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
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。
元素周期表__Excel版本
106 Sg 107 Bh 钅喜* 钅波* 〔266〕 〔264〕
108 Hs 109 Mt 钅黑* 钅麦* 〔277〕 〔268〕
110 Ds 鐽* 〔281〕
111 Rg 錀* 〔272〕
镧系
57 La 镧 5d16s2 138.9
58 Ce 铈 1 4f 5d16s2 140.1
59 Pr 镨 4f36s2 140.9
45 Rh 铑 8 1 4d 5s 102.9
46 Pd 钯 10 4d 106.4
47 Ag 银 10 1 4d 5s 107.9
6
56 Ba 钡 6s2 137.3
57～71 La～Lቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 镧系
72 Hf 铪 5d26s2 178.5
73 Ta 钽 5d36s2 180.9
74 W 钨 5d46s2 183.8
22 Ti 钛 3d24s2 47.87
23 V 钒 3d34s2 50.94
24 Cr 铬 3d54s1 52.00
25 Mn 锰 3d54s2 54.94
26 Fe 铁 3d64s2 55.85
27 Co 钴 3d74s2 58.93
28 Ni 镍 3d84s2 58.69
29
Cu
铜 3d104s1 63.55
112 Uub * 〔285〕
… … … …
68 Er 铒 4f126s2 167.3
69 Tm 铥 4f136s2 168.9
70 Yb 镱 4f146s2 173.0
71 Lu 镥 14 4f 5d16s2 175.0
100 Fm 镄* 12 2 5f 7s 〔257〕
101 Md 102 No 103 Lr 钔* 锘* 铹* 13 2 14 2 14 1 2 5f 7s 5f 7s 5f 6d 7s 〔258〕 〔259〕 〔262〕
化学元素周期表(Excel版)
92U
铀
5f 6d 7s 238.0
3 1 2
93Np
镎
5f 6d 7s 〔237〕
4 1 2
94Pu
钚
5f 7s 〔244〕
6 2
95Am
镅﹡
5f 7s 〔243〕
7 2
96Cm
锔﹡
5f 6d 7s 〔247〕
7 1 2
97Bk
锫﹡
5f 7s 〔247〕
9 2
98Cf
锎﹡
5f 7s 〔251〕
铱
5d 6s 192.2
7 2
78Pt
铂
5d 6s 195.1
9 1
79Au
金
5d 6s 197.0
10 1
80Hg
汞
5d 6s 200.6
10 2
81Tl
铊
6s 6p 204.4
2 1
82Pb
铅
6s 6p 207.2
2 2
83Bi
铋
6s 6p 209.0
2 3
84Po
钋
6s 6p 〔209〕
2 4
2
21Sc
钪
3d 4s 44.96
1 2
22Ti
钛
3d 4s 47.87
2 2
23V
钒
3d 4s 50.94
3 2
24Cr
铬
3d 4s 52.00
5 1
25Mn
锰
3d 4s 54.94
5 2
26Fe
铁
3d 4s 55.85
6 2
27Co
钴
3d 4s 58.93
7 2
化学元素周期表(EXCEL表)
26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr
M L K
N M L K
8 8 2
8 18 8 2
4
钾
4s1
钙
4s2
钪
3d14s2
钫
[223]
7s
1
镭
226.0
7s
2
锕系 镨
4f36s2
(6d27s2) (6d37s2) (6d47s2) (6d57s2) (6d67s2)
钅 卢* 钅 杜* 钅 喜* 钅 波* 钅 黑* 钅 麦* 钅 达* 钅 仑*
[262] [263] [262] [265] [266] [269] [272]
钛
3d24s2
钒
3d34s2
铬
3d54s1
锰
3d54s2
铁
3d64s2
钴
3d74s2
镍
铜
锌
镓
4s24p1
锗
4s24p2
砷
3
硒
4s24p4
溴
4s24p5
氪
4s24p6
