为什么国内教材讲元素周期表的族号时这样编排的？

关于国内教材中元素周期表族号的编排方式，这背后其实是一套历史演进、国际标准、实用考量以及教育目标共同作用的结果。要详细讲清楚，咱们得一步步来捋。

首先，得明确一下，元素周期表最核心的规律就是族和周期。周期是按原子序数递增排列，电子层数增加。而族，才是反映元素最外层电子排布相似，因此性质相似的这根主线。咱们国内教材，以及世界上绝大多数国家，都遵循这个核心规律来编排族。

那么，为什么会出现我们熟悉的“IA族”、“IIA族”、“IB族”、“VIIIA族”这样的标法呢？

这主要和两种主流的族号表示方法有关：

1. A/B族表示法（主族和副族）：这是比较传统，也更能体现元素结构差异的一种标法。
主族（A族）：指的是s区和p区的元素。简单来说，就是最外层电子排布是ns¹、ns²（s区）或者ns²np¹到ns²np⁵（p区）的元素。这些元素在化学性质上往往表现出比较显著的同族递变规律，比如碱金属（IA族）、碱土金属（IIA族）、卤族（VIIA族）、稀有气体（VIIIA族）。它们属于元素的“主线”家族。
副族（B族）：指的是d区和f区的元素。这些元素也叫做过渡金属（d区）和内过渡金属（f区）。它们的特点是次外层电子（倒数第二层）的电子在参与化学反应时起重要作用，导致它们的性质变化比主族元素更复杂，但也存在周期性。比如，IB族的铜、银、金，就是因为最外层电子排布跟IA族的锂、钠、钾有相似之处（最外层都是一个s电子），但它们的化学性质又和IA族有很大区别，更趋于形成多样的氧化态，因此被归为B族。
为什么是A和B？ 这个区分的背后，是化学家们在早期研究元素性质时，发现了一大批性质相似的元素，比如前面提到的碱金属、卤族等，他们把这些视为“主干”或“主体”，就用A来标记。而后来发现的，性质相对更“旁支”一些，电子排布又有特殊性的，就用B来标记。

2. 118族表示法（IUPAC推荐）：这是国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）在1988年推荐使用的新方法，也逐渐成为国际主流。
110号为s区和d区的元素：s区元素占1、2族，d区元素从3族到12族。
1318号为p区的元素：这些元素构成了13族到18族。
12族（IA族）：Li, Na, K...
312族（B族）：Sc, Ti, V... 到 Cu, Zn, Cd...
1318族（IIIAVIIIA族）：B, Al, Ga... 到 Ne, Ar, Kr...
为什么要用118族？ 这种表示法最大的优点是简洁、明确，避免了A/B族可能产生的歧义。比如，IA族和IB族名称上都有“I”，容易混淆。118族则直接反映了电子填充的顺序，更加直观。特别是对于d区和f区的元素，A/B族表示法在具体分组上存在一些历史上的争议和不同看法，而118族则消除了这些问题。

那么，为什么国内教材仍然使用A/B族表示法，或者说，同时存在两种表示法？

这有几个方面的原因：

历史传承与教学习惯：A/B族表示法在中国化学教育界已经使用了几十年，老师们习惯了，教材也沿用了这套体系，并且学生们通过这套体系学习了大量的化学知识。突然完全改变，会带来巨大的转换成本和教学难度。
更直观地体现性质相似性：对于很多初学者来说，IA族的锂钠钾，IIA族的钙镁，VIIA族的氟氯溴，VIIIA族的稀有气体，他们的化学性质差异很大，但同族内递变规律是更易于理解和掌握的。A/B族表示法能够更清晰地将“主族”和“副族”在性质上的差异点出来，有利于学生理解“主族”的稳定性、“副族”的过渡性。
国际接轨与兼顾：虽然IUPAC推荐118族，但A/B族表示法在很多国家和文献中仍然广泛使用。国内教材往往是并存这两种表示法，或者在讲解时强调A/B族法的逻辑，同时提及118族法，作为一种补充和国际接轨的方式。比如，在讲到IA族的时候，会说是“碱金属”，然后标注“1族”；讲到VIIA族时，会说是“卤族”，然后标注“17族”。这样既保留了原有的教学思路，也让学生接触到国际主流的标法。
概念的深度：A/B族的区分，其实是在更深层次上引导学生思考“什么是决定元素化学性质的关键”，即最外层电子（主族）和次外层电子（副族）的作用。118族更多的是一个“电子填充顺序”的流水线编号。在中学阶段，理解主族和副族的概念，有助于建立对元素性质差异的初步认识，比单纯的数字编号更有助于化学思维的培养。

