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(共16張PPT)
實(shí)驗(yàn)活動3　同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變
　
第四章　第三節(jié)　化學(xué)鍵
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br/>1．加深對同周期、同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律的認(rèn)識。
2．體會元素周期表和元素周期律在學(xué)習(xí)元素化合物知識中的重要作用。
實(shí)驗(yàn)用品
試管、試管夾、試管架、量筒、膠頭滴管、酒精燈、白色點(diǎn)滴板、鑷子、砂紙、火柴。
鎂條、新制的氯水、溴水、NaBr溶液、NaI溶液、MgCl2溶液、AlCl3溶液、1 mol·L－1 NaOH溶液、酚酞溶液。
1．同主族元素性質(zhì)的遞變
(1)在點(diǎn)滴板的兩個孔穴中分別滴入3滴NaBr溶液、NaI溶液，然后向NaBr溶液和NaI溶液中各滴入3滴新制的氯水，觀察到的現(xiàn)象是滴入淺黃綠色的氯水后，NaBr溶液_________，NaI溶液________。
化學(xué)方程式：2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2，2NaI＋Cl2===2NaCl＋I(xiàn)2。
(2)在點(diǎn)滴板的兩個孔穴中分別滴入3滴NaI溶液和溴水，然后向NaI溶液中滴入3滴溴水，觀察到的現(xiàn)象是溶液變褐色。
化學(xué)方程式：2NaI＋Br2===2NaBr＋I(xiàn)2。
結(jié)論：鹵素單質(zhì)的氧化性：_____________。鹵族元素的非金屬性：____________。
實(shí)驗(yàn)步驟
呈橙色
呈褐色
Cl2>Br2>I2
Cl>Br>I
2．同周期元素性質(zhì)的遞變
(1)鈉、鎂與水的反應(yīng)
①向盛有冷水的燒杯中加入一塊綠豆粒大小的鈉塊，用砂紙打磨掉鎂條表面的氧化物，向盛有冷水的試管中加入一小塊已用砂紙打磨好的鎂條，并分別滴入3滴酚酞溶液，觀察到燒杯中鈉____________，__________，_____________，___________，溶液變_________，試管內(nèi)鎂條表面產(chǎn)生
____________，鎂條周圍溶液變?yōu)開_________。
化學(xué)方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑。
浮在水面上
熔成小球
四處游動
發(fā)出響聲
紅色
少量氣泡
淺紅色
②向一支試管中加入少量冷水，并加入一小塊已用砂紙打磨好的鎂條，用酒精燈加熱至沸騰，滴入3滴酚酞溶液，然后觀察到的現(xiàn)象是___________
_____________，溶液變?yōu)開_______。
結(jié)論：與水反應(yīng)的劇烈程度：__________，金屬性：__________。鎂與熱水反應(yīng)速率比冷水快。
(2)Mg(OH)2、Al(OH)3的堿性強(qiáng)弱比較
(2)Mg(OH)2、Al(OH)3的堿性強(qiáng)弱比較
①向一支試管中加入少量MgCl2溶液，然后逐滴滴加1 mol·L－1 NaOH溶液直至過量，觀察到的現(xiàn)象是________________。
化學(xué)方程式：MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl。
有較多的無
色氣泡冒出
淺紅色
Na>Mg
Na>Mg
產(chǎn)生白色沉淀
②向另一支試管中加入少量AlCl3溶液，然后逐滴滴加1 mol·L－1 NaOH溶液直至過量，觀察到的現(xiàn)象是____________________________________。
化學(xué)方程式：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]，Mg(OH)2不溶于NaOH溶液；Al(OH)3溶于NaOH溶液，顯兩性，結(jié)論：堿性：__________________；金屬性：________。綜合以上實(shí)驗(yàn)可得出：同一主族元素，從上到下，隨著原子序數(shù)的增加，非金屬性__________，相應(yīng)的金屬性__________。 同一周期元素，從左至右，隨著原子序數(shù)的增加，金屬性______________，相應(yīng)的非金屬性____________。
先產(chǎn)生白色沉淀，后白色沉淀溶解
Mg(OH)2>Al(OH)3
Mg>Al
逐漸減弱
逐漸增強(qiáng)
逐漸減弱
逐漸增強(qiáng)
交流研討
1．實(shí)驗(yàn)中所用氯水為什么要用新制的？
提示：氯水中存在Cl2＋H2O HCl＋HClO的反應(yīng)，氯水久置，隨著HClO的分解，會使更多的Cl2與水反應(yīng)，最終久置的氯水會變?yōu)橄←}酸，沒有氯氣分子。
2．通過本實(shí)驗(yàn)活動，你對原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系及元素周期律(表)有什么新的認(rèn)識？
提示：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，同周期或同主族的元素原子半徑呈現(xiàn)周期性變化，故元素的性質(zhì)也呈現(xiàn)周期性變化。
3．為了比較氯與碳元素的非金屬性強(qiáng)弱，可否用鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)生成了二氧化碳，得出非金屬性氯大于碳？原因是什么？
提示：否，比較非金屬性強(qiáng)弱應(yīng)該比較最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱，而鹽酸是HCl的水溶液，不是氯元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的水溶液。
