碱金属元素（第一轮复习教案）

§2－3碱金属元素一、碱金属元素的原子结构及元素在元素周期表中的位置1、元素名称、符号锂（3Li）钠（11Na）钾（19K）铷（37Rb）铯（55Cs）2、原子结构示意图3、在周期表中的位置【二三四五六周期】IA族4、原子结构的异同点及递变性相同点：元素原子最外层电子数相同，都是一个电子。不同点及核电荷数不同（增多）；电子层数不同（增加）；递变性：原子半径不同（增大）。二、碱金属单质的物理性质及递变规律碱金属单质LiNaKRbCs颜色、状态银白色金属光泽，金属晶体；（Cs略带金黄色）密度逐渐增大（K除外）熔点依次降低沸点依次降低物理共性：轻金属（密度小），柔软；有金属光泽；能导电、导热；有良好的延展性。三、碱金属化学性质的相似性和递变性1、相似性：⑴最高正价为＋1价；⑵单质都是强还原剂；⑶活泼的金属性（氧化物对应的水化物都是强碱）；⑷相同类别的物质其组成、结构、性质相似。具体体现在：⑴碱金属M与某些非金属单质（O2、X2、S等）的反应①LiLi2ONaNa2ONa2O2KO2K2O2KO2RbRbO2(及更复杂的氧化物)Cs更复杂的氧化物②M＋X22MX③M＋SM2S⑵碱金属M（M＝Li、Na、K、Rb、Cs）与水（H2O）的反应2M＋2H2O2MOH＋H2↑⑶碱金属M（M＝Li、Na、K、Rb、Cs）与盐的水溶液反应与钠相似，先与水反应生成碱和氢气，生成的碱再与盐发生复分解反应。⑷碱金属M（M＝Li、Na、K、Rb、Cs）与非金属氧化物（CO2、SO2等）的反应⑸碱金属M与酸性物质（活泼氢如：酸、酚、水、醇等）的置换反应⑹碱金属M与不活泼金属熔融盐的置换反应⑺M2O、M2O2、MO2、MOH等与相应的Na2O、Na2O2、NaO2、NaOH的结构和性质相似。2、递变性金属性逐渐增强（非金属性逐渐减弱）四、焰色反应1、概念某些金属单质或含有该金属元素的化合物在灼烧时，使火焰呈现特殊的颜色，叫做焰色反应。（属于物理变化）2、常见焰色反应的火焰颜色铷——紫钠——黄锂——紫红；钙——砖红锶——洋红；钾——浅紫钡——黄绿铜——绿。温馨提醒：由于铷及其化合物不常见，通常所说的火焰颜色为紫色，一般指钾及其化合物记忆口诀：铷紫钠黄锂紫红，钙是砖红锶洋红；钴玻片看钾浅紫，钡是黄绿绿色铜。3、做焰色反应的实验操作步骤：洗、烧、蘸、烧、看。洗——用稀盐酸洗涤铂丝或无锈铁丝，烧——将铂丝或无锈铁丝在无色火焰上灼烧至火焰呈无色，蘸——用铂丝或无锈铁丝蘸取试剂，烧——在无色火焰上灼烧蘸有试剂的铂丝或无锈铁丝，看——观察（看）火焰的颜色。五、新情景创设：1、H2、O2的混和气体与足量Na2O2混和，置于密闭容器中，用电火花引爆O2电火花2H2＋O22H2O2H2O＋2Na2O2O2电火花总反应：H2＋Na2O22NaOH2、CO、O2的混和气体与足量Na2O2混和，置于密闭容器中，用电火花引爆2CO＋O22CO22CO2＋2Na2O22Na2CO3＋O2↑O2电火花总反应：CO＋Na2O2Na2O2电火花故：若某物质和氧气与足量的Na2O2混和，用电火花引爆，固体增加的质量与原物质的质量相等，则该物质的组成相当于(CO)m·(H2)n学生思考：H2、H2O(g)的混和气体和足量Na2O2混和，置于密闭容器中，用电火花引爆；CO、CO2的混和气体和足量Na2O2混和，置于密闭容器中，用电火花引爆；例1、将10g某物质完全燃烧后的产物通过足量的Na2O2固体，充分反应后，Na2O2固体的质量增加10g，则该物质不可能是（C）AH2BCOCC2H5OHDCH3COOH解析：10g可燃物燃烧后