《碱金属》高考一轮复习课件(教学)幻灯片

钠的原子结构示意图+11碱金属复习一、金属概要1．金属的原子结构及位置特征从右→左、上→下，半径增大

越左越下金属性越强（Cs）最外层电子数较少(一般≤3)位于周期表阶梯线左下方

原子半径较大(同周期)处于各周期的前中部

2．金属活动顺序及其应用

条件产物不与水反应

单质还原性与O2化合难易活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu强

弱

阳离子氧化性弱

强

与水反应

易难KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu冷水强碱＋氢气热水碱＋氢气高温水蒸汽金属氧化物＋氢气

3Fe+4H2O==Fe3O4+H2↑高温与酸反应

能置换非氧化性酸中的氢，由快到慢

与非氧化性酸与强氧化性酸均能反应但无H2生成一般不反应，（与HNO3、浓硫酸无H2）Pt、Au溶于王水

与盐溶液反应先与水反应后考虑碱与盐反应的可能性排在前面的金属能把其后面的金属从盐溶液中置换出来冶炼方法KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAuKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu注意

Na＋KCl===K↑＋NaCl（沸点：Na＞K）电解法

还原法(常见还原剂)H2、CO、C、Al加热分解法物理富集法3、金属的分类：

a.根据密度大小来分轻金属重金属

b.根据颜色来分黑色金属有色金属

c.其它分类一般金属贵金属NaKCaMgAlFeCrMn常见金属稀有金属5、金属之最

地壳含量最丰——熔点最高

——

熔点最低

——密度最大

——

密度最小

——

硬度最大

——

硬度最小

——延性最好

——

展性最好

——导电性最强——

Al钨(W)3410℃汞(Hg)－39℃锇(Os)22.57g·cm3锂(Li)0.53g·cm－3铬(Cr)铯(Cs)铂(Pt)金(Au)银(Ag)二、钠和钠的化合物1、Na为中心的知识网络H2Ca(OH)2KCl碱石灰△CH3COOH

12567810

Na2SNa2ONa2O2NaCl

NaHNaNaOHNa2CO3NaHCO3C2H5ONaKC6H5ONaCH3COONa

C2H5OH

439书写上述转化的化学方程式、并注意反应现象及细节

-1物理性质化学性质单质存在保存性质用途化合态煤油中银白色，固态，硬度小，熔沸点低，密度小，导热导电性能良好。化合物氧化物碱常见的盐钠光源，制取Na2O2，钾钠合金，作为还原剂冶炼金属。

2、Na(一)、钠的物理性质金属钠：色态硬度密度熔沸点导电、传热性银白色软固体小低良好

Na2SNa2ONa2O2

NaHNaNaOHC2H5ONaKC6H5ONa

NaClNaN3Tia.与非金属氧气、氯气、硫、氢气、氮气等b.与水及溶液等反应水乙醇、苯酚、盐酸（比较上述反应的快慢及对应物质的碱性强弱）氯化氨、硫酸铜c.与熔融的氯化钾、氯化钛(二)、钠的化学性质与氧气反应：

失4e-得4e-4Na+O22Na2O(白色)失去2e-得到2e-

2Na+O2Na2O2(淡黄色)

点燃在空气中燃烧常温下被氧化与其它非金属反应：在氯气中燃烧和硫粉混合研磨a.与非金属的反应b.与水的反应产物呈碱性反应剧烈、有气体生成气体推动小球迅速移动反应放热、钠的熔点低密度(钠)＜密度（水）现象解释浮球游响红2Na+2H2O=2NaOH+H2

2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2

c.与酸反应（用离子方程式表示）钠与酸反应比与水反应剧烈。由于钠与水反应，实质上是跟水电离出的H+反应；而酸中的H+浓度比水H+中浓度大。2Na+2H+==2Na++H2↑d.与盐的反应(CuSO4溶液)现象：

浮球游响还有蓝色絮状沉淀生成。（1）2Na+2H2O=2NaOH+H2↑（2）2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4

