人教版遼寧省高考化學(xué) 第五章實驗探究元素性質(zhì)遞變規(guī)律的實驗探究課件

1、2021/8/9 星期一1實驗探究 元素性質(zhì)遞變規(guī)律的實驗探究 探究元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，主要是比較元素的金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱。其主要理論依據(jù)有：1.元素的金屬性與非金屬性的對比分析元素的金屬性是指元素原子失電子能力的大小，或形成化學(xué)鍵時成為陽離子的傾向大小，或價電子偏離的能力。失電子能力越大或形成陽離子傾向越大，或價電子偏離越遠(yuǎn)，其元素的金屬性越強(qiáng)。相反，元素的非金屬性就越強(qiáng)，其原子越易得電子，或成鍵時形成陰離子的傾向越大，或強(qiáng)烈吸引成鍵電子。2021/8/9 星期一22.比較元素金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)同周期從左向右，隨著核電荷數(shù)的增加，金屬性減弱；同主族由上到下，隨著核電荷數(shù)的增加，金屬性增強(qiáng)；

2、依據(jù)最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)弱：堿性愈強(qiáng)，其元素的金屬性也愈強(qiáng)；依據(jù)金屬活動性順序表（極少數(shù)例外）；常溫下與酸反應(yīng)的劇烈程度；常溫下與水反應(yīng)的劇烈程度；與鹽溶液發(fā)生的置換反應(yīng)；2021/8/9 星期一3高溫下與金屬氧化物間的置換反應(yīng)；通過原電池的正、負(fù)極判定；通過電解池陰極放電順序判定。3.比較元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)同周期從左到右，隨核電荷數(shù)的增加，非金屬性增強(qiáng)；同主族由上到下，隨核電荷數(shù)的增加，非金屬性減弱；依據(jù)最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性的強(qiáng)弱：酸性愈強(qiáng)，其元素的非金屬性也愈強(qiáng)；依據(jù)其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：穩(wěn)定性愈強(qiáng)，非金屬性愈強(qiáng)；2021/8/9 星期一4單質(zhì)跟氫氣化合的難易程度、條

3、件及生成的氫化物的穩(wěn)定性：越易與氫氣反應(yīng)，生成的氫化物也就越穩(wěn)定，氫化物的還原性也就越弱，說明其非金屬性也就越強(qiáng)；與鹽溶液之間的置換反應(yīng)：非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)，非金屬甲把非金屬乙對應(yīng)的陰離子從其鹽溶液中置換出來，說明甲的非金屬性比乙強(qiáng)，如Br2+2KI 2KBr+I2；相互化合后的價態(tài)：如S+O2 SO2，說明O的非金屬性強(qiáng)于S;其他：如2Cu+S Cu2S,Cu+Cl2 CuCl2，所以Cl的非金屬性強(qiáng)于S。點燃點燃2021/8/9 星期一5特別提醒 實驗設(shè)計的要求：安全易做;原料經(jīng)濟(jì)、常見;現(xiàn)象明顯、獨特;方案恰當(dāng)、合理?！緦嶒炋骄?】試用實驗室提供的下列試劑，設(shè)計兩個原理不同的簡單實驗

4、（只要寫出實驗方案即可），證明鎂元素的金屬性比鋁強(qiáng)。試劑：鎂條、鋁絲、AlCl3溶液、MgCl2溶液、稀HCl、NaOH溶液。2021/8/9 星期一6答案 開放實驗題著重考查基礎(chǔ)知識的掌握程度及思維的條理有序性、語言表達(dá)等綜合能力。方案一：用Mg條和Al絲分別與鹽酸反應(yīng)，觀察其反應(yīng)速率的快慢。方案二：用Mg條和Al絲分別與NaOH溶液反應(yīng)，觀察是否反應(yīng)，能與堿溶液反應(yīng)者為兩性，金屬性比較弱。方案三：分別向AlCl3溶液、MgCl2溶液中加入NaOH溶液至過量，觀察其沉淀及其溶解情況。方案四：將Mg條和Al絲靠在一起，插入稀HCl中，觀察其氣泡產(chǎn)生的情況。2021/8/9 星期一7【實驗探究2

