如何全面理解掌握高中的重要实验(6)

10.探究钠、镁、铝单质的金属性强弱

实验原理：钠、镁、铝的金属性强弱顺序是钠?镁?铝。判断金属性强弱的依据：①单质跟水(或酸)反应置换出氢的难易程度;②最高价氧化物对应水化物的碱性强弱;③单质与盐溶液的置换反应。

实验操作：⑴Na与冷水(水中滴加酚酞试液)的反应。注意：①固体钠的取用;②滴管的使用。

⑵Mg分别与冷水、热水(水中滴加酚酞试液)的反应。注意：①用砂纸擦除镁带表面的氧化膜;②滴管的使用;③液体的加热。

⑶Mg、Al分别与盐酸的反应。注意：①用砂纸擦除镁条和铝片表面的氧化膜;②液体药品的取用。

⑷MgCl2溶液、AlCl3溶液中滴加过量的NaOH溶液。注意：①液体药品的取用;②滴管的使用。

实验现象及结论：⑴Na与冷水剧烈反应，放出无色气体，溶液变红。2Na+2H2O==2NaOH+H2↑，Na的金属性很强，与冷水剧烈反应，生成的NaOH是强碱，能使酚酞试液变红。

⑵Mg与冷水缓慢、与沸水迅速反应，镁带表面有少许气泡，镁带表面变微红。Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑，Mg的金属性不如Na强，要与沸水反应，生成的Mg(OH)2是中强碱，能使酚酞试液变浅红。

⑶Mg、Al与盐酸剧烈反应，放出无色气体，但Mg比Al更剧烈。

Mg+2HCl==MgCl2+H2↑，2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑，Mg为活泼金属，与盐酸反应剧烈;Al的金属性不如Mg强，与盐酸反应不如Mg剧烈。

⑷MgCl2溶液、AlCl3溶液中均生成白色沉淀，加过量NaOH溶液时，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]，根据强制弱的反应规律知碱性强顺序为：

NaOH(强碱)> Mg(OH)2(中强碱) > A1(OH)3(两性氢氧化物)。

金属性强弱顺序为：Na>Mg>Al

问题：(1)以上实验是如何说明钠、镁、铝金属性的强弱?为什么会有这样的递变规律?

(2)如何设计实验判断金属的活动性顺序呢?以判断镁、铝、铁、铜的金属活动性顺序为例说明。

(3)以镁和铝为电极，在酸性或中性介质中构成原电池，镁为负极，铝为正极，若在强碱性介质中构成原电池，则铝为负极，镁为正极。不同的结果对于判断镁、铝金属性强弱是否矛盾呢?为什么?

(4)请小结可根据哪些实验事实来判断金属性强弱?

11.化学反应中的热量变化

实验原理：化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化。若反应中有热量放出，则为放热反应;反之，若反应中有吸收热量的，则为吸热反应。

实验操作：(1)在一支试管中加少量盐酸，在加少量的NaOH溶液，用手触摸试管外壁，用温度计测量温度，记下温度变化。

(2)向一支试管中放入几个锌粒，加入5mL2mol/L盐酸，用手触摸试管外壁，有什么感觉?

(3)在一个小烧杯中加入一定量的Ba(OH)2晶体，再在烧杯中加入一定量的NH4Cl晶体，并用玻璃棒迅速搅拌，使充分反应，用手触摸烧杯外壁，有什么感觉?

实验现象及结论：(1)试管外壁发热，温度升高，说明反应过程中有热量放出。NaOH+HCl==NaCl+H2O(放热)

(2)反应产生大量气泡，同时试管外壁发热，温度升高，说明反应过程中有热量放出。Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑(放热)

(3)烧杯外壁发冷，温度降低，说明该反应吸收了大量的热。

Ba(OH)2+2NH4Cl ==BaCl2+2NH3↑+2H2O(吸热)

问题：(1)常见的放热反应有哪些?常见的吸热反应有哪些?

(2)大家都感受到了吸热反应和放热反应，在生活生产中有哪些应用?

(3)化学反应为什么会有能量的变化呢?如何从宏观和微观两个不同的角度加以解释。

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