化学方程式：总式:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2↑2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2+2Na++H2离子方程式：

练习、将一小块金属钠投入氯化铁溶液中的化学方程式为：离子方程式为：3Na+FeCl3+6H2O=Fe(OH)3+3NaCl+3H23Na+Fe3++6H2O=Fe(OH)3+3Na++3H2方法1方法2方法3问题1：请设计尽可能多的实验，完成钠与水的反应实验，并验证产物。实验步骤及现象:在广口瓶内加适量蒸馏水和2滴酚酞试液,如图2装置好仪器。在广口瓶胶塞的大头针上扎一块比豆粒略大的金属钠,立即盖上胶塞,，接着形成美丽的红色喷泉。同时可看到钠与水剧烈反应，钠熔化成小球,在水面上四处游动。喷泉可维持半分钟。问题2：请利用钠与水反应设计喷泉实验，要求喷出红色喷泉。实验说明：分液漏斗中加入水的体积必须大于烧瓶容积的一半，这样流入烧瓶的水与原烧瓶中的煤油接近充满烧瓶，保证烧瓶中的空气被完全排开，不会给氢气的点燃带来意外事故。思考：将钠放入苯与水的混合物中有何现象，并加以解释。问题3：请设计完成钠与水的反应实验，要求产生氢气必须缓慢并验证产物。问题1：实验中不用测量产生氢气的体积，就可以得到钠的相对原子质量。请问实验中应该测量那些数据？问题2：干燥管的作用是什么？若不用，测得的钠的相对原子质量比实际值大还是小？问题4：请利用钠与水的反应设计测得钠的相对原子质量的最简便实验，要求不测气体体积。把小块金属钠分别投入饱和NaCl溶液、NH4Cl溶液、CuSO4溶液的烧杯里的现象和反应现象化学方程式饱和NaCl饱和NH4ClCuSO4溶液钠溶解，放出无色无味气体、析出晶体2Na+2H2O=2NaOH+H2↑钠溶解，有刺激性气味气体放出2Na+2NH4Cl=2NaCl+H2↑+2NH3↑钠溶解，放出无色无味气体，有蓝色沉淀2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+H2↑+Cu(OH)2↓(三)、钠的存在、保存与制取元素存在形态：游离态(以单质形态存在)化合态(以化合物形态存在)存在：钠在自然界里没有游离态，只能以化合态存在。食盐（NaCl）纯碱（Na2CO3·

10H2O）

硝酸钠(NaNO3)保存：隔绝空气和水，加煤油密封。制取：电解熔融的氯化钠(四)、钠的用途

1、制Na2O22、制Na-K合金，做原子反应堆导热剂3、高压钠灯4、还原贵重金属（和氧气反应）（钠的导热性）（黄光射程远，透雾力强）（钠具有还原性）。思考（1）金属钠露置在空气中的变化过程

？银白色金属钠→表面变暗→出现白色固体→表面变成溶液

（Na）

（Na2O）

（NaOH）

（NaOH潮解）→出现白色固体→白色粉末

（Na2CO3·10H2O）（Na2CO3）[例1]取等量的两小块钠，①将其中一份直接投入水中，②另一份用铝箔包好，刺上多个小孔，用镊子夹住放入水面下，充分反应后，两种操作，反应放出的H2量是否相等？解析：①Na投入水中，熔成小球浮在水面上，部分Na就会与空气中的O2反应，生成Na2O，Na2O与H2O反应只生成NaOH，无H2放出从而减少了与H2O反应的Na，也即影响产生H2量。②

Na在水下反应，避免了氧化，同时生成的NaOH又与铝箔反应，能进一步产生H2。

故产生的H2量②＞①2．比较钠的两种氧化物

Na2ONa2O2电子式

Na＋[]2－Na＋

Na＋[]2－Na＋化学键种类离子键离子键、非极性键:2:11:1:2:12:1列表列表Na2ONa2O2组成类别颜色、状态与水反应与CO2反应与盐酸反应漂白作用用途保存鉴别互相转变Na+、O2-Na+、O22-碱性氧化物过氧化物白色固体淡黄色固体Na2O+H2O==2NaOH2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2Na2O+CO2==2Na2CO3Na2O+2HCl==2NaCl+H2O2Na2O2+2HCl==4NaCl+2H2O+O2

