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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
化学
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.理解原子结构与元素性质的密切关系,学会从微观视角解释宏观问题。
学习目标
4.通过“实验探究”“观察思考”,培养实验能力以及对实验结果的分析、处理和总结能力。
重点、难点：
同周期、同主族元素性质的递变规律。
学习重难点
我们已经学习了元素周期表，知道元素按照一定的规律排列在周期表中。我们也知道同一周期，原子的电子层数相同；同一主族，最外层电子数相同。那这样的规律会让元素在化学性质上产生怎样的递变呢？比如，在碱金属一族，锂、钠、钾它们和水反应的剧烈程度会是一样的吗？同一周期的金属和酸反应的剧烈程度又会如何变化？
导入新课
写出Cs与水反应的化学方程式，写出溴与Fe2+反应的离子方程式。
导入新课
铯与水反应的化学方程式为2Cs + 2H2O =2CsOH + H2↑；
溴与Fe2+反应的离子方程式为Br2 + 2Fe2+ =2Br- + 2Fe3+
课堂探究
一、探究同主族元素性质的递变
[知识回顾]
回顾氯、溴、碘的原子结构，他们有什么相似性和递变性？
相似性：由于卤素原子结构最外层电子数为7
递变性：核电荷数逐渐增大，核外电子层数增多，原子半径增大。
课堂探究
一、探究同主族元素性质的递变
[知识回顾]
由他们结构的相似性和递变性可以预测元素有什么性质？
核电荷数逐渐增大，核外电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子吸引力减小，原子失电子能力增强，得电子能力减弱，即非金属性减弱。
课堂探究
一、探究同主族元素性质的递变
[实验步骤]
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。
写出反应的化学方程式。
2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2
2NaI + Cl2 = 2NaCl + I2
课堂探究
一、探究同主族元素性质的递变
[实验探究]
向NaBr溶液中滴加氯水，溶液的颜色由无色变为橙红色；向NaI溶液中滴加氯水，溶液的颜色由无色变为棕红色；三个孔穴分别呈现氯水（黄绿色）、溴水（橙红色）、碘水（棕红色）的颜色。
结论 ：非金属性：Cl2 > Br2、Cl2 > I2
课堂探究
一、探究同主族元素性质的递变
[实验步骤]
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。
2NaI + Br2 = 2NaBr + I2
结论：卤素单质的氧化性：Cl2>Br2>I2
实验现象：NaI溶液中滴加溴水，溶液颜色由无色变为棕红色
课堂探究
一、探究同主族元素性质的递变
[实验探究]
实验中所用氯水为什么要用新制的？
与NaBr溶液、NaI溶液反应的物质是氯水中的氯气，久置氯水会变为稀盐酸。
课堂探究
二、探究同周期元素性质的递变
从原子结构角度分析，电子层数相同、最外层电子数不断增加的同周期元素，化学性质上有什么递变规律？以第三周期元素为例。
第三周期元素从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；单质的还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强。
课堂探究
二、探究同周期元素性质的递变
通过钠、镁与水的反应，比较钠和镁的金属性强弱。
①回忆钠与水反应的实验，写出反应现象和化学方程式。
课堂探究
二、探究同周期元素性质的递变
[实验探究]
反应现象：钠熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，向反应后的溶液中加酚酞溶液后变红。
化学方程式：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
课堂探究
二、探究同周期元素性质的递变
[实验探究]
实验现象：镁与冷水微弱反应，有气泡生成，滴加酚酞溶液后不变色；加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液后变为粉红色。
化学方程式：Mg + 2H2O===Mg(OH)2 + H2↑ （冷水）
Mg + 2H2O===Mg(OH)2 + H2↑
△
结论：与NaBr溶液、NaI溶液反应的物质是氯水中的氯气，久置氯水会变为稀盐酸。
课堂探究
二、探究同周期元素性质的递变
[设计实验]
（1）设计实验，比较镁与冷水、热水的反应，观察并记录现象。
①用砂纸打磨掉镁条表面的氧化物，加入盛有少量冷水的试管中，并置于试管架上，并向试管中滴入3滴酚酞溶液，观察现象。
②向一支试管加入少量冷水，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，然后观察现象。并与实验①中镁与冷水反应对照。
课堂探究
二、探究同周期元素性质的递变
[设计实验]
（2）设计实验，通过MgCl2、AlCl3与碱的反应，比较Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性强弱，以此说明镁和铝的金属性强弱。
①向一支试管中加入少量MgCl2溶液，然后逐滴滴加1 mol/L NaOH溶液直至过量，观察现象。
②向另一支试管中加入少量AlCl3溶液，然后逐滴滴加1 mol/L NaOH溶液直至过量，观察现象。
课堂探究
二、探究同周期元素性质的递变
[实验总结]
Mg(OH)2不溶于NaOH溶液；Al(OH)3溶于NaOH溶液。
显示两性；碱性：Mg(OH)2>Al(OH)3，证明金属性:Mg>Al。
综上所述：金属性：Na > Mg > Al
【练习1】
已知硒与氧、硫同主族，与溴同周期。下列关于硒的叙述中正确的是（ ）
A.硒的原子序数为34
B.硒的氢化物比HBr稳定
C.硒的非金属性比硫的强
D.硒的最高价氧化物的水化物显碱性
课堂练习
A
【练习2】
下列事实能判断金属元素甲的金属性一定比乙的强的有（ ）
①甲单质能与乙盐的溶液反应并置换出乙　②甲、乙两元素原子的最外层电子数相同，且甲的原子半径小于乙的　③甲、乙两短周期元素原子的电子层数相同，且甲的原子序数小于乙的　④甲、乙两元素的最高价氧化物水化物的碱性:甲>乙　⑤两单质分别与氯气反应时生成的阳离子，甲失去的电子数比乙的多
A.①②③④⑤
B.②
C.②⑤
D.①③④
课堂练习
D
【练习3】
X、Y是元素周期表第ⅦA族中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是（ ）
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B.X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低
C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D.Y的单质能将X从NaX溶液中置换出来
课堂练习
C
【练习4】
研究表明 可以衰变为 ，可以比较这两种元素的金属性强弱的方法是（ ）
A.比较这两种元素的单质的硬度和熔点
B.在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氨水
C.将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
D.将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用
课堂练习
C
【练习5】
下列各组物质的性质比较，不正确的是（ ）
A.酸性强弱:HIO4>HBrO4>HClO4
B.原子半径大小:Na>S>O
C.碱性强弱:KOH>NaOH>LiOH
D.金属性强弱:Na>Mg>Al
课堂练习
A
课堂小结
布置作业
可以通过单质间的置换反应，比较元素金属性或非金属性的强弱。若想证明非金属性:Cl>S，请设计简单实验。
谢谢大家

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