碱金属元素精品课件

1、碱金属元素第1页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五 第2页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五元素颜色和状态密度gcm-3 熔点 沸点 锂 Li银白色 柔软 0.534180.5 1347钠 Na银白色 柔软 0.9797.81 882.9钾 K银白色 柔软 0.8663.65 774铷 Rb银白色 柔软 1.53238.89 688铯 Cs略带金色光泽 柔软 1.87928.40 678.4第3页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五 0.152 3锂元素名称元素符号核电荷数电子层结构原子半径（nm）钠钾铯铷 11193755LiNa K

2、RbCs 0.186 0.227 0.248 0.265第4页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五相同点：最外层都只有一个电子。不同点：核电荷数、电子层数逐渐增多。一、碱金属元素的原子结构与性质的关系1、相似性：碱金属元素原子最外层都有1个电子，容易失去，跟钠相同，表现出强还原性。2、+递变性：从碱金属原子结构示意图可看出：随着核电荷数的递增，其电子层数依次增多，则原子半径依次增大，最外层电子离原子核越远，原子核对外层电子的吸引力依次减弱，原子失电子能力依次增强，金属性依次增强，还原性依次增强。第5页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五推论：1、元素的性质与

3、原子最外层电子层中的电子数目有密切关系。碱金属元素原子的最外层上都只有一个电子，因此，可以推论它们具有相似的化学性质。2、碱金属元素随着核电荷数的增加，原子半径越来越大，失电子能力越来越强，即还原性越来越强。这又导致了它们性质上的差异。第6页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五碱金属的物理性质 银白色有金属光泽（除Cs外），质软，有 延展性，密度较小，熔沸点较低，导电导热性强。相似性：差异性： 熔、沸点随原子半径增大而降低，密度随原子半径增大而增大。第7页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五一、碱金属元素物理性质的相似性 和递变性比较项 相似性递变性 颜 色

4、硬 度导 电 导 热 性Li Na K Rb Cs银 白 色（铯略显金色）柔 软很 强增 大 趋 势（钾 钠 反 常）密 度 变 化熔 沸 点 变 化依 次 减 小第8页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五二：碱金属元素的结构 相 同 点递变性Li Na K Rb Cs最 外 层 都 只 有 1个 电 子核电荷数逐渐增大电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大第9页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五二、递变性Li Na K Rb Cs电子层数原子半径（离子）单质熔沸点单质密度增大增大升高增大Na、K反常第10页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五

5、1、碱金属元素最外层都只有一个电子，具有相似的化学性质。都与钠相似，在化学反应中容易失去一个电子，形成+1价的阳离子，具有很强的还原性（金属性）。能与氧气等非金属以及水等反应。2、由于从锂到铯，核电荷数增大，电子层数增多，原子半径增大，使得核对最外层电子的引力逐渐减小，也就是说碱金属元素的原子失去最外层电子的能力逐渐增强。即还原性（金属性）增强。从锂到铯它们与氧气和水反应的剧烈程度增加。第11页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五二、碱金属的物理性质色态、硬度、熔点、密度、导性（总结）三、碱金属的化学性质1、碱金属与非金属的反应实验2-9钾在空气中能燃烧，火焰呈紫色。比钾与氧

6、气的燃烧更剧烈生成过氧化钾和比过氧化钾更复杂的氧化物。大量实验证明碱金属都能与氧气反应锂与氧气的反应不如钠剧烈，生成氧化锂。4Li+O2=2Li2O第12页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五在室温下铷和铯遇到空气就会立即燃烧。钾铷等碱金属与氧气反应，生成比过氧化物更复杂的的氧化物。除与氧气反应外，碱金属还能与氯气等大多数非金属反应，表现出很强的金属性，且金属性从锂到钠逐渐增强。2、碱金属与水的反应实验2-10现象：浮、熔、游、叫（燃、炸）、红原理：2K+2H2O=2KOH+H2实验现象解释：3、跟酸反应：4、跟盐的水溶液的反应：与原子结构理论对比分析四、焰色反应第13页，共

7、44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五三、碱金属的化学性质1、碱金属与氧气等非金属反应点燃4Li + O2 2Li2O点燃2Na + O2 2Na2O2钾、铷、铯与氧气反应生成的产物更为复杂第14页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五2、碱金属与水反应 2Li + 2H2O = 2LiOH + H22Na + 2H2O = 2NaOH + H2 2K + 2H2O = 2KOH + H22Rb + 2H2O = 2RbOH + H22Cs + 2H2O = 2CsOH + H2通式：2M+ 2H2O = 2MOH + H2 第15页，共44页，2022年，5月20

8、日，10点0分，星期五 结构 性质相 似 性最外层只有一个电子与氧气等非金属反应与水反应置换出氢气易失电子 强还原性（强金属性）递变性电子层数增多，原子半径增大与非金属反应越来越剧烈与水反应越来越剧烈失电子能力增强 还原性（金属性）增强第16页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五第17页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五递变性Li Na K Rb Cs金属性还原性 单质与水反应剧烈程度最高氧化物对应水化物碱性LiNaKRbCsLiOHNaOHKOHRbOHCsOHLi是最轻的金属；Cs是最强的金属；CsOH是最强的碱第18页，共44页，2022年，5月20

9、日，10点0分，星期五LiNaKRbCs与O2反应不如钠剧烈Li2O剧烈燃烧Na2O2剧烈燃烧生成比过氧化物更复杂的氧化物遇空气立即燃烧生成更复杂的氧化物遇空气立即燃烧生成更复杂的氧化物与H2O反应剧烈、生成H2更剧烈、生成H2轻微的爆炸生成H2遇水立即燃烧爆炸遇水立即燃烧爆炸结论 金 属 性 增 强 第19页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五第20页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五化学性质：从锂到铯，碱金属随着核电荷数增多，原子半径增大，失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强：LiNaKRbCs均为活泼金属，是强还原剂能与水剧烈反应，生成氢氧化物和氢气，