↑无有（强氧化性）无多大实用漂白剂、供氧剂、制氧剂干燥、密封加水能生成使带火星木条复燃的气体为Na2O2Na2ONa2O2O2

ΔNaΔ注意：①过氧化钠不属于碱性氧化物。氧元素的化合价为-1价，既有氧化性又有还原性，但以氧化性为主，且氧化性强，其水溶液有消毒、杀菌、漂白作用还可用于供氧。②过氧化钠与水、二氧化碳、酸以及某些盐溶液反应时，本身既是氧化剂，又是还原性，所发生的反应，常常是自身氧化还原反应；当过氧化钠遇到还原性物质如：I-、Fe2+、SO2、SO32-等物质时，表现出氧化性，其还原产物是水（或碱）；当过氧化钠遇到强氧化性的物质如酸性条件下的高锰酸钾，则过氧化钠体现出还原性，其氧化产物为氧气。Na2O+SO2=___________，Na2O2+SO2=__________.Na2O2与水反应的实验探究问题问题1：设计实验验证过氧化钠与水反应的产物。问题2：用脱脂棉包住0.2gNa2O2粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉燃烧起来。由上述实验现象得出的结论是

。实验程序实验操作实验现象实验结论[实验1]过氧化钠与水的反应将水滴入盛有过氧化钠的试管，用带火星的木条检验反应很激烈，有大量气体放出，能使该木条复燃[实验2]把实验1所得的溶液加入酚酞试液，褪色后再加入氢氧化钠溶液溶液显红色，半分钟内褪至无色，加入氢氧化钠无红色再现[实验3]若把实验1所得溶液分成两份，放置5h后在一份溶液中酚酞溶液先变红后褪色在另一份中加少许MnO2静置到无气体产生再滴加酚酞又有大量气体产生溶液显红色且长久不褪与水、二氧化碳、酸反应的氧原子示踪法确定机理过氧化钠与水反应系列实验的研究报告

Na2O2与H2O、CO2反应放出的氧气中氧原子来自于O22—③Na2O2与H2O、CO2反应的差量型计算差量法在此的的运用有质量差量和体积差量两种题型，解题思路是从化学反应的原理出发，巧妙地找出产生差量的原因，列比例求解，有时还可以结合元素守恒、合并化学方程式进行巧解。Na2O2与CO2的反应可以看成是Na2O2与CO2中的“CO”化合，质量增加量为CO的质量；Na2O2与H2O反应可以看成是Na2O2与H2O中的“H2”化合，质量增加量即为“H2”的质量。由此可得出若某化合物化学式符合(CO)m(H2)n的形式，只要有O2存在，在不断用电火花引燃的条件下，也完全被Na2O2吸收。如甲醛HCHO[可写成(CO)(H2)]，乙酸：CH3COOH[可写成(CO)2(H2)2]；葡萄糖C6H12O6[可写成(CO)6(H2)6]等。若某物质不能写(CO)m(H2)n的形式，也可以根据组成加氧或减氧，加氧或减氧后的质量即Na2O2增加的质量。如1molC2H6与足量的氧气反应后，生成的气体通入足量Na2O2吸收，吸收后的Na2O2增加的质量为[(CO)2(H2)3]：28×2+6=62g；而1molC2H4O、1molCH2O2则为多少呢？(60g、30g)体积差量则根据相应的化学方程式找到对应的体积变化量。④Na2O2和NaHCO3两固体混合物于密闭容器中加热后残留固体的成分判断当两种固体加热时，NaHCO3先分解，所产生的H2O和CO2均能被Na2O2吸收，在此可以看成Na2O2先吸收CO2生成Na2CO3，而后再吸收H2O生成NaOH。同时注意分解时的温度，若在100℃以上，H2O是以气态形式存在，但不管是什么温度，产生的气体中总有O2存在。[例1]

