2019—2020学年新教材课标版高中化学必修第一册教师用书：4-实验活动3　同周期、同主族元素性质的递变的实验报告 WORD版含答案.docx

1、实验活动 3 同周期、同主族元素性质的递变的实验报告实验目的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。3掌握常见药品的取用、液体的加热以及萃取等基本操作。4能准确描述实验现象，并根据现象得出相应结论。实验原理 同周期元素从左到右，金属性渐弱，非金属性渐强。同主族元素从上到下，非金属性渐弱，金属性渐强。元素金属性的强弱可以从元素的单质跟水或酸溶液反应置换出氢气的难易，或由元素最高价氧化物对应水化物氢氧化物的碱性强弱来判断；元素非金属性的强弱可以从元素最高价氧化物水化物的酸性强弱，或跟氢化合生成气态氢化物的难易以及氢化物的稳定程度来

2、判断，另外也可以由非金属单质是否能把其他元素从它们的化合物里置换出来加以判断。实验用品 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。钠、镁条、新制的氯水、溴水、NaBr 溶液、NaI 溶液、1 mol/L MgCl2 溶液、1 mol/L AlCl3 溶液、1 mol/L 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。观察颜色变化，并与氯水的颜色进行比较。(2)在点滴板的两个孔穴中分别滴入 3 滴

3、NaI 溶液和溴水，然后向 NaI 溶液中滴入 3 滴溴水。观察颜色变化，并与溴水的颜色进行比较。写出反应的化学方程式。2同周期元素性质的递变(1)取 100 mL 小烧杯，向烧杯中注入约 50 mL 水，然后用镊子取绿豆大小的一块钠，用滤纸将其表面的煤油擦去，放入烧杯中，盖上玻璃片，观察现象。反应完毕后，向烧杯中滴入 23 滴酚酞试液，观察现象。(2)取两支试管各注入约 5 mL 的水，取一小片铝和一小段镁带，用砂纸擦去氧化膜，分别投入两支试管中。若前面两支试管反应缓慢，可在酒精灯上加热，反应一段时间再加入 23 滴酚酞试液，观察现象。(3)取两支试管各注入约 5 mL 1 mol/L Mg

4、Cl2 溶液，1 mol/L AlCl3溶液，再用胶头滴管分别向试管中滴加 1 mol/L 的 NaOH 溶液，观察实验现象。现象记录和结论实验(一)实验(二)实验问题探究与分析1实验一中使用的氯水为何要新制备的？答案 因为氯水中溶解的氯气部分能够与水反应，生成盐酸和次氯酸，次氯酸不稳定，受光照分解产生氧气，最终氯水变为盐酸。2画出并比较元素氟、氯、溴、碘的原子结构示意图，从微观上分析并解释实验现象？答案 其原子结构示意图为：它们的最外层电子数相同，所以化学性质相似；随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，所以元素的非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。在非金

5、属单质间的置换反应中，非金属性强的可以置换出非金属性弱的，所以上述反应可以发生。3画出并比较元素钠、镁、铝的原子结构示意图，从微观上分析并解释实验现象？答案 其原子结构示意图为：它们的电子层数相同，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，所以元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。在金属单质间的置换反应中，金属性强的可以置换出金属性弱的，所以上述反应可以发生。4由上述实验结果总结出什么规律？答案 同一周期元素随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同一主族元素随着原子序数的递增，元素的非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。课堂练习1根据元素

6、周期律和周期表，下列各项叙述正确的组合是()同一主族元素，原子半径越大，非金属单质的熔点一定越高 同一周期元素的原子(除稀有气体)，半径越大越容易失去电子 若 R2和 M的电子层结构相同，则微粒半径：MR2 原子半径X 小于 Y 的同一主族的两种元素，若 X(OH)n 是强碱，则 Y(OH)n 也是强碱 除第一周期外，第 n 周期的最后一种金属元素位于第 n主族ABCD解析 不正确，例如第A 元素中，金刚石的熔点大于硅的。同周期自左向右原子半径逐渐减小，金属性逐渐减弱。正确。不正确，因为核外电子排布相同的微粒，其离子半径随原子序数的增大而减小，即离子半径是 MR2。同主族自上而下原子半径逐渐增

7、大，金属性逐渐增强，正确。根据元素周期表可知，正确。答案选 D。答案 D2某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验：.探究同周期元素性质的递变规律(1)相同条件下，将钠、镁、铝各 1 mol 分别投入到足量的同浓度的稀盐酸中，试预测实验结果：_与稀盐酸反应最剧烈；_与稀盐酸反应产生的气体最多。(2)向 Na2S 溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明 Cl 的非金属性比 S 强，反应的离子方程式为_。.探究同主族元素非金属性的递变规律某研究性学习小组设计了一组实验来探究A 族元素原子的得电子能力强弱规律。下图中 A、B、C 是三个可供选择制取氯气的装置，装置 D 的玻璃管中、

8、处依次放置蘸有 NaBr 溶液、NaOH 浓溶液的棉球。(3)写出装置 B 中仪器 a 的名称_。(4)实 验 室 制 取 氯 气 还 可 采 用 如 下 原 理：2KMnO4 16HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O，依据该反应原理选择_(填“A”或“B”或“C”)装置制取氯气。(5)反应装置的导气管连接装置 D 的 X 导管，试回答下列问题：处发生反应的离子方程式为_；处发生反应的离子方程式为_。解析.(1)金属活泼性顺序为：钠镁铝，所以相同条件下与盐酸反应最激烈的是钠，反应速率最慢的是铝；生成 1 mol 氢气需要得到 2 mol 电子，1 mol 钠失去 1 mol 电子

9、，1 mol 镁失去 2 mol电子，而 1 mol 铝失去 3 mol 电子，所以生成氢气最多的是金属铝。(2)氯气氧化性强于硫单质，所以氯气能够与硫离子反应生成硫，反应的离子方程式为：S2Cl2=S2Cl。.(3)由图知 a 为分液漏斗。(4)高锰酸钾与浓盐酸反应较为剧烈，无需加热即可进行，因此，选择 A 装置。(5)检验氯气的性质时，不能先通过 NaOH 溶液，否则会消耗氯气，且起不到尾气吸收的作用，因为处为 NaBr溶液、处为 NaOH溶液，所以应从 X 端进氯气。氯气先与 NaBr 溶液反应生成 Br2，反应的离子方程式为 Cl22Br=2ClBr2。然后氯气与 NaOH 溶液反应，其离子反应方程式为 Cl22OH=ClClOH2O。答案(1)钠(或 Na)铝(或 Al)(2)S2Cl2=2ClS(3)分液漏斗(4)A(5)Cl22Br=2ClBr2 Cl22OH=ClClOH2O