10、从锂到铯与水反应越来越剧烈，对应的碱的碱性越来越强LiOHNaOHKOHRbOHCsOH 。在空气中迅速被氧化从锂到铯反应越来越剧烈，生成物越来越复杂：锂：氧化物钠：氧化物；过氧化物钾、铷、铯：比过氧化物更复杂的氧化物。第21页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五原子结构：相似性：最外层只有一个电子，在化学反应中容易失去一个电子，形成+1价的离子。递变性： 电子层数： LiNaKRbCs 原子半径LiNaKRbCs 碱金属的物理性质相似性：银白色（铯略带金色）;硬度小;密度小;熔点低;导热、导电递变规律：从锂到铯密度呈减小趋势（但钾反常）熔点、沸点逐渐降低 第22页，共44页

11、，2022年，5月20日，10点0分，星期五二、碱金属元素的变化规律（按Li Na K Rb Cs 的顺序）它们原子半径的变化规律是：它们还原性的变化规律是：它们熔点、沸点的变化规律是： 原子半径逐渐增大还原性逐渐增强熔点、沸点逐渐降低第23页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五三、碱金属中的特殊性1、碱金属一般保存在煤油中，但Li的密度比煤油小，故保存在石蜡中2、Na、K密度反常3、Li和O2反应生成Li2O4、将Na、K等放入CuSO4溶液中得不到金属Cu发生如下反应2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H25、碱金属与水反应很快，但Li与水反应很慢

12、，且LiOH属中强碱，溶解度小第24页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五第25页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五焰色反应1、焰色反应是元素的性质，与元素的存在 状态无关。2、焰色反应是指某些金属或它们的化合物 在灼烧时会使火焰呈现出特殊的颜色。多种金属及它们的化合物在燃烧时使火焰呈特殊的颜色，这在化学上叫焰色反应。实验2-11第26页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五3、焰色反应实验操作注意事项： a 用稀盐酸把铂丝洗充分后，放在火焰上灼烧至火焰恢复原来的颜色。目的是除去铂丝上的杂质。 b 蘸取被灼烧物质于火焰上灼烧，观察火焰颜色。

13、 c 观察K的焰色反应时，要透过蓝色钴玻璃，排除Na的干扰。第27页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五4、应用：检验金属元素、焰火。5、掌握两种焰色反应颜色：Na: 黄色；K：紫色（透过蓝色钴玻璃）。实验步骤：洗、烧、蘸、烧、观。解释：原理：原子或离子的外层电子获的电子 激发态电子基态电子+能量（光）焰色反应是金属或化合物的化学性质吗钠：黄色、钾：紫色。根据焰色反应的特殊颜色，可以鉴定金属或金属离子的存在。节日焰火：作业：第28页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五第29页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五问题探究 至今为止，我们鉴定物

14、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？第30页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五鉴别物质的方法 颜色改变法 酸能使紫色石蕊试液变红 生成沉淀法 Ag+ + 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第31页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五 焰 色 反 应定义： 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。

15、钾 紫色（透过蓝色钴玻璃） 注意： 是物理变化，属元素性质，与价态无关。焰色钠 黄色钙 砖红色铜 绿色第32页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五读书与思考 请阅读课本111-112页，并思考：土壤里钾的含量并不少，为什么还要施用钾肥？常用的钾肥有哪些？施用钾肥应注意哪些问题？因含钾的矿物不溶于水，植物不能吸收。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。第33页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五本章精华 七反应两焰色 2Na + O2 = Na2O2焰色：钠 - 黄色 钾 紫色（透过钴玻璃）考试热点

16、：含钠的混和物成份的推断、计算及实验装置。 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O22Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O 离子方程式的书写电子转移点燃 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2第34页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五 【例1】A、B、C、D、E 五种物质在一定条件下相互转化关系如下图所示：ABDC+ FSE+ C+ E( 淡黄色固体）一定条件 试

17、写出 A、B、C、D、E 的化学式 写出反应的化学方程式： A+C A+E B+ENa2O2NaO2H2OH2OH2CO2 O22Na + O2 = Na2O2点燃2Na + 2H2O = 4NaOH + H22Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2第35页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五 例2 在用金属钠制取Na2O时，通常采用下法：2NaNO2 + 6Na = 4Na2O + N2 试说明采用此法的原因。 以退为进，从条件的反面去思考：如不 用此法，而直接用金属钠在空气中燃烧，会 引起什么后果？就不难得出采用此法的原因。 金属钠在空气中燃烧会生成Na2

18、O2, 而在N2气氛中反应生成的Na2O就不会被 氧化成Na2O2。第36页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五 例3 18.4g NaOH 和 NaHCO3 固体混和物，在密闭容器中加热到250,经充分反应后排出气体，冷却。所得剩余固体质量为16.6g, 试计算混和物中NaOH的百分含量。解： NaOH + NaHCO3 = Na2CO3 + H2O40 g84g 106 g124g18.4gA 124g : 18.4g =106g : A A = 15.7g 16.6 g 结论：NaOH 过量 ，应按NaHCO3 计算。第37页，共44页，2022年，5月20日，10点0分，星期五 例3 18.4g NaOH 和 NaHCO3 固体混和物，在密闭容器中加热到250,经充分反应后排出气体，冷却。所得剩余固体质量为16.6g, 试计算混和物中NaOH的百分含量。 NaOH + NaHCO3 = Na2CO3 + H2O84g 18 gB18.4g 16.6g = 1.8g84g : B =18g : 1.8g B = 8.4