ag下列物质完全燃烧后，通过足量的Na2O2固体后，固体质量增加ag的是:。

①H2②CO③CH3OH④HCHO⑤CH3COOH⑥C6H12O6⑦HCOOCH3⑧CO和H2以任意比混合的混合气体

全部[例2]向紫色石蕊试液中加过量的Na2O2粉末，振荡，正确的叙述是()A.溶液仍为紫色

B.最后溶液变为蓝色

C.最后溶液褪色

D.有气泡产生[例3]把agNa2O和a1gNa2O2分别加入等质量的bg水中(足量)，结果得到同浓度的溶液，则a、a1的关系是:CD62：78_[例4]一定温度下，mg下列物质在足量的氧气中充分燃烧后，产物与足量的Na2O2充分反应，Na2O2增加了ng,且n>m,符合此要求的物质是

（

）①H2②CO③CO和H2的混合物

④HCOOCH3⑤CH3CHOA．

⑤

B．①②

C．①②③④

D．①②③④⑤A[例5]在150℃时，11.6克二氧化碳和水与足量过氧化钠充分反应后固体增重3.6克，则原混合气体的平均相对分子质量为（）A5.8 B11.6 C23.2 D46.4[例6]思考如何测定一定量氧化钠与过氧化钠混合物中氧化钠的质量分数。点燃点燃点燃[例7]含有A、B、C、D四种固体物质，在常温下可以跟水发生化学反应，生成a、b、c、d四种气体，其中a、b是单质，c、d是化合物，d是4核10电子的分子.这四种气体间发生的化学反应如下：a＋dM＋W

a＋bMa＋cM＋N其燃烧产物M是无色液体，N、W均为常见的无色气体

(1)a、b、c、d这四种气体的化学式是

(2)固体A可能是

，固体B可能是

，固体C可能是

，

固体D可能是

．

答案：

(1)O2、H2、C2H2、NH3(2)Na2O2，Na，CaC2，Mg3N2

俗名色态溶解性热稳定性苏打、纯碱小苏打白色粉末细小白色晶体是无色晶体在空气中会失去结晶水变为无水碳酸钠3．比较碳酸钠和碳酸氢钠俗名色态溶解性热稳定性苏打、纯碱小苏打白色粉末细小白色晶体稳定

碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水思考

实验结束时应该先撤导管还是先撤灯？该实验有何作用？俗名色态溶解性热稳定性苏打、纯碱小苏打白色粉末细小白色晶体稳定碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水与酸反应思考

碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应除了可以用来鉴别二者之外，你知道还有些什么用处吗？俗名色态溶解性热稳定性苏打、纯碱小苏打白色粉末细小白色晶体稳定碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水受热易分解与酸反应思考

从你所学知识来看，碳酸钠和碳酸氢钠在化学性质上还有什么区别？俗名色态溶解性热稳定性与酸反应与碱反应烧碱石灰水苏打、纯碱小苏打白色粉末细小白色晶体稳定碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水受热易分解不反应产生白色沉淀俗名色态溶解性热稳定性与酸反应与碱反应烧碱石灰水用途

苏打、纯碱小苏打白色粉末细小白色晶体稳定碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水受热易分解不反应无明显现象产生白色沉淀转化可用于玻璃、造纸、纺织等工业；可做洗涤剂等。可用于灭火机、发酵剂、医药等。Na2CO3与NaHCO3化学性质对比与酸反应（以HCl为例）Na2CO3Na2CO3+HCl====NaHCO3+NaClNaHCO3+HCl====NaCl+CO2↑+H2ONaHCO3NaHCO3+HCl====NaCl+CO2↑+H2O与盐反应（CaCl2溶液）Na2CO3NaHCO3不反应CO32-+Ca2+====CaCO3↓用于鉴别这两种溶液☆碳酸钠和碳酸氢钠分别与氢氧化钡反应Na2CO3+Ba(OH)2==2NaOH+BaCO3↓CO32—+Ba2+==BaCO3↓