总结一下，国内教材在族号编排上的做法，可以看作是：

1. 以A/B族表示法为核心，保留了对元素性质分组的传统逻辑。 这种方法更侧重于从“元素性质的相似性”出发，将元素分成“主族”和“副族”，便于理解同族元素之间的化学行为规律。
2. 引入或提及118族表示法，以适应国际标准和更科学的描述。 这种方法则更侧重于“电子排布的顺序”和“简洁性”，是 IUPAC 推荐的现代标准。

很多教材会在介绍元素周期表时，先详细讲解A/B族如何划分，以及为什么这样划分（强调最外层电子是关键），然后会补充说明，现在国际上更常用118族的标法，并给出相应的对照关系。这样做是为了让学生在掌握基础化学知识的同时，也能了解国际化学界的最新标准和学术发展。

所以，你看到的这种编排，并非随意，而是历史、教学、国际标准和科学逻辑共同演变和取舍的结果。它既有传统教学的痕迹，也包含了与时俱进的考量。

网友意见

（0314更新）之前用的图片很多都是来源不明的，重新理了一遍。

简单说是受旧的短式元素周期表的影响。

建国前我国化学教材受日本教材的影响大，建国后，从苏联翻译了一批教材，比如“东北版本高中化学”，1952年这套受苏联影响的教材曾在全国推广过。因为第一种氙的化合物是1962年才发现的，在此之前的苏联使用的旧短式元素周期表把18列标成0族，再加上我国化学教材的一个特色就是“积重难返”，所以这个习惯延续了下来。

虽然后来因为文革，化学教材推倒重建过一轮，但很多过去的传统一直保留了下来。想了解更多的可以看看《中国百年教科书史 化学卷》。

我国中学化学里的很多定义跟不上时代这一点知乎上讨论得多了，记得有一次讨论配位键的定义，有个老师评论说IUPAC过时，2016全国科学技术名词审定委员会批准的《化学名词》不好，高中教材上那个符合考纲的写法才是正确的……可见不止“积重难返”，很多人就没拿IUPAC当回事。

至于这种族号编排是怎样产生的？什么是苏联使用的“旧的短式元素周期表”？

早年化学概念定义各种混乱，不同国家的不同时期的科学家对此的理解各不相同，下面介绍的便是其中一条支线——俄国-苏联支线。

1895年3月，英国科学家 Rayleigh和Ramsay在地球上发现了氦。1902年，门捷列夫接受了氦和氩元素的发现，并把它们纳入元素排列之中，分类为0族。各种元素周期表也随之更新，进入了2.0时代 。

比如下图1902年的Brauner's Table

下图则是1904年门捷列夫给出的版本。

可以看出上面这种短式元素周期表是在门捷列夫最原始的表上改动顺序后再加上了0族。主族和副族的排列没有明显区分，再后来这种短式周期表变成了下图这种里主族副族是靠“左右”来区分的模式，前面I、II左主右副，后面的III-VII左副右主。[1]

传统的八族周期表是按照最高/低价氢化物/氧化物分的，当时还以为它们是不能形成化合物的“惰性气体”，所以标为0族可以理解。

前面称这种表是“旧式”的，是因为后来有了下面这种“现代版本”的短式周期表，比较像CAS旧标准，以前的0族和VIII族合并成了VIII的AB，并不同的颜色区分s、p、d、f区元素。^[2]

这种表最后都被IUPAC的那种表统一了，国内的教材也换了长式的元素周期表，这个在很多介绍化学教材演变的文章里有。

前面说了，这一块内容里各种发展支线。比如，发现氦、氖、氪和氙的英国人Ramsay对这些元素有自己的理解，他1904年给出的元素周期表种氦、氖、氪和氙就被分入了第八族，不过这种分法在当时是比较小众的，大部分元素周期表都和门捷列夫的分法类似，变化要到氙的化合物发现之后。

