化学实验必修二

必修二实验观察探究1、第3周期元素原子得失电子能力的比较第三节元素周期表的应用（一）【学习目标】1、以第三周期元素为例，掌握同周期元素性质的递变规律，并能运用原子结构的理论解释这些递变规律。2、了解元素原子得失电子能力强弱的判据，并能应用这些判据判断元素原子得失电子能力强弱。3、培养观察、分析、推理、归纳能力和设计实验、完成实验的探究性学习方法。【重点难点】同周期元素性质的递变规律【复习回顾】1、元素周期律的内容和实质是什么？2、回忆元素周期表的结构，画出元素周期表的表头。【知识储备】原子序数11121314151617元素符号NaMgAlSiPSCl原子结构示意图所属族最高正价和最低负价气态氢化物－－－SiH4PH3H2SHCl最高价氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7最高价氧化物对应的水化物【猜想预测】第三周期金属元素原子失电子能力(金属性)强弱顺序是：【方法导引】元素原子失电子能力的强弱可以采用下列方法间接地判断：1.比较元素的单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度。置换反应越容易发生，元素原子的失电子能力越强。2.比较元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。一般说来，碱性越强，元素原子失电子的能力越强。【实验探究】根据P21实验探究给定的仪器和药品，设计合理的实验方案，来验证你的预测。实验方案设计：（每种方案限50字以内）必修二实验观察探究方案一：方案二：其他方案：选取其中至少两种方案进行实验，并做好实验记录：方案实验内容实验现象相关化学方程式结论方案实验内容实验现象相关化学方程式结论【结论】第三周期金属元素原子失电子能力(金属性)强弱顺序是：。【猜想预测】第三周期非金属元素原子得电子能力(非金属性)强弱顺序是：【方法导引】元素原子得电子能力的强弱可以采用下列方法间接的判断：1.比较元素的单质与氢气化合的难易程度以及气态氢化物的稳定性。一般说来，反应越容易进行，生成的气态氢化物越稳定，元素原子的得电子能力越强。2.比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性。一般说来，酸性越强，元素原子得电子的能力越强。必修二实验观察探究【自主学习】P21-22,从中获取证据，验证你的预测。【交流研讨】SiPSCl与氢气化合的条件生成气态氢化物的稳定性SiH4PH3H2SHCl最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4结论预测得电子能力：SiPSCl【结论】第三周期非金属元素原子得电子能力(非金属性)强弱顺序是：①镁.铝与水的反应甲:一块绿豆大小的钠放入烧杯中乙.将用砂纸擦过的镁带分别放入冷水中.然后加热至沸腾丙.用氢氧化钠溶液处理过的铝片加入冷水中.观察.然后加热②表面积相同的铝.镁与同浓度盐酸反应③最高价氧化物对应水化物的碱性比较:甲:氯化镁溶液加入氢氧化钠溶液.然后分为两份一份加入盐酸.另一份加入氢氧化钠溶液乙:氯化铝溶液加入氢氧化钠溶液.然后分为两份一份加入盐酸.另一份加入氢氧化钠溶液结论:从钠到铝.(2)硅.磷.硫.氯原子得失电子能力相对强弱的阅读探究性质SiPSCl非金属单质与氢气反应的条件最高价氧化物对应水化物的酸性强弱气态氢化物的稳定性结论:从硅到氯.综合探究可得出:从钠到氯.元素原子失电子能力.得电子能力.2、预测同主族元素的性质（预测金属钾的性质）第一章第3节元素周期表的应用第二课时预测同主族元素的性质课内探究导学案[学习目标]:1、以第ⅦA、ⅠA族元素为例，使学生掌握同主族元素性质递变规律，并能用原子结构理论初步加以解释。2、了解元素“位、构、性”三者间的关系，初步学会运用元素周期表。[学习重点]：同主族元素性质递变规律【自主学习】.w.k.s.5.u.c.o.m（1）在元素周期表中，同主族元素原子的核外电子排布有什么特点？请你推测同主族元素的性质（2）根据F2、Cl2、Br2、I2分别与H2反应条件、程度以及生成的气态氢化物的稳定性等方面分析同主族元素性质的递变规律。