周期系第一副族元素（也称为铜族元素）包括铜、银、金三个元素。它们的价电子层结构为（n－1）d10ns1。从最外电子层来看，它们和碱金属一样，都只有一个s电子。但是次外层的电子数不相同，铜族元素次外层为18个电子，碱金属次外层为8个电子（锂只有2个电子）。由于18电子层结构对核的屏蔽效应比8电子结构小得多，即铜族元素的原子的有效核电荷较多，所以本族金属原子最外层的一个s电子受核电荷的吸引比碱金属要强得多，因而相应的电离势高得多，原子半径小得多，密度大得多等等。表20－1汇列了铜族元素的基本性质。

表20－1  铜族元素的基本性质

       从表中可以看出铜族元素的氧化数有＋Ⅰ、＋Ⅱ、＋Ⅲ三种，而碱金属的氧化数只有＋Ⅰ一种。这是由于铜族元素最外层的ns电子和次外层的（n－1）d电子的能量相差不大的缘故。如铜的第一电离势为750kJ·mol-1，第二电离势为1970kJ·mol-1，它与其它元素反应时，不仅s电子能参加反应，（n－1）d电子在一定条件下还可以失去一个到二个，所以呈现变价。碱金属如钠的第一电离势为499kJ·mol-1，第二电离势为4591kJ·mol-1，ns与次外层（n－1）p能量差很大，在一般条件下很难失去第二个电子，氧化数只能为＋Ⅰ。

       铜族元素的第一电离势比碱金属高很多，铜族元素的标准电极电势比碱金属的数值也更正。

       由表20－2可见，铜、银、金的E°值都比氢更正，所以铜族元素的金属活泼性远小于碱金属。

       本族元素性质变化的规律和所有副族元素一样，从上到下即按Cu、Ag、Au的顺序金属活泼性递减，与碱金属从Na到Cs的顺序（金属活泼性增高）恰相反。这是什么原因呢？从表20－1的一些数据分析可以得到一些解释：从Cu→Au，原子半径增加不大，而核电荷却有明显增加，次外层18电子的屏藏效应又较小亦即有效核电荷对价电子的吸引力增大，因而金属活泼性依次减弱。另一方面从能量数据的分析来看；铜、银、金的第一电离势分别为750、735、895kJ·mol-1。从电离势来看，银比铜稍活泼，如果在水溶液中反应，就应该用E°的数据来比较，从M（s）→M+（aq）、Cu、Ag、Au分别为＋0．522V、＋0．7996V和＋1．68V，数值越来越正。用玻恩－哈伯循环计算M（s）→M+（aq）能量变化：

可见从固体金属形成一价水合阳离子所需的能量随Cu→Au的顺序越来越大，所以从Cu→Au性质越来越不活泼。

       由于18电子层结构的离子，具有很强的极化力和明显的变形性，所以本族元素一方面容易形成共价化合物；另一方面本族元素离子的d、s、p轨道能量相差不大，能級较低的空轨道较多，所以形成配合物的倾向也很显著。