5、】 某同學(xué)做同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律實驗時,自己設(shè)計了一套實驗方案,并記錄了有關(guān)實驗現(xiàn)象如下表：實驗方案 實驗現(xiàn)象 用砂紙擦后的鎂帶與沸水反應(yīng),再向反應(yīng)后溶液中滴加酚酞 (A)浮于水面,熔成一個小球,在水面上無定向移動,隨之消失,溶液變紅色 向新制的H2S飽和溶液中滴加新制的氯水 (B)產(chǎn)生氣體,可在空氣中燃燒,溶液變成淺紅色 2021/8/9 星期一8鈉與滴有酚酞試液的冷水反應(yīng) (C)反應(yīng)不十分強(qiáng)烈,產(chǎn)生可燃性氣體 鎂帶與2 mol/L的鹽酸反應(yīng) (D)劇烈反應(yīng),產(chǎn)生可燃性氣體 鋁條與2 mol/L的鹽酸反應(yīng) (E)生成白色膠狀沉淀，既而沉淀消失 向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至過量 (F

6、)生成淡黃色沉淀 2021/8/9 星期一9請你幫助該同學(xué)整理并完成實驗報告：（1）實驗?zāi)康模?。（2）實驗用品：儀器： ,藥品： 。 2021/8/9 星期一10（3）實驗內(nèi)容：（填寫題給信息表中的序號）實驗方案 實驗現(xiàn)象 有關(guān)化學(xué)方程式 2021/8/9 星期一11（4）實驗結(jié)論： 。（5）請用物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論簡單說明具有上述結(jié)論的原因。（6）請你補(bǔ)充兩組簡單易行的實驗方案，證明此周期中另外兩種元素的性質(zhì)遞變規(guī)律。2021/8/9 星期一12解析 該題綜合性很強(qiáng)，以實驗探究的形式考查元素周期律的知識，并且以實驗方案設(shè)計的形式考查學(xué)生的思維想象能力和創(chuàng)新能力。解答該題要認(rèn)真審題，結(jié)合元素化合物的

7、性質(zhì)和元素周期律的知識，系統(tǒng)分析，填出（3）表中內(nèi)容。再結(jié)合實驗要求，得出實驗?zāi)康?、實驗所需儀器，綜合分析，得出實驗結(jié)論。結(jié)合元素周期律的實質(zhì)，分析（5）。該題中的實驗對第三周期的元素進(jìn)行了實驗探究，但沒有涉及Si和P兩種元素，結(jié)合Si、P兩元素在第三周期的位置和其性質(zhì)、設(shè)計實驗方案，證明其非金屬性的遞變?？衫闷渥罡邇r含氧酸的酸性，或利用最高價含氧酸的鈉鹽的水解程度等方法。2021/8/9 星期一13答案 （1）驗證第三周期元素從左到右金屬性遞減、非金屬性遞增的規(guī)律（2）試管、酒精燈、砂紙、鑷子、小刀、膠頭滴管等鎂帶、鈉、鋁條、新制氯水、新制飽和硫化氫溶液、2 mol/L的鹽酸、NaOH溶液

8、、蒸餾水、酚酞、AlCl3溶液2021/8/9 星期一14（3）實驗內(nèi)容：（填寫題給信息表中的序號）實驗方案 實驗現(xiàn)象 有關(guān)化學(xué)方程式 A2Na+2H2O 2NaOH+H2BMg+2H2O Mg(OH) 2+H2DMg+2HCl MgCl2+H2C2Al+6HCl 2AlCl3+3H2EAlCl3+3NaOH Al(OH) 3+3NaClAl(OH) 3+NaOH NaAlO2+2H2OFH2S+Cl2 2HCl+S2021/8/9 星期一15(4)金屬性：NaMgAl；非金屬性：ClS(5)Na、Mg、Al、S、Cl原子核外都有三個電子層，但最外層電子數(shù)依次為1、2、3、6、7，原子半徑隨電

9、子數(shù)增多而減小，所以核對最外層電子的吸引力依次增強(qiáng)，失電子能力減弱，得電子能力增強(qiáng)。(6)方案一：測定0.1 mol/L的Na2SiO3、Na3PO4的pH,由此判斷兩種鹽溶液的水解能力，得出硅酸、磷酸兩種最高價含氧酸的酸性強(qiáng)弱順序，進(jìn)而得出硅、磷兩種元素非金屬性強(qiáng)弱的順序。方案二：在硅酸鈉溶液中滴加磷酸溶液，可發(fā)生反應(yīng)生成硅酸沉淀。2021/8/9 星期一16【實驗探究3】 下表為元素周期表的一部分，請回答有 關(guān)問題：AAAAAAA02342021/8/9 星期一17(1)和的元素符號是 和 ；（2）表中最活潑的金屬是 ，非金屬性最強(qiáng)的元素是 （填寫元素符號）；（3）表中能形成兩性氫氧化物的

