第4章 第3节 实验活动3 同周期、同主族元素性质的递变-【精讲精练】2023-2024学年高中化学必修第一册人教版（教师用书）

实验活动3　 同周期、同主族元素性质的递变 【实验目的】 1．加深对同周期、同主族元素性质递变规律的认识。 2．体会元素周期表和元素周期律在学习元素化合物知识中的重要作用。 【实验仪器】 试管、试管夹、试管架、量筒、胶头滴管、酒精灯、白色点滴板、镊子、砂纸、火柴。 【实验药品】 镁条、新制的氯水、溴水、NaBr溶液、NaI溶液、MgCl2溶液、AlCl3溶液、1 mol·L－1NaOH溶液、酚酞溶液。 【实验步骤】 1．同主族元素性质的递变 (1)在点滴板的3个孔穴中分别滴入3滴NaBr溶液、NaI溶液和新制的氯水，然后向NaBr溶液和NaI溶液中各滴入3滴新制的氯水，观察到的现象是滴入浅黄绿色的氯水后，NaBr溶液变__橙__色，NaI溶液变__褐__色。 化学方程式：2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2,2NaI＋Cl2===2NaCl＋I2。 (2)在点滴板的两个孔穴中分别滴入3滴NaI溶液和溴水，然后向NaI溶液中滴入3滴溴水，观察到的现象是NaI溶液变__褐__色。 化学方程式：2NaI＋Br2===2NaBr＋I2。 结论：卤素单质的氧化性：__Cl2>Br2>I2__。卤族元素的非金属性：__Cl>Br>I__。 2．同周期元素性质的递变 (1)钠、镁与水的反应 ①向盛有冷水的烧杯中加入一块绿豆粒大小的钠块，用砂纸打磨掉镁条表面的氧化物，向盛有冷水的试管中加入一小块已用砂纸打磨好的镁条，并分别滴入3滴酚酞溶液，观察到烧杯中钠__浮在水面上__，__熔成小球__，__四处游动__，__发出响声__，溶液变__红__色，试管内镁条表面产生__少量气泡__，镁条周围溶液变为__浅红__色。 化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑。 ②向一支试管中加入少量冷水，并加入一小块已用砂纸打磨好的镁条，用酒精灯加热至沸腾，滴入3滴酚酞溶液，然后观察到的现象是__有较多的无色气泡冒出__，溶液变为__浅红__色。 结论：与水反应的剧烈程度：__Na>Mg__，金属性：__Na>Mg__。镁与热水反应速率比冷水快。 (2)Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性强弱比较 ①向一支试管中加入少量MgCl2溶液，然后逐滴滴加1 mol·L－1 NaOH溶液直至过量，观察到的现象是__产生白色沉淀__。 化学方程式：MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl。 ②向另一支试管中加入少量AlCl3溶液，然后逐滴滴加1 mol·L－1 NaOH溶液直至过量，观察到的现象是__先产生白色沉淀，后白色沉淀溶解__。 化学方程式：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，显两性。结论：碱性：__Mg(OH)2>Al(OH)3__；金属性：__Mg>Al__。综合以上实验可得出：同一主族元素，从上到下，随着原子序数的增加，非金属性__逐渐减弱__，相应的金属性__逐渐增强__。 同一周期元素，从左至右，随着原子序数的增加，金属性__逐渐减弱__，相应的非金属性__逐渐增强__。 【结果与讨论】 1．实验中所用氯水为什么要用新制的？ 提示：氯水中存在Cl2＋H2OHCl＋HClO的反应，氯水久置随着HClO的分解，会使更多的Cl2与水反应，最终久置的氯水会变为稀盐酸，没有氯气分子。 2．通过本实验活动，你对原子结构与元素性质的关系及元素周期律(表)有什么新的认识？ 提示：结构决定性质，同周期或同主族的原子半径呈现周期性变化，故元素的性质也呈现周期性变化。 3．为了比较氯与碳元素的非金属性强弱，可否用盐酸与碳酸钠反应生成了二氧化碳，得出非金属性氯大于碳？原因是什么？ 提示：否，比较非金属性强弱应该比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，而盐酸是HCl的水溶液，不是氯元素的最高价氧化物对应水化物的水溶液。 【迁移应用】 1．(2023·运城模拟)用如图装置进行实验，将液体A逐滴加入到固体B中，下列叙述不正确的是(　　) A．若A为浓盐酸，B为Na2CO3，C中盛有Na2SiO3溶液，则C中溶液出现白色沉淀，证明酸性：H2CO3>H2SiO3 B．若A为稀硫酸，B为Na2CO3，C中盛有Na2SiO3溶液，则C中溶液出现白色沉淀，证明非金属性：S>C>Si C．若A为浓盐酸，B为KMnO4，C中盛石蕊溶液，则C中溶液先变红后褪色 D．装置D起防止倒吸作用 解析　浓盐酸挥发出的HCl在C中也能与Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀，则无法判断H2CO3的酸性一定比H2SiO3强，A错误；生成的CO2气体通入C中，因H2CO3酸性比H2SiO3强，则