39.10 40.08 44.96 47.87 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 37 Rb 38 Sr 39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 43 Tc 44 Ru 45 Rh 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 5
元素周期表和化学键的图表分析
能源领域：利用元素周期表和化学键研究新能源的开发和利用，如太阳能电池、燃料电 池等
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图表分析的结果解释
确定元素周期表和化学键的性 质和特点
揭示元素周期表和化学键的内 在联系和规律
预测元素周期表和化学键的行 为和变化
为化学研究和应用提供理论支 持和实践指导
05
元素周期表和化学键的 未来研究展望
元素周期表中未发现的元素
预测和推断：科学家根据理论模型和实验数据，预测元素周期表中可能存在的新元素。 合成新元素：通过实验室高能核反应合成新元素，以填补周期表中的空缺。 稳定性问题：新合成的元素往往极不稳定，需要进一步研究其化学性质和稳定性。 潜在应用价值：新元素可能具有独特的物理和化学性质，为科学研究和技术创新提供新的机会。
配位键：一个原 子提供一对电子 与另一个原子形 成共价键
化学键的键能
定义：化学键的键 能是指断裂一个化 学键所需的能量
影响因素：原子间 的电负性差、键长、 成键原子的电子构 型等
作用：决定化学反 应的活化能、反应 热等
应用：用于研究化 学反应机理、预测 化学反应方向等
化学键的稳定性
共价键的稳定性取 决于成键原子的电 子云重叠程度
元素周期表的起源
元素周期表由俄国化学家门捷列夫于1869年发明。
元素周期表是按照原子序数从小到大排序，将性质相似的元素放在同一列。 元素周期表的发明为化学领域的发展奠定了基础，有助于更好地了解和预 测元素的性质。 随着科学技术的不断发展，元素周期表也在不断完善和更新。
元素周期表的结构
元素周期表是按 照原子序数（核 电荷数）由小到 大排列的表格， 共有7个横行，对 应7个周期，18个 纵列，对应18个 族（8、9、10三 个纵列为一族）。
化学与excel
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
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。
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Excel 数据管理与图表分析 典型案例—化学元素周期表
元素周期表揭示了物质世界的秘密，将一些看来似乎互不相关的元素统一起来，构成了一个完整的自然体系。
本例将制作一个“化学元素周期表”系统，利用查询函数，在“元素信息表”中，查找某种化学元素的原子序数、熔点、沸点等属性。
1．练习要点
● 绘制形状
● 设置形状格式
● 定义名称
● 使用数据有效性
● 使用IF 和VLOOKUP 函数
2．操作步骤：
（1）将Sheet1工作表命名为“元素周期表”，并在该工作表中输入相应的内容，如图15-24所示。
图15-24 输入数据
（2）选择B 列至T
列，右击任意一列的列标，执行【列宽】命令，在弹出的输入数据
定义名称
对话框中，设置【列宽】为8.38，如图15-25所示。
图15-25 调整列宽
提 示
然后，再调整第2行的【行高】为38；第3行至第7行【行高】为35；第8行和第9行【行高】为46。
提 示
设置工作表中所有字体的【字体】均为“方正姚体”；【字号】为12，并利用自动换行功能，调整各单元格数据的位置。
（3）利用Ctrl 键，同时选择工作表中包含数据的单元格区域，单击【边框】下拉按钮，分别执行【所有框线】和【粗匣框线】命令，如图15-26所示。
图15-26 添加边框
（4）同时选择C3、O4至S4、P5至S5、Q6至S6、R7、S7和S8单元格区域，设置其【填充颜色】为“红色，强调文字颜色2，淡色80%”，如图15-27所示。
设置
效果显示 效果显示
选择
图15-27 设置填充颜色
提 示
使用相同的方法，设置其他单元格的填充颜色。
