碱金属元素(2)

1、碱 金 属 元 素,Li Na K Rb Cs 最外层电子 1个,一、碱金属的原子结构,碱 金 属 元 素,核电荷数依次增大 电子层数依次增多 原子半径依次增大 失电子能力依次增强 单质的还原性依次增强 M+的氧化性依次减弱,结构决定性质，性质反映结构。这是学习化学的一个重要思维方法。,相似性：,二、碱金属单质的物理性质 （Li Cs ),银白色（铯略带金色）,柔软,密度小,熔沸点低,有展性,导电和导热性强,递变规律：,熔点和沸点逐渐降低,密度增大（钾除外，钾密度比钠小）,三. 碱金属的化学性质,（与钠相比较）,（1）与非金属反应,与O2反应：,MH与H2O反应：MH+H2O = MOH+H2

2、,-1 +1 0,请分析化合价变化情况,现象：,反应剧烈，钾熔成小球在 液面快速游动，生成的氢气燃 烧，并发生轻微爆炸。反应后 溶液变红。,反应：,2K + 2H2O = 2KOH + H2,结论：,钾的还原性比钠更强,（2）与水反应,铯与水的反应,碱金属原子结构及单质的化学性质,结构 性质,决 定,相 似 性,差 异 性,最外层只有 一个电子,从LiCs 电子层数增多 原子半径增大,易失电子，强金属性（强还原性）,与氧气、卤素、硫等非金属反应，生成离子化合物,与水反应置换出氢气,与水反应越来越剧烈，与氧气反应产物越来越复杂,与非金属反应越来越剧烈,失电子能力增强，金属性增强,四. 碱金属元素

3、的存在、制备和用途,1. 存在：均以化合态存在。,钠和钾有较高的丰度，其主要矿物有钠长石、钾长石、光卤石KClMgCl26H2O、明矾石K2SO4 Al2(SO4)3 24H2O等。海水中的KCl约是NaCl的1/40。Li、Rb、Cs在自然界中储量较少而且分散，故列为稀有金属。,2. 制备：要使M+M，通常采用熔融盐电解法（利用外加电源来迫使M+ 接受电子转变被还原成为M）。,3. 用途：Li: 制催化剂、电池、合金、高强度玻璃； K: 肥料； Rb、Cs：制光电管。,练习：,写出钾与下列溶液反应的化学方程式 氯化钠 氯化镁,2K + 2H2O = 2KOH + H2,2KOH + MgCl

4、2 = 2KCl + Mg(OH)2,合并：2K + MgCl2 + 2H2O = 2KCl + Mg(OH)2 +H2 ,2K + 2H2O = 2KOH + H2,练习：,锂与钠、钾的性质相似。钠、钾保存在煤油里，锂是否也可保存在煤油里？（煤油的密度为0.78g/cm3),少量的锂可保存在密度更小的石蜡油里。,不可以。因锂的密度是0.534g /cm3， 小于煤油的密度，它不会浸没在煤油里。,问题探究,至今为止，我们鉴定物质，通常用哪些方法（根据什么现象判断） ？,鉴定钾、钠和它们的化合物，能用这些方法吗？为什么？,检验物质的方法, 颜色改变法,酸能使紫色石蕊试液变红, 生成沉淀法,Ag+

5、 + Cl- =AgCl,Ba2+ + SO42- = BaSO4, 生成气体法,2H+ + SO32- = H2O +SO2,NH4+ + OH- = NH3 + H2O,碘遇淀粉变蓝,Na+ K+ 无色,钾盐和钠盐均溶于水,某些金属或金属化合物灼烧时使火焰呈现特殊的颜色，在化学上叫做焰色反应。,定义：, 点燃酒精灯(最好用煤气灯,火焰颜色较浅),操 作, 铂丝在酒精灯上灼烧至火焰呈原色, 铂丝蘸取固体或溶液灼烧,观察。,若是钾元素，应透过蓝色钴玻璃，, 铂丝用稀盐酸洗净，在火焰上灼烧至原色。 （能不能用稀硫酸）,滤去遮盖紫色的黄光。,五、焰色反应,钾 紫色（透过蓝色钴玻璃）,注意： 是物理

6、性质，属元素性质，与价态无关。,焰 色,钠 黄色,钙 砖红色 锶：洋红色,铜 绿色 锂：紫红色,钡：黄绿色,焰色反应,观察钾的焰色反应为什么需透过蓝色的钴玻璃?,因为在钾的化合物中往往混有一些钠的化合物（不易分离），在进行焰色反应时，由于钠元素的存在（焰色反应呈黄色）干扰了钾的焰色反应（紫色）的观察，必须把黄色的光滤去，由光的互补色原理可知，黄色与蓝色互为互补色，用蓝色的钴玻璃可将黄色的光滤去，即可清楚地观察到钾的焰色-紫色。,思考：,常用的钾肥有哪些？ 施用钾肥应注意哪些问题？,有 KCl , K2SO4 , K2CO3（草木灰的主要成分）,防止雨水淋失,氮磷钾三种肥料的合理配合。,1. 通

7、常的合金多呈固态，而钠钾合金却是液态。 2. 碱金属单质在空气或氧气中燃烧时，生成过氧化物甚至比过氧化物更复杂的氧化物，而Li只生成Li2。 3. 碱金属单质的密度一般随核电荷数增大而递增，但K的密度比Na小。 4. 碱金属单质一般跟水剧烈反应，但Li跟水反应缓慢(LiOH溶解度小)。 5. 碱金属单质因其活动性强，多保存在煤油中，而Li却因密度比煤油更小，Li只能保存在液体石蜡中。6. 碱金属的盐一般都易溶于水，但Li2CO3却微溶。7. 一般说，酸式盐较正盐溶解度大，但NaHCO3却比Na2CO3溶解度小。,规律与特例,例: 在空气中放置的KOH固体，经分析含水2.8%，含K2CO3 37

8、.8%。取1g该KOH样品投到含1.825gHCl的盐酸中，为中和多余HCl 又用去1.85gKOH固体，蒸发中和后的溶液能得到固体多少克？,分析： KOH + HCl = KCl + H2O,K2CO3 + 2HCl = 2KCl + H2O + CO2,KCl Cl-, HCl,36.5,1.825g,得到的固体是氯化钾，根据氯离子守恒求解,39+35.5,Xg,x = 3.725g,3.一块表面已部分氧化的钠块质量为1.08g，投入100g水中，放出氢气0.02g。求： 钠块中所含游离态钠的质量分数； 原金属钠被氧化的钠的质量分数； 反应后生成的氢氧化钠溶液中，溶质的质量分数。,练习：, 2Na -H2 -2NaOH 0.02mol 0.01mol 0.02mol,m(Na)=0.46g Na%=0.46g/1.08g 42.59%,n(Na2O)=(1.08g0.46g)/62gmol-1 = 0.01mol, 2Na-Na2O -2NaOH 0.02mol 0.01mol 0.02mol,Na(被氧化)%=50%, m(反应后溶液) = 1.08g+100g0.02g=101.06g m(NaOH)=0.04mol40gmol-1=1.6g=1.6g/101.06g 1.58%,作业,将Na2O2和NaHCO3固体混合物置于密闭容器中加热充分反应