化能是化学动力学研究中的重要参数，被定义为一个反应中活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量差值。

反应速率常数通常可通过下述的阿累尼乌斯(Arrhenius)公式求算。

k=A·e-Ea/(RT)或lnk=-Ea/(RT)+lnA反之，若测定了实验数据中温度T与速率常数k，也可以通过上述阿累尼乌斯(Arrhenius)公式求算反应的活化能，具体求算又有计算法与作图法。

计算法只需通过两温度下的速率常数求算反应的活化能，虽然计算简便，但由于实验数据的取值可能会有偏差而导致准确性较差；作图法虽然较为烦琐，但由于考虑的是一系列实验数据的平均值准确性显然比计算法更高。

借助于Excel的图表功能则可以在课堂上通过多媒体方式直接完成对学生的现场指导。

实验测得反应 CO(g)+NO2(g)=CO2(g)+NO(g)在不同温度下的速率常数如下：试用作图法求算反应的活化能。

解：1绘制表格并计算有关数据：根据阿累尼乌斯(Arrhenius)公式：lnk=-Ea/(RT)+lnA，关键是要作出lnk～1/T的图形，根据曲线的斜率即可求算反应的活化能。

为了作图方便，将上述实验数据输入Excel表格，并利用Excel的公式求算和函数功能分别求出(1/T)×103与lnk的数值，如下表所示：注：(1)表格中的斜体字为计算数据：(2)(1/T)×103值计算如下：①定位单元格B2，输入“＝”激活单元格计算功能；②运用给定公式：(1/T)×103计算单元格B2的值，计算时注意变量的相对引用和绝对引用；③利用填充柄求算B3-B7其它单元格的值；(3)lnk的求算可利用函数功能“fx”，在“类别”中选用“数学函数与三角函数”，找到自然对数函数即可计算。

表格说明周期表化学元素周期表图集(20张)的编排显示出不同元素的化学性质的周期性，在周期表中，元素按原子序(即原子核内的质子数目)递增次序排列，并分为若干列和栏，在同一行中的称为同一周期，根据量子力学，周期对应着元素原子的电子排布，显示出该原子的已装填电子层数目。

沿着周期表向下，周期的长度逐渐上升，并按元素的电子排布划分出s区元素、p区元素、d区元素和f区元素。

而同一栏中的则称为同一族，同一族的元素有着相似的化学性质。

在印刷的周期表中，会列出元素的符号和原子序数。

而很多亦会附有以下的资料，以元素X为例：A：质量数(Massnumber)，即在数量上等于原子核(质子加中子)的粒子数目。

Z：原子序数，即是质子的数目。

由于它是固定的，一般不会标示出来。

e：净电荷，正负号写在数字后面。

n：原子数目，元素在非单原子状态(分子或化合物)时的数目。

除此之外，部份较高级的周期表更会列出元素的电子排布、电负性和价电子数目。

元素读音第一周期元素：1氢(qing)2M(hai)元素周期表正确金属汉字写法第二周期元素：3锂(H)4铍(pi)5硼(peng)6碳(tan)7氮(dan)8氧(yang)9M(fu)10氖(nai)第三周期元素：11钠(na)12镁(m©i)13铝(临)14硅(gui)15磷(Hn)16硫(liU)17氯(1舌)18氩(ya)第四周期元素：19钾(jia)20钙(gai)21钪(kang)22钛(tai)23M(fan)24铬(g®25锰(m^ng)26铁(ti®27钻(g®28镍(ni®29铜(tong)30锌(xin)31镓(jia)32锗(zhe)33砷(sh^n)34硒(xi)35溴(xih)36氪(ke)第五周期元素：37铷(rU)38锶(si)39钇(yY)40锆(gao)41铌(n。

42W(mu)43锝(d6)44钉(liao)45铑(lao)46钯(ba)47银(y^n)48镉(g6)49铟(yin)50锡(xi)51锑(ti)52碲(di)53碘(dian)54M(xian)第六周期元素：55铯(se)56钡(bei)57镧(lan)58铈(shi)59错(p®60钕(n®61钷(p6)62钐(shan)63W(you)64钆(ga)65M(te)66镝(di)67钦(huo)68W(er)69铥(diU)70镱(yi)71镥(1®72铪(ha)73钽(tan)74钨(wU)75铼(面)76锇(6)77铱(yi)78铂(b6)79金(jin)80汞(gong)81铊(ta)82铅(qian)83铋(bi)84钋(p0)85砹(ai)86氡(dOng)第七周期元素：87钫(fang)88镭(lei)89锕(a)90钍(伍)91镤(pU)92铀(y6u)93镎(na)94钚(bU)95镅(mei)96锔(jU)97锫(p6i)98锎(kai)99锿(ai)100镄(fei)101钔(m6n)102错(nu6)103铹(lao)104鈩(lU)105(du)106(xi)107(bo)108(hei)109(mai)110鐽(da)111錀(lUn)112鎶(ge)［暂定］注：新元素汉字请使用Win7系统浏览，XP系统下无法显示。

Excel 实验指导－制作元素周期表元素周期表有7个周期、16个族和4个区，元素在周期表中的位置能反映该元素的原子结构。

下面例子主要运用公式、合并单元格和插入形状等功能，来制作元素周期表和查询、测试元素属性表。

本例还运用了添加边框样式和设置填充颜色等功能来美化工作表。

本实例共分两部分：第一部分：元素周期表1．实验目的●合并单元格●插入形状●设置填充颜色2．操作步骤（1）在“周期表”工作表中，分别输入元素、原子结构等一些相应内容。

并设置A1单元格的【对齐方式】为“文本右对齐”，如图9-57所示。

图9-5Excel 输入元素周期数据提示新建空白工作薄，将Sheet1工作表标签【重命名】为“周期表”。

重命名单击执行（2）分别选择A 列和B 列至AK 列，在【单元格】组中的【格式】下拉列表中，执行【列宽】命令。

并在弹出的【列宽】对话框中输入Excel 75和3，如图9-58所示。

图9-5Excel 设置列宽（3）依照相同方法，执行【格式】下拉列表中的【行高】命令，并设置第1行至第21行的行高为15，如图9-59所示。

图9-59 设置行高（4）在B1至AK1单元格区域中，将B1至C1单元格区域合并后居中。

依照相同方法，分别将该区域中其他的单元格区域合并后居中，如图9-60所示。

图9-60 合并单元格提 示 设置A1至AK1单元格区域的【字体颜色】为“深红”，并单击【加粗】按钮。

（5）依照相同方法，在A3至AK21单元格区域中，选择相应的单元格区域，并设置为“合并后居中”。

然后将该区域中其他单元格中的内容居中显示，如图9-61所示。

图9-61 合并单元格（6）在【插图】组中的【形状】下拉列表中，选择【线条】栏中的直线形状，并在A执行输入执行输入单击单击单击1至A2单元格区域中绘制该形状。

然后设置其【形状轮廓】为“黑色，文字1”，如图9-62所示。

图9-6Excel 插入线条形状提示选择形状，在【形状样式】组中的【形状轮廓】下拉列表中，选择【黑色，背景1】色块。