必修二实验观察探究【归纳小结】（1）（1）（2）（2）F2Cl2Br2I2反应条件暗处光照或点燃加热不断加热反应程度爆炸剧烈缓慢缓慢氢化物的稳定性很稳定稳定较稳定不稳定【合作探究】（1）请你根据钾在周期表中的位置，预测金属钾的性质。课本P23（2）根据钾和钠的性质，预测ⅠA族其它金属的性质。【实验步骤】分别向两只培养皿中加水至其体积的1/2，然后分别加入绿豆大小的一块金属钾和金属钠，用表面皿盖在培养皿口上，注意观察反应的剧烈程度，记录所发生的现象。待冷却后，分别向两只培养皿中加入2~3滴酚酞，观察实验现象。实验内容实验现象结论钾与水的反应钠与水的反应【归纳小结】（1）钾元素位于元素周期表中第四周期，ⅠA族，与钠元素处于同一主族，并且，它应该比金属钠更容易失去电子，如果与水反应，应该更剧烈。（2）同主族元素原子的最外层电子数相同，因而化学性质具有相似性。同主族元素从上到下，随着原子核外电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的引力减小，元素原子得电子能力减弱，失电子能力增强。必修二实验观察探究元素周期表中每一周期、每一主族的元素，其性质总是呈现规律性的变化，所以元素周期表是我们学习化学的重要工具（三）元素周期表的应用，阅读课本P241、在周期表中一定的区域内寻找特定性质的物质2、根据元素周期表预言新元素的存在3、元素“位、构、性”之间的关系预测金属钾的性质观察钾元素在元素周期表中的位置，预测金属钾的性质，并与钠的性质进行比较。钾元素位于元素周期表中第四周期，ⅠA族，与钠元素处于同一主族，并且，它应该比金属钠更容易失去电子，如果与水反应，应该更剧烈。必修二实验观察探究实验步骤分别向两只培养皿中加水至其体积的1/2，然后分别加入绿豆大小的一块金属钾和金属钠，用表面皿盖在培养皿口上，注意观察反应的剧烈程度，记录所发生的现象。待冷却后，分别向两只培养皿中加入2~3滴酚酞，观察实验现象。实验现象•钠跟水剧烈反应，钠浮在水的表面，并迅速的熔成一个闪亮的小球，在水面四处游动，发出“嘶嘶”声，但未见爆炸现象，加入酚酞后，溶液显红色。•钾跟水反应更剧烈，钾浮在水的表面，在水面四处游动，熔成一个闪亮的火球，发出紫色的火焰，并伴有轻微的爆炸现象，加入酚酞后，溶液显红色。•2Na+2H2O=2NaOH+H2↑•2K+2H2O=2KOH+H2↑碱金属元素性质预测：①易失去最外层的1个电子，达稳定结构。最高正价是+1，对应的碱是ROH，碱性强。②随原子序数的递增，失电子的能力逐渐增强。ROH的碱性逐渐增强。总结•在同一主族内，元素原子最外层电子数相同，而原子核外最外层电子数又是决定元素性质的主要因素，所以同主族元素的性质相似。•又因为同主族元素原子的电子层数随着原子序数的增加而增加，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，所以同主族元素原子得电子的能力随着原子序数的增加而减小，失电子能力随着原子序数的增加而增加。必修二实验观察探究浮，钠的密度比水小；熔，钠的熔点低，反应为放热反应；游响，剧烈反应，有气体生成；若水中滴有无色酚酞则溶液变红，有碱生成。不同之处：一个比一个剧烈！钾：水中f漂浮在水边，四处游动，融成小球，反应产生的热量使其起火燃烧，燃烧时呈紫色焰，并且有大钠：水中f漂浮在水边，四处游动，融成小球，有时反应产生的热量使其起火燃烧，燃烧时呈黄色焰，若果过于剧烈还会爆炸Na和K在氧气中都会生成Na2O和K2O但是如果加热的话只有Na能看出现象，因为Na2O2是淡黄色的，而K2O2和KO2都呈现白色（无明显现象）钠在氧气中燃烧,剧烈燃烧生成淡黄色物质(过氧化钠Na2O2),发出黄光钾在氧气中燃烧,剧烈燃烧生成橙黄色物质(超氧化钾KO2),发出紫色光芒3、感受化学反应中的能量变化化学键与化学反应中能量的关系化学反应中能量变化的实质：旧化学键的断裂（吸收能量），新化学键的生成（释放能量）必修二实验观察探究[活动探究]感受化学反应中的能量变化[结论]常见的放热反应所有的燃烧反应酸碱中和反应金属与水或酸发生的置换反应大多数化合反应（C与CO2反应等除外）铝热反应常见的吸热反应铵盐与碱的反应大多数分解反应以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应E1＞E2吸热反应E1＜E2放热反应4、认识化学反应的快慢5、温度对化学平衡的影响一、化学反应的快慢1、化学反应速率化学反应速率指的是单位时间里反应物浓度或生成物浓度的变化。