第三周期元素性质的递变

实验目的

认识第三周期元素性质的递变规律,理解结构决定性质的关系。

实验原理

同周期元素电子层数相同,从左到右核电荷数增大,原子半径逐渐减小,原子核对最外层电子的吸引增强,所以金属性减弱、非金属性增强。最高正价由+1升到+7,非金属最低负价由-4升到-1。

实验器材

• 第三周期元素原子结构示意图
• 原子半径变化
• 主要化合价
• 氢化物稳定性
• 最高价氧化物对应水化物酸碱性

实验步骤

1. 依次观察Na到Cl的原子结构示意图,记录最外层电子数。
2. 比较各元素原子半径和主要化合价的变化趋势。
3. 比较单质与水、酸反应的难易及氢化物的稳定性。
4. 比较最高价氧化物对应水化物的碱性与酸性强弱。
5. 归纳同周期元素性质递变规律。

实验现象与结论

从Na到Cl,最外层电子数由1增至8(氩为稳定结构),原子半径逐渐减小。碱性 NaOH > Mg(OH)₂ > Al(OH)₃,酸性 H₂SiO₃ < H₃PO₄ < H₂SO₄ < HClO₄,氢化物稳定性 SiH₄ < PH₃ < H₂S < HCl。

常见问题

第三周期元素的最高正化合价有什么规律?

钠到氯的最高正价依次为+1至+7,等于最外层电子数;氩为稀有气体,通常不显化合价。

怎样判断元素非金属性强弱?

可比较单质与氢气化合难易、氢化物稳定性,以及最高价含氧酸的酸性强弱。