同周期同主族元素性质的递变

实验目的

认识同周期、同主族元素的原子半径、金属性和非金属性的递变规律。

实验原理

同周期从左到右，电子层数相同，核电荷数增大，原子半径减小，失电子能力减弱、得电子能力增强，金属性减弱、非金属性增强。同主族从上到下，电子层数增多，原子半径增大，金属性增强、非金属性减弱。

实验器材

• 元素周期表
• 第三周期元素 Na 至 Cl
• 第ⅠA族碱金属元素
• 第ⅦA族卤族元素
• 原子半径变化趋势
• 最高价氧化物对应水化物的酸碱性

实验步骤

1. 在周期表中找到第三周期，依次观察 Na 到 Cl 的原子结构。
2. 比较最外层电子数和原子半径随原子序数的变化。
3. 比较第三周期元素最高价氧化物对应水化物的酸碱性。
4. 再观察第ⅠA族、第ⅦA族，比较自上而下电子层数和原子半径的变化。
5. 总结金属性、非金属性在周期和族中的递变方向。

实验现象与结论

同周期：Na 到 Cl 原子半径逐渐减小，最高价氧化物对应水化物由强碱 NaOH、中强碱 Mg(OH)₂、两性 Al(OH)₃，过渡到 H₂SiO₃、H₃PO₄、H₂SO₄、HClO₄，酸性逐渐增强。同主族：从 Li 到 Cs 金属性增强，从 F 到 I 非金属性减弱。

常见问题

同周期元素从左到右金属性为什么减弱？

电子层数相同，核电荷数增大，原子核对最外层电子的吸引增强，原子半径减小，失电子能力减弱，金属性随之减弱。

同主族元素从上到下非金属性为什么减弱？

电子层数增多，原子半径增大，原子核对外层电子的吸引减弱，得电子能力下降，所以非金属性逐渐减弱。