高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律学案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律学案，共4页。学案主要包含了补偿训练，解题指南等内容，欢迎下载使用。

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。
器材：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。
试剂：钠、镁条、新制的氯水、溴水、NaBr溶液、NaI溶液、MgCl2溶液、AlCl3溶液、1 ml·L－1NaOH溶液、酚酞溶液。
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，观察现象。
实验现象：滴入浅黄绿色的氯水后，NaBr溶液由无色变为橙黄色，NaI溶液由无色变为黄褐色。
实验解释(化学方程式)：Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl；Cl2＋2NaI===I2＋2NaCl。
(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，观察现象。
实验现象：向NaI溶液中滴入橙色的溴水后，溶液由无色变为黄褐色。
实验解释(化学方程式)：Br2＋2NaI===I2＋2NaBr。
(3)实验结论：由上述实验可知，Cl2、Br2、I2三种卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是Cl2>Br2>I2，相应卤素离子的还原性由强到弱的顺序是I－>Br－>Cl－，卤素原子的非金属性Cl>Br>I。
2．同周期元素性质的递变
(1)比较钠和镁的金属性强弱。
①钠与冷水的反应、镁与冷水的反应：用砂纸打磨掉镁条表面的氧化物，将两支盛有少量冷水的试管置于试管架上，向其中一支试管中加入一块绿豆粒大小的钠块，向另一支试管中加入一小块已用砂纸打磨好的镁条，并分别向两支试管中滴入3滴酚酞溶液，观察现象。
实验现象：钠与水剧烈反应，放出气体，反应后溶液加酚酞后变为红色。银白色的镁条表面附着少量气泡，滴加酚酞后溶液不变色。
实验解释(化学方程式)：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；Mg＋2H2O===Mg(OH)2↓＋H2↑。
②镁与热水的反应：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。
实验现象：加热至沸腾后，有较多无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为浅红色。
实验解释(化学方程式)：Mg＋2H2O===Mg(OH)2↓＋H2↑。
③实验结论：钠、镁均能与水反应，钠比镁活泼，金属性：Na>Mg。
(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 ml·L－1NaOH溶液直至过量，观察现象。
实验现象：先产生白色沉淀，继续滴加NaOH溶液，沉淀量逐渐增大，最后沉淀不消失。
实验解释(化学方程式)：MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl。
②向另一支试管中加入少量AlCl3溶液，然后逐滴滴加1 ml·L－1 NaOH溶液直至过量，观察现象。
实验现象：先产生白色沉淀，继续滴加NaOH溶液，沉淀量逐渐增大，后逐渐溶解，最后完全消失。
实验解释(化学方程式)：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl；Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。
③实验结论：
A．Mg(OH)2不溶于NaOH溶液；Al(OH)3溶于NaOH溶液。
B．碱性：Mg(OH)2>Al(OH)3；金属性：Mg>Al。
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：
Ⅰ.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 ml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_____________________________________________________。
Ⅱ.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ⅦA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①、②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)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，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：
①处发生反应的离子方程式为_______________________________________；
②处发生反应的离子方程式为_______________________________________。
【解析】Ⅰ.(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剧烈的是钠，反应速率最慢的是铝；生成1 ml氢气需要得到2 ml电子，1 ml钠失去1 ml电子，1 ml镁失去2 ml电子，而1 ml铝失去3 ml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S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－。
Ⅱ.(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①处为NaBr溶液、②处为NaOH溶液，所以应从X端进氯气。①氯气先与NaBr溶液反应生成Br2，反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。②然后氯气与NaOH溶液反应，其离子反应方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
答案：(1)钠(或Na) 铝(或Al) (2)S2－＋Cl2===2Cl－＋S↓ (3)分液漏斗 (4)A (5)①Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2 ②Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
【补偿训练】
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。利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。(已知：碳酸酸性强于硅酸，硅酸是不溶于水的白色沉淀)
(1)仪器A的名称为________，干燥管D的作用为________________________。
(2)若要证明非金属性：Cl>I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液_________(填现象)，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用________溶液吸收尾气。
(3)若要证明非金属性：C>Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，观察到C中溶液___________(填现象)，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰实验，应在两装置间添加装有________溶液的洗气瓶除去。
【解题指南】解答本题需注意以下两个方面：
(1)注意读取题目信息，明确实验目的及信息。
(2)注意实验装置中仪器的作用及有毒物质对环境的影响。
【解析】(1)仪器A为分液漏斗；球形干燥管D能够防止倒吸，可以避免C中液体进入锥形瓶中。
(2)浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，氯气具有强氧化性，可与碘化钾反应生成碘，因淀粉遇碘变蓝色，则可观察到溶液变蓝，氯气有毒，不能排放到空气中，可与氢氧化钠溶液反应，故用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。
(3)因碳酸比硅酸酸性强，二氧化碳可与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，溶液变浑浊；氯化氢具有挥发性，干扰实验结果，需除去二氧化碳中的氯化氢，根据氯化氢与碳酸氢钠反应，而二氧化碳不反应，可以在B和C之间增加装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶。
答案： (1)分液漏斗 防止倒吸
(2)溶液颜色变蓝 NaOH
(3) 变浑浊 饱和NaHCO3