10、元素名稱是 ，分別寫出該元素的氫氧化物與、最高價氧化物的水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式 、 。（4）請設(shè)計一個實驗方案，比較、單質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱： 。2021/8/9 星期一18解析 根據(jù)題給元素在元素周期表中的位置可以首先推出它們分別是：為氮，為氟，為鎂，為鋁，為硅，為硫，為氯，為氬，為鉀，為溴，這樣就可以很容易地回答所提問題。答案 （1）Si Ar (2)K F (3)鋁2Al（OH）3+3H2SO4 Al2(SO4) 3+6H2OAl（OH）3+KOH KAlO2+2H2O（4）將單質(zhì)（Cl2）通入盛有的鈉鹽（NaBr）溶液中，加入CCl4看CCl4層是否呈紅棕色，若呈紅棕色，則說明Cl2氧化性大

11、于Br22021/8/9 星期一19遷移應(yīng)用1.下列事實能說明氯元素原子得電子能力比硫元素強(qiáng)的是 ( )HCl的溶解度比H2S大；鹽酸的酸性比氫硫酸（H2S水溶液）強(qiáng)；HCl的穩(wěn)定性比H2S強(qiáng)；HCl的還原性比H2S強(qiáng)；HClO的酸性比H2SO4強(qiáng)；Cl2與鐵反應(yīng)生成FeCl3，而S與鐵反應(yīng)生成FeS；Cl2能與H2S反應(yīng)生成S；在周期表中Cl處于S同周期的右側(cè)；還原性：Cl-S2-A.B.C.D.全部2021/8/9 星期一20解析 根據(jù)判斷元素原子得失電子能力強(qiáng)弱的規(guī)律可以做出判斷：兩項不能說明元素原子的得失電子能力強(qiáng)弱；是正確的；項的順序反了，應(yīng)該是H2S的還原性比HCl強(qiáng)；項中HClO

12、不是氯元素的最高價含氧酸；項的非金屬單質(zhì)在相同條件下與變價金屬反應(yīng)，產(chǎn)物中變價金屬的價態(tài)越高，說明非金屬元素原子得電子能力越強(qiáng)；項是作為氧化劑的非金屬單質(zhì)在水溶液中置換出另一種非金屬單質(zhì)；項是利用元素在周期表中的相對位置進(jìn)行判斷的；項是利用逆向思維來進(jìn)行判斷的。答案 C2021/8/9 星期一212.有X、Y兩種元素，原子序數(shù)20,X的原子半徑小于Y，且X、Y原子的最外層電子數(shù)相同（選項中m、n均為正整數(shù)）。下列說法不正確的是（ ）A.若X、Y為非金屬元素，則HmX穩(wěn)定性比HmY穩(wěn)定 性強(qiáng)B.若X、Y為金屬元素，則Y（OH）n堿性比X(OH)n堿 性強(qiáng)C.若X元素形成的單質(zhì)是X2,但Y元素形成

13、的單質(zhì)不一 定是Y2D.若Y的最高正價為+m價，則X的最高正價一定為+m價2021/8/9 星期一22解析 本題主要考查同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，考查考生靈活運(yùn)用知識的能力。依題意X、Y原子的最外層電子數(shù)相同，可知X、Y位于同一主族，又因為X的原子半徑小于Y，可知Y位于X的下面，是什么元素則不能判斷?？梢圆捎门e例法來回答本題，根據(jù)規(guī)律“同主族元素從上到下非金屬性越來越弱，其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越來越弱；金屬性越來越強(qiáng)，其最高價氧化物的水化物的堿性越來越強(qiáng)”，可以推知A、B都是正確的，如：HF比HCl穩(wěn)定，KOH堿性大于NaOH；對于C，如O元素的單質(zhì)是O2，但S元素卻能形成S8

14、、S6、S4等同素異形體，所以C正確；對于D，如S元素的最高正價為+6價，而O元素的最高正價不是+6價；Cl元素的最高正價為+7價，但F元素卻沒有正價，所以D不正確。答案 D2021/8/9 星期一233.（1）在下面元素周期表中畫出金屬元素與非金屬元素的分界線。（2）根據(jù)NaH的存在，有人提議可把氫元素放在A族，那么根據(jù)其最高正價與最低負(fù)價的絕對值相等，又可把氫元素放在周期表中的第 族。2021/8/9 星期一24（3）已知在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的，被稱為“對角線規(guī)則”。請分別在周期表中標(biāo)出元素鋰、鎂的位置，并根據(jù)對角線規(guī)則，推測鋰及其化合物的性質(zhì)：L

