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元素周期律讲义我们将核电荷数118的元素的核外电子排布、原子半径和主要化合价列成表(表5-5)来加以讨论。为了方便，人们按核电荷数由小到大的顺序给元素编号，这种编号，叫做原子序数。显然原子序数在数值上与这种原子的核电荷数相等。表5-5就是按原子序数的顺序编排的。讨论1根据表5-5，你认为随着原子序数的递增，原子的核外电子层排布呈现什么规律性的变化？将讨论的结果填在表5-6中。讨论2根据表5-5，你认为随着原子序数的递增，元素原子半径呈现什么规律性的变化(稀有气体元素暂不考虑)？将讨论的结果填在表5-7中，并与图5-5做对照。讨论3根据表5-5，你认为随着元素原子序数的递增，元素的化合价呈现什么规律性的变化？将讨论的结果填入表5-8。从上述讨论中，我们认识到随着原子序数的递增，元素原子的电子层排布，原子半径和化合价均呈现周期性的变化。我们知道，元素的化学性质是由原子结构决定的，那么，我们是否可以认为元素的金属性与非金属性也将随着元素原子序数的递增而呈现周期性的变化？下面通过实验来研讨这个问题。元素金属性的强弱，可以从它的单质跟水(或酸)反应置换出氢的难易程度，以及它的最高价氧化物的水化物氢氧化物的碱性强弱来判断。如果元素的单质跟水(或酸)反应置换出氢容易，而且它的氢氧化物碱性强，这种元素金属性就强，反之则弱。元素非金属性的强弱，可以从它的最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或跟氢气生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性来判断。如果元素的最高价氧化物的水化物的酸性强，或者它跟氢气生成气态氢化物容易且稳定，这种元素的非金属性就强，反之则弱。下面按照这个标准，研究1118号元素的金属性、非金属性的变化情况。第11号元素是钠。我们知道，钠是一种非常活泼的金属，能与冷水迅速发生反应，置换出水中的氢。钠的氧化物的水化物氢氧化钠显强碱性。第12号元素镁，它的单质与水反应的情况怎样呢？*【实验5-1】 取两个段镁带，用砂纸擦去表面的氧化膜，放入试管中。向试管中加3mL水，并往水中滴2滴无色酚酞试液。观察现象。然后，加热试管至水沸腾。观察现象。讨论1镁与水(冷、热)反应的情形如何？生成了什么物质？写出反应的化学方程式。2镁的金属性跟钠比较是强还是弱？说明判断的根据。我们再来研究第13号元素铝。*【实验5-2】 取一小片铝和一小段镁带，用砂纸擦去表面的氧化膜，分别放入两支试管，再各加入2mL1mol/L盐酸。观察发生的现象。讨论1镁和铝跟盐酸反应的情形如何？生成了什么物质？写出反应的化学方程式。2镁和铝的金属性哪种强？说明判断的根据。下面，我们再来研究铝的氧化物的性质。在一定的条件下，Al2O3既能与盐酸作用，又能与NaOH溶液反应。反应的化学方程式为：Al2O3+6HCl=2AlCl33H2O像Al2O3这类既能与酸起反应生成盐和水，又能与碱起反应生成盐和水的氧化物，叫做两性氧化物。Al2O3对应的水化物是Al(OH)3(氢氧化铝)，它的性质又怎样呢？*【实验5-3】 取少量1mol/LAlCl3溶液注入试管中，加入3mol/LNaOH溶液至产生大量Al(OH)3白色絮状沉淀为止。将Al(OH)3沉淀分盛在两支试管中，然后在两支试管中分别加入3mol/LH2SO4溶液和6mol/LNaON溶液。观察现象。讨论上面的实验中观察到什么现象？生成了什么物质？写出反应的化学方程式。像Al(OH)3这样既能跟酸起反应，又能跟碱起反应的氢氧化物，叫做两性氢氧化物。Al2O3和Al(OH)3既然呈现两性，这说明铝虽然是金属，但已表现出了一定的非金属性。第14号元素硅是非金属。硅的氧化物SiO2是酸性氧化物，它的对应水化物是原硅酸(H4SiO4)。H4SiO4是一种很弱的酸。硅只有在高温下才能跟氢气反应生成少量气态氢化物SiH4。第15号元素磷是非金属。磷的最高价氧化物是P2O5，它的对应水化物是磷酸(H3PO4)，H3PO4属于中强酸。磷的蒸气和氢气能起反应生成气态氢化物PH3，但相当困难。第16号元素硫是比较活泼的非金属。硫的最高价氧化物是SO3，SO3的对应水化物是H2SO4。H2SO4是一种强酸。硫在加热时能跟氢气起反应生成气态氢化物硫化氢(H2S)。H2S不很稳定，在较高温度时可以分解。第17号元素氯是很活泼的非金属。氯的最高价氧化物是Cl2O7，Cl2O7的对应水化物是高氯酸(HClO4)，它是比硫酸更强的一种酸。氯气跟氢气在光照或点燃时就能发生爆炸而化合，生成的气态氢化物是HCl，HCl十分稳定。第18号元素氩是一种稀有气体元素。现将以上研究的结论归纳于表5-9和表5-10中。综上所述，我们可以从1118号元素性质的变化中得出如下的结论：如果我们对其他元素也进行同样的研究，也会得出类似的结论：元素的金属性和非金属性随着原子序数的递