實驗活動3同周期、同主族元素性質的遞變第四章物質結構

元素周期律素

養

要

求通過實驗驗證同周期、同主族元素金屬性與非金屬性相似性與遞變性P1221同主族元素性質的遞變任務一

同周期、同主族元素性質的遞變【實驗目的】1.加深對同周期、同主族元素性質遞變規律的認識。2.體會元素周期表和元素周期律在學習元素化合物知識中的重要作用。【實驗儀器】試管、試管夾、試管架、量筒、膠頭滴管、酒精燈、白色點滴板、鑷子、砂紙、火柴。任務一

同周期、同主族元素性質的遞變【實驗藥品】鎂條、新制的氯水、溴水、NaBr溶液、NaI溶液、MgCl2溶液、AlCl3溶液、1mol·L－1NaOH溶液、酚酞溶液、CCl4。任務一

同主族元素性質的遞變【實驗一步驟】1.同主族元素性質的遞變(1)在點滴板的3個孔穴中分別滴入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，觀察到的現象是滴入淺黃綠色的氯水后，NaBr溶液

，NaI溶液

。化學方程式：

，

。變橙黃色變棕褐色2NaBr＋Cl2=2NaCl＋Br22NaI＋Cl2=2NaCl＋I2任務一

同主族元素性質的遞變(2)在點滴板的兩個孔穴中分別滴入3滴NaI溶液和溴水，然后向NaI溶液中滴入3滴溴水，觀察到的現象是NaI溶液

。

化學方程式：

。Cl2>Br2>I22NaI＋Br2=2NaBr＋I2變褐色Cl>Br>I結論：鹵素單質的氧化性：

。

鹵族元素的非金

屬性：

。2同周期元素性質的遞變任務二

同周期元素性質的遞變【實驗二】步驟(1)鈉、鎂與水的反應①向盛有冷水的燒杯中加入一塊綠豆粒大小的鈉塊，向盛有冷水的試管中加入一小塊已用砂紙打磨好的鎂條，并分別向燒杯和試管中滴入3滴酚酞溶液，觀察到燒杯中鈉

，

，

，

，溶液變

，試管內鎂條表面產生_____

，鎂條周圍溶液變為

。化學方程式：___________________________________________________。浮在水面上熔成小球四處游動發出響聲紅色少量氣泡淺紅色2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑任務二

同周期元素性質的遞變②向一支試管中加入少量冷水，并加入一小塊已用砂紙打磨好的鎂條，用酒精燈加熱至沸騰，滴入3滴酚酞溶液，觀察到的現象是____

，溶液變為

。結論：與水反應的劇烈程度：

，金屬性：

。鎂與熱水反應比與冷水反應快。(2)Mg(OH)2、Al(OH)3的堿性強弱比較①向一支試管中加入少量MgCl2溶液，然后逐滴滴加1mol·L－1NaOH溶液直至過量，觀察到的現象是

。化學方程式：

。淺紅色有較多的無色氣泡冒出Na>MgNa>Mg產生白色沉淀MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaCl任務二

同周期元素性質的遞變②向另一支試管中加入少量AlCl3溶液，然后逐滴滴加1mol·L－1NaOH溶液直至過量，觀察到的現象是__________________________

。化學方程式：__________________________________，

__________

。結論：Mg(OH)2不溶于NaOH溶液；Al(OH)3溶于NaOH溶液，顯兩性。堿性：

；金屬性：

。先產生白色沉淀，后白色沉淀溶解AlCl3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaClMg(OH)2>Al(OH)3Mg>AlAl(OH)3＋NaOH=Na[Al(OH)4]任務二

同周期元素性質的遞變【問題和討論】1.實驗中所用氯水為什么要用新制的？氯水中存在反應：Cl2＋H2O?HCl＋HClO，氯水久置，HClO會發生分解，會使更多的Cl2與水反應，最終久置的氯水會變為稀鹽酸，沒有氯氣分子。2.通過本實驗活動，你對原子結構與元素性質的關系及元素周期律(表)有什么新的認識？結構決定性質，同周期或同主族元素的原子半徑呈現周期性變化，故元素的性質也呈現周期性變化。任務二

同周期元素性質的遞變3.為了比較氯元素與碳元素的非金屬性強弱，可否用鹽酸與碳酸鈉反應生成二氧化碳，得出非金屬性氯大于碳？原因是什么？否，比較非金屬性強弱應該比較最高價氧化物對應水化物的酸性強弱，而鹽酸是HCl的水溶液，不是氯元素的最高價氧化物對應水化物的水溶液。4.把一小塊鈉投入到氯化鎂溶液中，鈉并不能置換出鎂，能否說明鈉元素的金屬性不如鎂？鈉投入到氯化鎂溶液中，首先和水反應生成NaOH和H2，生成的NaOH和MgCl2反應生成Mg(OH)2沉淀，不能說明Na的金屬性不如Mg。實驗小結

綜合以上實驗可得出：同一主族元素，從上到下，隨著原子序數的增加，非金屬性

，金屬性

。同一周期元素，從左至右，隨著原子序數的增加，金屬性

，非金屬性

。逐漸增強逐漸減弱逐漸減弱逐漸增強當

堂

練

習3任務三

限時訓練1.(2023·廣州質檢)根據原子結構及元素周期律的知識，下列推斷正確的是（

）A.同主族元素含氧酸的酸性隨核電荷數的增加而減弱B.核外電子排布相同的微粒化學性質也相同C.S2－、Cl－、K＋、Ca2＋半徑逐漸增大D.3517Cl與3717Cl得電子能力相同D任務三

限時訓練2.下列敘述能說明氯元素非金屬性比硫元素強的是（

）①HCl的溶解度比H2S大②HCl的酸性比H2S強③HCl的穩定性比H2S強

④還原性：Cl－<S2－

⑤HClO的酸性比H2SO4弱⑥Cl2與鐵反應生成FeCl3，而S與鐵反應生成FeS

⑦Cl2能與H2S反應生成S

⑧在周期表中Cl處于S同周期的右側A.③④⑤⑦⑧B.③⑥⑦⑧C.③④⑥⑦⑧ D.①②③④⑤⑥⑦⑧C任務三

限時訓練實驗內容實驗現象各取1.0g金屬X和金屬Z，分別加入到5mL水中金屬X與水反應比金屬Z劇烈各取1.0g的金屬Z和金屬Y(形狀相同)，分別加入到5mL1.0mol·L－1鹽酸中金屬Z與鹽酸反應比金屬Y劇烈3.(2022·濟南月考)某化學課外活動小組為了驗證元素化學性質的遞變規律，進行如下實驗探究。Ⅰ.探究1：驗證同周期X、Y、Z三種元素金屬性遞變規律任務三

限時訓練通過實驗驗證三種元素金屬性由強到弱的順序是__________，則下列判斷正確的是____(填字母)。A.原子序數：Y＞Z＞XB.原子的最外層電子數：X＞Y＞ZC.原子半徑：Y＞Z＞XD.Y的最高價氧化物對應水化物的堿性最強X＞Z＞YAⅡ.探究2：驗證氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強，設計如下實驗：(1)裝置A中盛放的試劑是___(填字母)，反應的化學方程式是______________________。A.Na2SO3溶液B.Na2S溶液C.Na2SO4溶液BCl2＋Na2S=2NaCl＋S↓任務三

限時訓練(2)下列不能用于驗證氯元素比硫元素非金屬性強的依據為______(填字母)。A.HCl比H2S穩定B.HClO氧化性比H2SO4強C.HClO4