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(共16张PPT)
实验活动3　同周期、同主族元素性质的递变
　
第四章　第三节　化学键
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。
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_________，NaI溶液________。
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：_____________。卤族元素的非金属性：____________。
实验步骤
呈橙色
呈褐色
Cl2>Br2>I2
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____________，__________，_____________，___________，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：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑。
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
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___________
_____________，溶液变为________。
结论：与水反应的剧烈程度：__________，金属性：__________。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
(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：MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl。
有较多的无
色气泡冒出
浅红色
Na>Mg
Na>Mg
产生白色沉淀
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：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：__________________；金属性：________。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__________，相应的金属性__________。 同一周期元素，从左至右，随着原子序数的增加，金属性______________，相应的非金属性____________。
先产生白色沉淀，后白色沉淀溶解
Mg(OH)2>Al(OH)3
Mg>Al
逐渐减弱
逐渐增强
逐渐减弱
逐渐增强
交流研讨
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
应用体验
√
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________________________。
淀粉-KI试纸变蓝
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
(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。
氢氧化钠溶液
无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰
Br2
(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_____________________。
CCl4层溶液变为紫红色
Br2＋2I－===I2＋2Br－
(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。
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_______。
第三周期第ⅢA族
UF4
Mg　
(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)：
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，_____________
__________________________。
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
原子半径逐渐
Na
Mg
Al
减小，失电子能力逐渐减弱

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