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实验活动3 同周期、同主族元素性质的递变
第四章　物质结构 元素周期律
素 养 要 求
通过实验验证同周期、同主族元素金属性与非金属性相似性与递变性P122
1
同主族元素性质的递变
任务一 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。
任务一 同周期、同主族元素性质的递变
【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、CCl4。
任务一 同主族元素性质的递变
【实验一步骤】
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 ，NaI溶液 。
化学方程式： ， 。
变橙黄色
变棕褐色
2NaBr＋Cl2 = 2NaCl＋Br2
2NaI＋Cl2 = 2NaCl＋I2
任务一 同主族元素性质的递变
(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 。
化学方程式： 。
Cl2>Br2>I2
2NaI＋Br2 = 2NaBr＋I2
变褐色
Cl>Br>I
结论：卤素单质的氧化性： 。
卤族元素的非金 属性： 。
2
同周期元素性质的递变
任务二 同周期元素性质的递变
【实验二】步骤
(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，并分别向烧杯和试管中滴入3滴酚酞溶液，观察到烧杯中钠 ， ， ，
，溶液变 ，试管内镁条表面产生_____ ，镁条周围溶液变为 。
化学方程式：___________________________________________________。
浮在水面上
熔成小球
四处游动
发出响声
红色
少量气泡
浅红色
2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、Mg＋2H2O = Mg(OH)2＋H2↑
任务二 同周期元素性质的递变
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，观察到的现象是____ ，溶液变为 。
结论：与水反应的剧烈程度： ，金属性： 。镁与热水反应比与冷水反应快。
(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 。
化学方程式： 。
浅红色
有较多的无色气泡冒出
Na>Mg
Na>Mg
产生白色沉淀
MgCl2＋2NaOH = Mg(OH)2↓＋2NaCl
任务二 同周期元素性质的递变
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__________________________ 。
化学方程式：__________________________________，
__________ 。
结论：Mg(OH)2不溶于NaOH溶液；Al(OH)3溶于NaOH溶液，显两性。
碱性： ；金属性： 。
先产生白色沉淀，后白色沉淀溶解
AlCl3＋3NaOH = Al(OH)3↓＋3NaCl
Mg(OH)2>Al(OH)3
Mg>Al
Al(OH)3＋NaOH = Na[Al(OH)4]
任务二 同周期元素性质的递变
【问题和讨论】
1.实验中所用氯水为什么要用新制的？
氯水中存在反应：Cl2＋H2O HCl＋HClO，氯水久置，HClO会发生分解，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？
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。
任务二 同周期元素性质的递变
3.为了比较氯元素与碳元素的非金属性强弱，可否用盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，得出非金属性氯大于碳？原因是什么？
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。
4.把一小块钠投入到氯化镁溶液中，钠并不能置换出镁，能否说明钠元素的金属性不如镁？
钠投入到氯化镁溶液中，首先和水反应生成NaOH和H2，生成的NaOH和MgCl2反应生成Mg(OH)2沉淀，不能说明Na的金属性不如Mg。
实验小结
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 ，金属性 。同一周期元素，从左至右，随着原子序数的增加，金属性 ，非金属性 。
逐渐增强
逐渐减弱
逐渐减弱
逐渐增强
当 堂 练 习
3
任务三 限时训练
1.(2023·广州质检)根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是（ ）
A.同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
B.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
C.S2－、Cl－、K＋、Ca2＋半径逐渐增大
D.3517Cl与3717Cl得电子能力相同
D
任务三 限时训练
2.下列叙述能说明氯元素非金属性比硫元素强的是（ ）
①HCl的溶解度比H2S大　 ②HCl的酸性比H2S强　
③HCl的稳定性比H2S强　 ④还原性：Cl－⑤HClO的酸性比H2SO4弱　⑥Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS　
⑦Cl2能与H2S反应生成S　 ⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧
A.③④⑤⑦⑧ B.③⑥⑦⑧ C.③④⑥⑦⑧ D.①②③④⑤⑥⑦⑧
C
任务三 限时训练
实验内容 实验现象
各取1.0 g金属X和金属Z，分别加入到5 mL水中 金属X与水反应比金属Z剧烈
各取1.0 g的金属Z和金属Y(形状相同)，分别加入到5 mL 1.0 mol·L－1盐酸中 金属Z与盐酸反应比金属Y剧烈
3.(2022·济南月考)某化学课外活动小组为了验证元素化学性质的递变规律，进行如下实验探究。
Ⅰ.探究1：验证同周期X、Y、Z三种元素金属性递变规律
任务三 限时训练
通过实验验证三种元素金属性由强到弱的顺序是__________，则下列判断正确的是____(填字母)。
A.原子序数：Y＞Z＞X B.原子的最外层电子数：X＞Y＞Z
C.原子半径：Y＞Z＞X D.Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强
X＞Z＞Y
A
Ⅱ.探究2：验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，设计如下实验：
(1)装置A中盛放的试剂是___(填字母)，反应的化学方程式是______________________。
A.Na2SO3溶液 B.Na2S溶液 C.Na2SO4溶液
B
Cl2＋Na2S = 2NaCl＋S↓
任务三 限时训练
(2)下列不能用于验证氯元素比硫元素非金属性强的依据为______(填字母)。
A.HCl比H2S稳定 B.HClO氧化性比H2SO4强
C.HClO4酸性比H2SO4强 D.铁与Cl2反应生成FeCl3，而硫与铁反应生成FeS
B
(3)若要验证非金属性：Cl＞I，装置A中加
入淀粉碘化钾混合溶液，观察到装置A中溶
液_______的现象，即可证明。用原子结构
理论解释非金属性Cl＞I的原因：同主族元素从上到下，_______________
________________。
变蓝
原子半径递增，
得电子能力递减

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