当年编教材的人只是在众多版本中选择了一种适合教学的方案，而且门捷列夫就是俄国人，从他那继承的元素周期表按传统说法是“创始人留下的正统”了，何况更新慢也算是国内中学化学教材的特色了，没什么好说的。

我之前淘过几本50年代的教材，不知道放哪了，如果以后能找到我就补个图吧。当时东北本用的是旧俄式周期表的证据很多，比如一些分享教学方法的文章里有提到当时周期表排布的。仔细读一读就会发现用的是旧俄式周期表。

为了防杠讲一些“长式”元素周期表的知识，下图来自一篇1933年的综述^[3]，其中的Figure 7是1893年Rang.P.G.F 提出的，除了没有18列、f区，硼铝硅锡位置不对以及H的位置没有确定等外，形式上已经非常接近现在的长式周期表了，1905年Heinrich Werner 提出的长式元素周期表被认为是现在通用版本的雏形^[4]。

补几张图。

开头的图没说东北本的来源。《为采用东北版化学教科书和提高教学质量而努力》. 化学通报, 1952(02):3-5.

之前提过的对岸的元素周期表。教育部異體字字典 (moe.edu.tw)

参考

1. ^ 俄式表不好找，来源也看不懂，判断时期可以看一些元素的发现时间，比如下面第一幅图锝还是Masurium，那么大概在1925-1937年这个范围内。而Lr铹Lawrencium，1961年发现。104号元素Rf，苏联于1964年发现，起初命名为Ku，1997年才统一意见。
2. ^ 这里面有很多有争议的细节，比如La和Lu是一个d区一个f区，还是都属于f区；还有氢元素的位置
3. ^Quam G N , Quam M B . Types of graphic classifications of the elements. I. Introduction and short tables[J]. Journal of Chemical Education, 1933, 11(5):288. https://www.meta-synthesis.com/webbook/35_pt/JCE_PTs_1934_medium.pdf
4. ^ 他“向门捷列夫致敬”，留了太多臆想的空隙，另外确实太长了，现在通行的版本f区一般会“撕下来”

你都参考维基百科的图了，为什么不读一读呢？它讲的很清楚了，旧欧标，A和B分别代表在周期表的左侧和右侧。而美标A和B分别代表主族元素和过渡元素。而中国的分类方法，多了一种元素叫做副族元素，标记为B，还把8-10列元素踢出了副族元素队伍，那它自然不能叫VIIIB了。在中国的分类中，稀有气体也不算做主族元素，因此自然采用了欧标的标注，0族。

所以为什么中国的标注不一样？因为分类方法不同。中国把元素分为了主族、副族、第八族和0族。

要我说，分类本来就是人为的，分得有理都是可行的。中国出这套分类无可厚非。但是中学以此作为圣经拿来考，属实是恶心人用的。

因为这种标注法是与中学课本的教学内容和课程安排相适应的。

中学教科书是介绍主族元素的，简单介绍过渡元素和稀有气体元素的，作为中学生可以简单的对各种元素性质有一个非常简单的印象，过渡金属过于复杂略讲归为一类也非常方便理解。

A、B主副族的分类法恰好和书的内容非常符合（也可能最初就是因为这个分类法而设计的教科书）。反正按照你这个分类法，一个接受了高中化学教育的学生能够基本理解我们生活中遇到的大多数无机化合物，这就非常好的完成教学目的。至于钪钛钒铬锰铁钴镍铜锌的区别，尤其铁钴镍的区别，也很难让高中生有非常好的理解，放在一起岂不是更好教学。

1~18的分类法太过简单、粗暴、直接，过于强调每个族之间区别，教过渡金属就复杂太多，非常粗暴，这里我觉得iupac的规定属于奇葩行为（iupac的奇葩规定特别多，不是我们一般研究者可以理解的）。但是作为国际标准也在周期表上方进行了简单标注，就是一种非常合理的设计安排。

如果是无机化学或者结构化学的教课书，就不会去给你介绍主族或者副族的问题，而是强调分区和电子排布，比如s区，d区等。

我觉得这样写很清楚，中学只会学主族，过渡元素区和 f 区过于复杂，而且对于认识基础的元素规律并没有特别大的帮助，混在一起会造成混淆。

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