10.探究鈉、鎂、鋁單質的金屬性強弱

實驗原理：鈉、鎂、鋁的金屬性強弱順序是鈉?鎂?鋁。判斷金屬性強弱的依據(jù)：①單質跟水(或酸)反應置換出氫的難易程度;②最高價氧化物對應水化物的堿性強弱;③單質與鹽溶液的置換反應。

實驗操作：⑴Na與冷水(水中滴加酚酞試液)的反應。注意：①固體鈉的取用;②滴管的使用。

⑵Mg分別與冷水、熱水(水中滴加酚酞試液)的反應。注意：①用砂紙擦除鎂帶表面的氧化膜;②滴管的使用;③液體的加熱。

⑶Mg、Al分別與鹽酸的反應。注意：①用砂紙擦除鎂條和鋁片表面的氧化膜;②液體藥品的取用。

⑷MgCl2溶液、AlCl3溶液中滴加過量的NaOH溶液。注意：①液體藥品的取用;②滴管的使用。

實驗現(xiàn)象及結論：⑴Na與冷水劇烈反應，放出無色氣體，溶液變紅。2Na+2H2O==2NaOH+H2↑，Na的金屬性很強，與冷水劇烈反應，生成的NaOH是強堿，能使酚酞試液變紅。

⑵Mg與冷水緩慢、與沸水迅速反應，鎂帶表面有少許氣泡，鎂帶表面變微紅。Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑，Mg的金屬性不如Na強，要與沸水反應，生成的Mg(OH)2是中強堿，能使酚酞試液變淺紅。

 

⑶Mg、Al與鹽酸劇烈反應，放出無色氣體，但Mg比Al更劇烈。

Mg+2HCl==MgCl2+H2↑，2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑，Mg為活潑金屬，與鹽酸反應劇烈;Al的金屬性不如Mg強，與鹽酸反應不如Mg劇烈。

⑷MgCl2溶液、AlCl3溶液中均生成白色沉淀，加過量NaOH溶液時，AlCl3溶液中生成的白色沉淀又溶解消失。

MgCl2+2NaOH==Mg(OH)2↓+2NaCl，AlCl3+3NaOH==A1(OH)3↓+3NaCl，

A1(OH)3+NaOH==Na[Al(OH)4]，根據(jù)強制弱的反應規(guī)律知堿性強順序為：

NaOH(強堿)> Mg(OH)2(中強堿) > A1(OH)3(兩性氫氧化物)。

金屬性強弱順序為：Na>Mg>Al

問題：(1)以上實驗是如何說明鈉、鎂、鋁金屬性的強弱?為什么會有這樣的遞變規(guī)律?

(2)如何設計實驗判斷金屬的活動性順序呢?以判斷鎂、鋁、鐵、銅的金屬活動性順序為例說明。

(3)以鎂和鋁為電極，在酸性或中性介質中構成原電池，鎂為負極，鋁為正極，若在強堿性介質中構成原電池，則鋁為負極，鎂為正極。不同的結果對于判斷鎂、鋁金屬性強弱是否矛盾呢?為什么?

(4)請小結可根據(jù)哪些實驗事實來判斷金屬性強弱?

11.化學反應中的熱量變化

實驗原理：化學反應中的能量變化，通常表現(xiàn)為熱量的變化。若反應中有熱量放出，則為放熱反應;反之，若反應中有吸收熱量的，則為吸熱反應。

實驗操作：(1)在一支試管中加少量鹽酸，在加少量的NaOH溶液，用手觸摸試管外壁，用溫度計測量溫度，記下溫度變化。

(2)向一支試管中放入幾個鋅粒，加入5mL2mol/L鹽酸，用手觸摸試管外壁，有什么感覺?

(3)在一個小燒杯中加入一定量的Ba(OH)2晶體，再在燒杯中加入一定量的NH4Cl晶體，并用玻璃棒迅速攪拌，使充分反應，用手觸摸燒杯外壁，有什么感覺?

實驗現(xiàn)象及結論：(1)試管外壁發(fā)熱，溫度升高，說明反應過程中有熱量放出。NaOH+HCl==NaCl+H2O(放熱)

(2)反應產(chǎn)生大量氣泡，同時試管外壁發(fā)熱，溫度升高，說明反應過程中有熱量放出。Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑(放熱)

(3)燒杯外壁發(fā)冷，溫度降低，說明該反應吸收了大量的熱。

Ba(OH)2+2NH4Cl ==BaCl2+2NH3↑+2H2O(吸熱)

問題：(1)常見的放熱反應有哪些?常見的吸熱反應有哪些?

(2)大家都感受到了吸熱反應和放熱反應，在生活生產(chǎn)中有哪些應用?

(3)化學反應為什么會有能量的變化呢?如何從宏觀和微觀兩個不同的角度加以解釋。

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