★碳酸氢钠少量NaHCO3(少)+Ba(OH)2==NaOH+BaCO3↓+H2OHCO3—(少)+Ba2++OH—==BaCO3↓+H2O★碳酸氢钠过量2NaHCO3(多)+Ba(OH)2==Na2CO3+BaCO3↓+2H2O2HCO3—(多)+Ba2++2OH—==CO32—

+BaCO3↓+2H2O☆

往饱和的碳酸钠溶液中通入过量的二氧化碳，有何现象？为什么？Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3反应后，溶质质量增大，溶质的溶解度减小。水的质量减小，结论：S碳酸钠＞S碳酸氢钠碳酸氢钠从饱和溶液中结晶析出注意：Na2CO3、NaHCO3组成的有关混合物的计算这类题通常计算时借助极端分析法、元素守恒法进行讨论。⑴CO2与NaOH反应，在减压低温下蒸发溶液，得一定量的固体的问题。⑵一定量NaOH与NaHCO3的混合物在一定温度下的密闭容器中加热，充分反应后排出气体冷却后得到一定量的固体的问题。⑶一定量的Na2CO3、NaHCO3(或再混有NaOH)组成的混合物在双指示剂指示下用盐酸滴定的问题。4、钠的其它重要化合物硫酸钠硫酸钠晶体化学式：Na2SO4·10H2O硫酸钠晶体俗名：芒硝硫酸钠用途：制玻璃、造纸、染色、纺织、医药上用作缓泻剂侯氏制碱法（简介）侯得榜先生是我国工业化学家。他所发明的侯氏制碱法享誉世界，他撰写的《纯碱制造》一书打破了发达国家对制碱技术的垄断，将先进的制碱技术公诸于世，为世界化学工业做出了重大贡献。

愿同学们努力学习化学知识，争取将来为我国化学工业做出更大贡献！有关侯先生及其他化学家的事迹请查阅：/gaozhong/info/653.htm思思考（1）如何鉴别Na2CO3和NaHCO3？①晶体受热；②向溶液中加入CaCl2，③滴加少量稀盐酸；④测定溶液pH思考（2）如何制备Na2CO3和NaHCO3？NaHCO3的制取：Na2CO3的制取：①减压低温蒸发溶液；②饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体后过滤得晶体；③侯氏制碱法：饱和食盐水和浓氨水混合液中通入CO2可制得NaHCO3晶体①NaHCO3受热分解；②NaHCO3与NaOH反应[例6]四个密闭容器中分别各有1mol下列物质：①

Na2O2

②Na2O2

③

Na2O2

④Na2CO3

NaHCO3NH4HCO3Ca(HCO3)2NaHCO3

现加热至300oC，反应完全后排出气体，四个容器中残留固体物仅为Na2CO3的容器是()

A.①②

B.②④

C.②③

D.④B[例7]碳酸钠与碳酸氢钠的混和物xg,加热分解后,所得固体的质量是yg,求已分解的碳酸氢钠的质量。解：差量法2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑△m

△2×8410662

zx-y∴z=锂Li钠Na钾K铷Rb铯Cs钫Fr碱金属元素原子结构性质检验三、碱金属

1、碱金属元素的原子结构和碱金属的性质的比较元素名称铯铷钾钠锂元素符号LiNaKRbCs核电荷数37

3111955相似性颜色和状态

银白色柔软金最外层电子数化学性质单质都是强还原剂，能与氧气反应,与水反应生成碱和氢气1递变性熔点沸点密度原子半径电子层数还原性降低降低增大增大增多增强K例外与O2反应反应不如钠剧烈，生成Li2O点燃剧烈燃烧，生成Na2O2燃烧更剧烈生成比过氧化物复杂的氧化物遇空气立即燃烧，生成更复杂的氧化物LiNaKRbCs与H2O反应剧烈，生成H2更剧烈，生成H2轻微爆炸，生成H2遇水立即燃烧，爆炸结论差异性：还原性逐渐增强2、碱金属的化学性质相似性：化学性质活泼，有强还原性1、钠的用途

