比较钠、镁、钾原子的失电子能力

实验目的

通过金属与水反应的难易，比较钠、镁、钾失去电子的能力，认识元素金属性的递变规律。

实验原理

金属原子越容易失去电子，金属性越强，与水反应越剧烈。2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑；2K + 2H₂O = 2KOH + H₂↑；Mg + 2H₂O =△= Mg(OH)₂ + H₂↑。钾比钠反应更剧烈，镁与冷水反应很缓慢，加热后才明显。

实验器材

• 金属钠
• 金属钾
• 镁条（砂纸打磨）
• 蒸馏水
• 酚酞溶液
• 烧杯
• 试管
• 镊子、小刀、滤纸
• 玻璃片
• 酒精灯

实验步骤

1. 烧杯中加入适量水，滴入 2 滴酚酞溶液。
2. 取绿豆大小的钠，用滤纸吸干煤油，放入水中，观察现象。
3. 同样取更小的一块钾放入水中，盖上玻璃片，对比反应剧烈程度。
4. 试管中加水和酚酞，放入打磨过的镁条，观察冷水中的变化。
5. 再加热试管，观察镁条表面和溶液颜色的变化。
6. 比较三者现象，得出失电子能力的顺序。

实验现象与结论

钠浮在水面、熔成小球、四处游动并发出嘶嘶声，溶液变红；钾反应更剧烈，常燃烧并带紫色火焰；镁条与冷水现象不明显，加热后表面有气泡、溶液变浅红。结论：失电子能力 K > Na > Mg。

注意事项

• 钠、钾只取绿豆大小，余下放回煤油。
• 用镊子取用，不能用手直接接触。
• 钾反应剧烈，需盖玻璃片并佩戴护目镜。
• 未用完的钾、钠不得丢入废液缸。

常见问题

为什么钾比钠更容易失去电子？

钾与钠同主族，钾原子电子层数更多、原子半径更大，最外层电子受原子核的吸引更弱，所以更易失电子。

钠和镁同在第三周期，谁的失电子能力强？

钠更强。同周期从左到右核电荷数增大、原子半径减小，失电子能力逐渐减弱，所以钠强于镁。