第四章 实验活动3 同周期、同主族元素性质的递变-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一化学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书word（人教版2019 双选）

实验活动3　同周期、同主族元素性质的递变 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。 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。 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。 1．同主族元素性质的递变 (1)在点滴板的两个孔穴中分别滴入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，观察到的现象是滴入浅黄绿色的氯水后，NaBr溶液呈橙色，NaI溶液呈褐色。 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，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。 学生用书↓第121页 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，同周期或同主族的元素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。 1．下列各组物质性质比较不正确的是(　　) A．酸性强弱：HClO4＜HBrO4＜HIO4 B．碱性强弱：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 答案：A 解析：HClO4、HBrO4、HIO4均为非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸，因非金属性：Cl>Br>I，故酸性：HClO4>HBrO4>HIO4，故A符合题意；因金属性：K>Na>Mg，故其最高价氧化物对应水化物的碱性：Mg(OH)2＜NaOH＜KOH，故B不符合题意；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不符合题意；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不符合题意。 2．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某学习小组用下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，滴加浓盐酸。 Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。 Ⅳ.…… 回答问题： (1)A中产生黄绿色气体，实验室在加热条件下制取该气体的离子方程式为_____。 (2)验证氯气的氧化性强于碘单质的实验现象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)C中溶液发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)过程Ⅲ实验的目的：甲同学认为试管B的作用就是吸收尾气，防止多余Cl2污染空气，因此B中盛装的最佳试剂应该为___________________________________________。 乙同学经分析认为，B中溶液由黄色变为棕红色，发生反应为Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，以此说明C中___________________________________________， 从而得出D中氧化I－的氧化剂必为________，因此B装置是必不可少的。 (5)过程Ⅳ为：打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下试管D振荡，静置，观察到的现象为__________________________________________________， 发生反应的离子方程式为_______________________________________。 (6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的本质原因：同主族元素从上到下随着________________，得电子能力逐渐减弱。 答案：(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　(2)淀粉-KI试纸变蓝 (3)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ (4)氢氧化钠溶液　无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰　Br2　(5)CCl4层溶液变为紫红色　Br2＋2I－===I2＋2Br－　(6)原子半径逐渐增大 3．金属Na、Mg、Al有广泛的应用。 (1)Al在元素周期表中的位置是_______________________________________。 (2)金属镁可以用来生产金属铀(元素符号是U)：UF4＋2MgU＋2MgF2，该反应中，作为还原剂的物质是________(填化学式，下同)，被还原的物质是________。 (3)为比较Na、Mg、Al的金属性，进行了如下实验(金属固体的表面积都相同)： 学生用书↓第122页 实验1 实验2 钠与水反应剧烈，镁与水反应缓慢 镁与盐酸反应剧烈，铝与盐酸反应缓慢 由实验1和实验2得出的结论是金属性：________>________>________(填元素符号)，用原子结构理论解释：同周期元素从左到右， ______________________。 答案：(1)第三周期第ⅢA族　(2)Mg　UF4 (3)Na　Mg　Al　原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱 学科网（北京）股份有限公司 $$