（5）在工作表上方绘制一个横排文本框，输入相应文字，并设置其【字体】为“方正姚体”；【字号】为24。
然后，设置该文本框无边框、无填充颜色，如图15-28所示。
图15-28 绘制文本框
（6）在工作表中绘制一个“矩形”形状，输入“非金属”文字，并设置其【填充颜色】为“红色，强调文字颜色2，淡色80%”。
然后，再设置其轮廓颜色为“黑色”，【粗细】为“1.5磅”，如图15-29所示。
图15-29 设置形状格式
（7）复制三个“矩形”形状，分别更改其中的文字和填充颜色。
然后，同时选择4个“矩形”形状，单击【排列】组中的【对齐】下拉按钮，执行【垂直居中】命令，如图15-30所示。
效果显示
选择
效果显示
执行
效果显示 设置
图15-30 设置形状对齐方式
注 意
需要注意的是，4个“矩形”形状的填充颜色与元素周期表中化学元素所在的单元格填充颜色是相对应的。
（8）在B2单元格中，绘制一个“直线”形状，并应用“细线-深色1”形状样式。
然后，再使用空格调整文字的位置，如图15-31所示。
图15-31 绘制斜线表头
提 示
选择【视图】选项卡，禁用【显示/隐藏】组中的【网格线】复选框。
（9）将Sheet2工作表命名为“元素信息”。
然后，合并A1至H1单元格区域，输入标题文字，分别设置其字体和字号，并单击【边框】下拉按钮，执行【双底框线】命令，如图15-32所示。
图15-32 元素信息表标题格式
（10）在A2至H111单元格区域中，分别输入各字段名及其字段信息。
然后，选择A2至H2单元格区域，应用“注释”单元格样式，如图15-33所示。
效果显示 设置
效果显示
执行
图15-33 应用单元格样式
（11）选择A2至H111单元格区域，将其名称定义为“元素信息表”，如图15-34所示。
图15-34 定义名称
（12）将Sheet3工作表命名为“元素周期表查询”，并在A1至A110单元格中，按照各元素的原子序数输入元素名称。
然后，在B1至I3单元格区域中，建立用于查询元素信息的数据表，如图15-35所示。
图15-35 输入数据
（13）选择B3单元格，在【数据有效性】对话框中，单击【允许】下拉按钮，选择【序列】选项，并设置【来源】为A2至A110单元格区域，如图15-36所示。
图15-36 设置数据有效性 设置
效果显示
效果显示 选择
设置
效果显示
（14）选择A 列，将其隐藏。
然后，选择C3单元格，在【编辑栏】中，输入“=IF(ISBLANK(B3),"",VLOOKUP(B3,元素信息表,2,0))”公式，如图15-37所示。
图15-37 输入“元素符号”查询公式
提 示
右击A 列列标，执行【隐藏】命令，即可将该列隐藏。
（15）选择D3单元格，在【编辑栏】中，输入“=IF(ISBLANK(B3),"",VLOOKUP(B3,元素信息表,3,0))”公式，并按Enter 键，如图15-38所示。
图15-38 “原子序数”查询公式
（16）选择E3单元格，在【编辑栏】中输入“=IF(ISBLANK(B3),"",VLOOKUP(B3,元素信息表,4,0))”公式，如图15-39所示。
图15-39 “英文名称”查询公式
输入
效果显示
输入
选择
输入
选择
（17）选择F3单元格，在【编辑栏】中输入“=IF(ISBLANK(B3),"",VLOOKUP(B3,元素信息表,5,0))”公式，如图15-40所示。
输入
选择
图15-40 “原子量”查询公式
（18）选择G3单元格，在编辑栏中输入“=IF(ISBLANK(B3),"",VLOOKUP(B3,元素信息表,6,0))”公式，如图15-41所示。
输入
选择
图15-41 “密度”查询公式
（19）选择H3单元格，在【编辑栏】中输入“=IF(ISBLANK(B3),"",VLOOKUP(B3,元素信息表,7,0))”公式，如图15-42所示。
输入
选择
图15-42 “熔点”查询公式
（20）选择I3单元格，在【编辑栏】中输入“=IF(ISBLANK(B3),"",VLOOKUP(B3,元素信息表,8,0))”公式，如图15-43所示。
输入
选择
图15-43 “沸点”查询公式
（21）单击B3单元格上的下拉按钮，选择任意一种化学元素，如选择“氦”元素，即可在其他单元格中显示该元素相应的属性，如图15-44所示。
效果显示
图15-44 效果显示。