1．下列各組物質(zhì)性質(zhì)比較不正確的是
A．酸性強(qiáng)弱：HClO4＜HBrO4＜HIO4
B．堿性強(qiáng)弱：Mg(OH)2＜NaOH＜KOH
C．還原性：Al＜Mg＜Na
D．單質(zhì)與氫氣化合由易到難的順序：Cl2、S、P、Si
應(yīng)用體驗(yàn)
√
HClO4、HBrO4、HIO4均為非金屬元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸，因非金屬性：Cl>Br>I，故酸性：HClO4>HBrO4>HIO4，故A符合題意；因金屬性：K>Na>Mg，故其最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性：Mg(OH)2＜NaOH＜KOH，故B不符合題意；Al、Mg、Na為同周期元素，根據(jù)元素周期律可知，還原性：Al＜Mg＜Na，故C不符合題意；Cl、S、P、Si為同周期元素，根據(jù)元素周期律可知，非金屬性：Cl>S>P>Si，故其單質(zhì)與氫氣化合由易到難的順序：Cl2、S、P、Si，故D不符合題意。
2．為驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對強(qiáng)弱，某學(xué)習(xí)小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去，氣密性已檢驗(yàn))。
實(shí)驗(yàn)過程：
Ⅰ．打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸。
Ⅱ．當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時，夾緊彈簧夾。
Ⅲ．當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時，關(guān)閉活塞a。
Ⅳ． ……
回答問題：
(1)A中產(chǎn)生黃綠色氣體，實(shí)驗(yàn)室在加熱條件下制取該氣體的離子方程式為_________________________________________。
(2)驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘單質(zhì)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__________________。
(3)C中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________。
淀粉-KI試紙變藍(lán)
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
(4)過程Ⅲ實(shí)驗(yàn)的目的：甲同學(xué)認(rèn)為試管B的作用就是吸收尾氣，防止多余Cl2污染空氣，因此B中盛裝的最佳試劑應(yīng)該為______________。
乙同學(xué)經(jīng)分析認(rèn)為，B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色，發(fā)生反應(yīng)為Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，以此說明C中___________________________________，
從而得出D中氧化I－的氧化劑必為________，因此B裝置是必不可少的。
氫氧化鈉溶液
無Cl2，排除Cl2對溴置換碘實(shí)驗(yàn)的干擾
Br2
(5)過程Ⅳ為：打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b，取下試管D振蕩，靜置，觀察到的現(xiàn)象為______________________，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________。
CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色
Br2＋2I－===I2＋2Br－
(6)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱的本質(zhì)原因：同主族元素從上到下隨著___________________，得電子能力逐漸減弱。
原子半徑逐漸增大
3．金屬Na、Mg、Al有廣泛的應(yīng)用。
(1)Al在元素周期表中的位置是_____________________。
(2)金屬鎂可以用來生產(chǎn)金屬鈾(元素符號是U)：UF4＋2MgU＋2MgF2，該反應(yīng)中，作為還原劑的物質(zhì)是_____ (填化學(xué)式，下同)，被還原的物質(zhì)是_______。
第三周期第ⅢA族
UF4
Mg　
(3)為比較Na、Mg、Al的金屬性，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(金屬固體的表面積都相同)：
由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2得出的結(jié)論是金屬性：________>________>________(填元素符號)，用原子結(jié)構(gòu)理論解釋：同周期元素從左到右，_____________
__________________________。
實(shí)驗(yàn)1 實(shí)驗(yàn)2


鈉與水反應(yīng)劇烈，鎂與水反應(yīng)緩慢 鎂與鹽酸反應(yīng)劇烈，鋁與鹽酸反應(yīng)緩慢
原子半徑逐漸
Na
Mg
Al
減小，失電子能力逐漸減弱

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