第四章 实验活动3　同周期、同主族元素性质的递变-【优化探究】2023-2024学年新教材高中化学必修第一册同步导学案配套教参（人教版，单选）

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-1 NaOH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，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，从左到右，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。 【问题讨论】 1．实验中所用氯水为什么要用新制的？ 答案：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？ 答案：结构决定性质，同周期或同主族元素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能生成二氧化碳，得出非金属性氯大于碳的结论？原因是什么？ 答案：否；比较非金属性强弱应该比较最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，而盐酸是HCl的水溶液，不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物。 1．下列各组物质性质比较不正确的是(　　) A．酸性：HClO4＜HBrO4＜HIO4 B．碱性：Mg(OH)2＜NaOH＜KOH C．还原性：Al＜Mg＜Na D．单质与氢气化合由易到难的顺序：Cl2、S、P、Si 解析：HClO4、HBrO4、HIO4均为非金属元素最高价氧化物对应的水化物，因非金属性：Cl>Br>I，故酸性：HClO4>HBrO4>HIO4，故A不正确；因金属性：K>Na>Mg，故其最高价氧化物对应的水化物的碱性：Mg(OH)2＜NaOH＜KOH，故B正确；Al、Mg、Na为同周期元素，根据元素周期律可知，还原性：Al＜Mg＜Na，故C正确；Cl、S、P、Si为同周期元素，根据元素周期律可知，非金属性：Cl>S>P>Si，故其单质与氢气化合由易到难的顺序：Cl2、S、P、Si，故D正确。 答案：A 2．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某学习小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。 实验过程： Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a