(1)钠可以用来制取过氧化钠等化合物。

(2)钠和钾的合金(钾的质量分数为50％～80％)在室温下呈液态，是原子反应堆的导热剂。

(3)钠也应用在电光源上。高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强，对道路平面的照度比高压水银灯高几倍。

(4)钠还是一种很强的还原剂，可以把钛、锆、铌、钽等金属从它们的卤化物里还原出来。

钠灯3、碱金属的用途

2、锂电池是一种高能电池。锂有机化学中重要的催化剂。

锂制造氢弹不可缺少的材料。

锂是优质的高能燃料（已经用于宇宙飞船、人造卫星和超声速飞机）。

3、钾的化合物最大量的用途是做钾肥。硝酸钾还用于做火药。4

、铷、铯主要是用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确的计时仪器。

锂电池4、焰色反应

1、原理：某些金属或其化合物灼烧时使火焰呈现出特殊的颜色。2、操作：把铂丝用盐酸洗涤后灼烧，反复多次，至火焰变为无色。用干净的铂丝蘸一些溶液，放到酒精灯火焰上灼烧。3、应用：（1）离子检验，物质鉴别。

（2）焰火材料。焰色反应：主要用于检验或鉴别钠、钾等单质及其化合物的存在

钠（黄色）钾（浅紫色、透过蓝色钴玻璃）要注意：焰色反应不是化学变化，而是一种物理现象。思考（1）为什么Li与H2O反应比Na与H2O反应缓慢得多？解析：一方面Li的活泼性弱于Na，另一方面是因为生成的LiOH微溶于水，覆盖在Li表面，使Li与H2O的接触面减小，反应速率降低.值得一提的是：根据周期表中对角线相似规则，Li与Mg的化合物性质有相似性

如Mg(OH)2MgCO3MgF2

难或微溶于水LiOHLi2CO3LiF(水溶性相似)思考（2）碱金属均可保存在煤油中吗?解析：选择合适的保护液，必须符合以下条件：①

不能与待保护的物质发生化学反应.如乙醇能与Na等反应，故不能用醇、酸类等有机物.②

密度比待保护的物质密度小.只有让待保护物沉降在保护液下，才能起到不与空气接触的目的(即液封).否则，浮在液面上，照常与空气接触，故Li不能用煤油保存.应保存在石蜡或凡士林中。[例8]有A、B、C、D四种物质的水溶液，焰色反应均为黄色。A为酸性，B为碱性，C、D为两种盐。在A的水溶液里加入HNO3酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀；A与B、C、D反应时，B无明显现象，C、D均能产生无色无臭气体，并能使澄清石灰水变浑浊；B、D也可以等物质的量相互反应生成C。试回答：（1）写出化学式A________B________C______

_D______

_（2）B与D作用的离子方程式为_______________________________（3）A与D作用的离子方程式为_______________________________（4）A显酸性的原因（用离子方程式表示）

_____________________NaHSO4NaOHNa2CO3NaHCO3OH—+HCO3—=H2O+CO32—H++HCO3—=H2O+CO2↑NaHSO4=Na++H++SO42—四、草木灰的提纯1、草木灰的主要成分是K2CO32、草木灰不能与氨态氮肥混用例为了同时施用分别含N、P、K3种元素的化肥，对于下列5种化肥：（1）K2CO3

（2）KCl（3）Ca(H2PO4)2(4)(NH4)2SO4(5)氨水，合适的组合是A：1、3、4B：2、3、4C：1、3、5D：2、3、5（B）返回[例9]草木灰的主要成分是K2CO3

（1）试按照实际操作先后顺序指出从草木灰中提取此钾盐的四个实验步骤：a—————b——————c——————d———————A：过滤B：溶解C：浓缩结晶D：冷却结晶E：蒸发（2）为完成上述前三个实验操作，分别应选用的仪器为a————b——————c————

BAFCABABEFBCDA:烧杯B：玻璃棒C：蒸发皿D：酒精灯E：漏斗F：