高中化学元素性质递变规律的实验探究

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高中化学元素性质递变规律的实验探究
　　一、同主族元素性质的递变规律

　　我们选择比较典型的碱金属元素和卤族元素作为研究对象，通过实验来验证其性质的递变规律。

　　1. 碱金属元素的性质递变

　　碱金属元素中包含了Li、Na、K、Rb、Cs、Fr六种元素，我们以Na和K两种金属与水的反应为例进行实验。

　　实验：分别用镊子夹取绿豆大小的钠和钾，用滤纸将表面的煤油擦去，然后分别投入两只盛有水的烧杯中，并在烧杯上盖上表面皿，观察现象。

　　从实验可以看出，钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈。

　　结论：随着原子序数的递增，碱金属元素的金属性逐渐增强。

　　2. 卤族元素的性质递变

　　卤族元素中包含了F、Cl、Br、I、At五种元素，我们以常见的 为例进行实验。

　　实验：所用试剂有KI溶液、NaBr溶液、新制氯水、溴水、苯(或)。将新制的氯水和溴水分别滴加到NaBr溶液和KI溶液中，然后再加入苯(或)进行萃取，观察现象。

　　从实验可以看出，可以分别将氧化成相应的单质。

　　结论：在卤族元素中，元素的非金属性随着原子序数的递增而逐渐减弱。

　　综合以上实验，我们可以看出，随着原子序数的递增，同一主族的元素金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。

　　二、同周期元素性质的递变规律

　　我们选取比较熟悉的第3周期的元素作为研究对象，通过实验来验证其性质的递变规律。

　　1. 金属元素部分的性质递变

　　第3周期包含了Na、Mg、Al三种金属，我们从它们置换氢气的难易来比较它们的金属性强弱。

　　实验：夹取绿豆大小的一块钠，用滤纸将其表面的煤油擦去，取大小相仿的镁条和铝条，用砂纸打磨掉其表面的氧化物，然后把它们分别加入盛有冷水的烧杯或试管中(钠用烧杯，镁和铝用试管)，观察现象，然后给现象不明显的试管加热，再观察现象。

　　取大小相仿的镁条和铝条分别加入盛有等量盐酸的烧杯中，观察反应现象，用手去摸试管，感觉反应中放出热量的多少。

　　从实验可以看出，钠与水剧烈反应;镁与冷水反应缓慢，而与热水迅速反应，与盐酸剧烈反应并放出大量的热;铝与冷水、热水的反应都很微弱，与盐酸反应比较剧烈，放热也较多。

　　结论：同周期中，金属元素的金属性随着原子序数的递增而逐渐减弱。

　　2. 非金属元素部分的性质递变

　　第3周期包含了Si、P、S、Cl四种非金属元素(稀有气体元素除外)，我们用非金属单质与变价金属的反应来比较、验证它们非金属性的变化规律。

　　实验：将铁粉和硫粉混合后加入试管中，用酒精灯加热，观察现象;将红热的铁丝插入盛有氯气的集气瓶中，观察现象。

　　从实验可以看出，铁粉和硫粉的反应比较缓慢，而铁可以在氯气中剧烈燃烧。

　　结论：从反应的剧烈程度可看出氯的非金属性比硫的强。

　　所以，同周期的元素随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。