15、iOH是否易溶于水？受熱能否分解？若能，寫出其分解的化學(xué)方程式： 。Li2CO3受熱是否分解？若能，寫出其分解的化學(xué)方程式： 。（4）鈉與鋁比較，金屬性較強(qiáng)的是 （填名稱），寫出一個驗證該結(jié)論的化學(xué)反應(yīng)方程式： 。2021/8/9 星期一25答案 （1）下表中(2)A2021/8/9 星期一26(3)鋰、鎂的位置見（1）小題圖不溶于水，受熱能分解，2LiOH Li2O+H2O受熱能分解，Li2CO3 Li2O+CO2(4)鈉 NaOH+Al(OH)3 NaAlO2+2H2O2021/8/9 星期一27解析 （2）在周期表中最高正價和最低負(fù)價相等的元素，在第A族中出現(xiàn)，因為第A族的元素最外層是4

16、個電子，最高為+4價，最低為-4價。所以可以把H放在第A族中。（3）Li和Mg元素處于對角線位置，性質(zhì)相似，所以有關(guān)Li的單質(zhì)和化合物的性質(zhì)，要結(jié)合Mg的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)來考慮。Mg與水加熱時能發(fā)生微弱的反應(yīng)，生成的Mg（OH）2不溶于水，并且易分解生成MgO和H2O；MgCO3不穩(wěn)定，受熱易分解生成MgO和CO2,Li也具有以上性質(zhì)。(4)NaOH是強(qiáng)堿，Al（OH）3是兩性氫氧化物，可利用二者的反應(yīng)說明鈉的金屬性強(qiáng)。2021/8/9 星期一284.A、B、C、D、E五種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大；A元素的原子半徑最?。籅元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物與其氫化物能生成鹽；D與A同主

17、族，且與E同周期；E元素原子的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的 ，A、B、D、E這四種元素，每一種與C元素都能形成原子個數(shù)比不相同的若干種化合物。請回答下列問題：(1)C和E兩種元素相比較，非金屬性較強(qiáng)的是（填元素名稱） ，可以驗證該結(jié)論的是（填寫編號） ；2021/8/9 星期一29A.比較這兩種元素的常見單質(zhì)的沸點B.比較這兩種元素的單質(zhì)與氫氣化合的難易C.比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性(2)A、B、C、E可形成兩種酸式鹽（均有四種元素組成），兩種酸式鹽相互反應(yīng)的離子方程式為 。(3)A、C、E間可形成甲、乙兩種微粒，它們均為負(fù)一價雙原子陰離子，且甲有18個電子，乙有10個電子，則甲與乙

18、反應(yīng)的離子方程式為 。2021/8/9 星期一30(4)在火箭推進(jìn)器中裝有液態(tài)B2A4和液態(tài)A2C2，已知0.4 mol液態(tài)B2A4和足量液態(tài)A2C2反應(yīng)，生成氣態(tài)B2和氣態(tài)A2C，放出256.6 kJ的熱量。試寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： 。B2A4又稱為肼，是一種可燃性液體，肼空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%30%的KOH溶液，該電池放電時的正極反應(yīng)式為 。2021/8/9 星期一31答案 (1)氧 B、C(2)HSO +H+ SO2+H2O(3)HS-+OH- S2-+H2O(4)N2H4（l）+2H2O2(l) N2（g）+4H2O（g）H=-641.5 kJ/molO

19、2+2H2O+4e- 4OH-2021/8/9 星期一32解析 根據(jù)A元素的原子半徑最小知A為H；B元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物與其氫化物能生成鹽，則B為N；E為S，D為Na,C為O。(1)O與S相比，非金屬性較強(qiáng)的為O，可通過B、C比較非金屬性。(2)NH4HSO3可與NH4HSO4反應(yīng)放出SO2氣體。(3)由雙原子陰離子及電子個數(shù)知甲為HS-，乙為OH-，二者能反應(yīng)。(4)N2H4與H2O2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2和H2O（g）。2021/8/9 星期一335.（2008上海，23（B)改編）元素AD是元素周期表中短周期的四種元素，請根據(jù)表中信息回答下列問題。元素 ABCD 性質(zhì) 或結(jié) 構(gòu)信 息 單質(zhì)制 成的高壓 燈，發(fā)出 的黃光透 霧力強(qiáng)、 射程遠(yuǎn) 工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得