具体是用反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。化学反应速率用v表示，单位为mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1计算公式为：必修二实验观察探究(1)化学反应速率是一个平均值，是某时间段中反应物或生成物浓度的平均变化率，不是某时刻的瞬时速率。(2)反应速率既可以用反应物也可以用生成物表示。不同物质表示同一反应的反应速率的数值可能不同。但表示的含义相同，都能表示该反应进行的快慢，故各物质表示的速率之间有一定关系。对于反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，存在如下关系：vA∶vB∶vC∶vD＝a∶b∶c∶d，即反应速率之比等于方程式中各物质化学计量数之比。2、影响化学反应速率的因素【实验探究】利用下列试剂和仪器，设计合理的实验方案验证影响化学反应速率的因素。试剂：表面积大致相同的镁条、铁片、过氧化氢溶液（3%）、盐酸（0.5mol/L，3mol/L）、块状碳酸钙、碳酸钙粉末、二氧化锰粉末。仪器：试管、药匙、镊子、胶头滴管、酒精灯、试管夹实验内容实验现象结论各取一块表面积大致相同的镁条、铁片分别放入两支试管中，再分别加入适量0.5mol/L盐酸，观察现象。镁条上产生气泡且速率较快，铁片上产生气泡但速率较慢在其他条件相同时，金属活动性越强与酸反应越快，说明反应快慢是由物质本身的性质决定的各取一块铁片分别放入两支试管中，再分别加入适量0.5mol/L盐酸和3mol/L盐酸，观察现象。加0.5mol/L盐酸的试管中产生气泡慢，加3mol/L盐酸的试管中产生气泡快在其他条件相同时，反应物的浓度越大，化学反应速率越快各取一块铁片分别放入两支试管中，再分别加入适量0.5mol/L盐酸，用酒精灯加热其中一支试管，观察现象。不加热的试管中产生气泡慢，加热的试管中产生气泡快在其他条件相同时，反应的温度越高，化学反应速率越快取少量块状碳酸钙、碳酸钙粉末分别放入两支试管中，再分别加入适量3mol/L盐酸，观察现象。盛块状碳酸钙的试管中产生气泡慢，盛碳酸钙粉末的试管中产生气泡快在其他条件相同时，反应物间的接触面积越大，化学反应速率越快在两支试管中分别加入适量过氧化氢溶液（3%），再向其中一支试管中加入少量二氧化锰粉末，观察现象。没有加入二氧化锰的试管中产生气泡很慢，加入二氧化锰的试管中产生气泡快二氧化锰能加快过氧化氢分解，是过氧化氢分解的催化剂；催化剂能加快化学反应速率【思考】影响化学反应速率的因素（1）内因（主要因素）：物质本身的性质（2）外因（次要因素）：①温度：反应的温度升高，化学反应速率增大；反之则减小②浓度：反应物的浓度增大，化学反应速率增大；反之则减小③触面积：反应物间的接触面积增大，化学反应速率增大；反之则减小④催化剂：加入催化剂可以加快化学反应速率必修二实验观察探究二、化学反应的限度若反应能进行完全，这是最理想的。实际上，工业生产中的许多反应往往能向正、反两个方面进行，这就是可逆反应。1、可逆反应：相同条件下同时向正、反两个反应方向进行的反应称为可逆反应。如工业制硫酸时，SO2与O2的反应是可逆反应，用“”表示：2SO2＋O22SO3正因为反应为可逆，SO2不可能完全转化为SO3，为达到工业生产的最佳效益，在反应速率较快的同时，也应使反应向生成SO3的方向进行较大的限度，实际上，反应进行的限度问题和可逆反应建立的化学平衡有关。2、化学平衡(1)概念：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态。(2)特点：①逆：化学平衡适用的是可逆反应。②等：化学平衡引起的原因是正、逆反应速率相等，即同一时间内对某一物