的产物，通过足量的Na2O2固体增重10g，说明燃烧消耗的O2与生成的O2的量相等，即物质的组成相当于(CO)m·(H2)nAm=0n=1Bm=1n=0C不能改为(CO)m·(H2)nDm=2n=2即物质的组成相当于(CO)2·(H2)2选C3、Na2O2和NaHCO3固体混和物放入密闭容器中，加热到250℃以上，在相同的温度时，密闭容器中固体物质和气体物质成分反应过程：4NaHCO32Na2CO3＋2H2O(g)＋2CO2↑...............①2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2↑.........................②250℃2H2O＋2Na2O2＝4NaOH＋O2↑250℃250℃若Na2O2过量2NaHCO3＋2Na2O22Na2CO3＋2NaOH＋O2↑.........（250℃若Na2O2不足4NaHCO3＋2Na2O2Na2CO3＋2H2O＋O2↑..............（Ⅱ）NaHCO3不足（I）（I）（Ⅱ）（Ⅱ）NaHCO3过量Na2O2过量Na2O2不足01/12/1n(NaHCO3)/n(Na2O2)值固体物质气体物质0＜n(NaHCO3)/n(Na2O2)＜1/1Na2O2、NaOH、Na2CO3O2n(NaHCO3)/n(Na2O2)＝1/1NaOH、Na2CO3O21/1＜n(NaHCO3)/n(Na2O2)＜2/1NaOH、Na2CO3O2、H2On(NaHCO3)/n(Na2O2)＝2/1Na2CO3O2、H2On(NaHCO3)/n(Na2O2)＞2/1Na2CO3O2、H2O、CO24、NaOH与NaHCO3固体混和加热，有关过量的讨论：NaOH＋NaHCO3Na2CO3＋H2O(g)2NaHCO3Na2CO3＋H2O(g)＋CO2↑例2、将18.4gNaOH与NaHCO3固体混和物放入密闭容器中加热，充分反应后排出气体，称得剩余固体质量16.6g，求原混和物中NaHCO3的质量分数。解析：先分析讨论那种物质过量若全部为NaOH则质量减少（设质量减少△m）△m＝0若恰好完全反应（设质量减少△m）NaHCO3＋NaOHNa2CO3＋H2O(g)84g40g124g18.4g△m解△m＝2.67g若全部为NaHCO3，则（设质量减少△m）：2NaHCO3Na2CO3＋H2O(g)＋CO2↑168g18g44g62g18.4g△m解△m＝6.79g用数轴法表示：△m02.67g6.79gNaOH过量NaHCO3过量纯NaOH1/1纯NaHCO3已知△m＝18.4g－16.6g＝1.8g＜2.67g，故NaOH过量，以不足量NaHCO3计算。设NaHCO3的质量为xNaHCO3＋NaOHNa2CO3＋H2O(g)84g18gx1.8g解x＝8.4gω(NaHCO3)＝＝％..................答：（略）5、Na2O2和H2O反应历程的研究2Na2O2＋4H2＝4NaH＋2H2O2(复分解反应)2H2O22H2O＋O2↑（氧化还原反应）其总反应式及电子转移情况为：失去2e－2Na2O2＋4H2＝4NaH＋2H2O＋O2↑得到2e－学生练习：已知Na2O2和干燥的CO2不反应，但Na2O2能和潮湿的CO2反应，试讨论发生反应可能的历程。6、极端假设法解题例3、将某种碱金属M及其氧化物M2O混和物4g投入足量的水中，待反应后蒸干得到5g碱，这种碱金属是。解析：利用极端假设法解题。假设4g全部为碱金属M，生成MOH5g，设M的相对原子质量为MM∽MOHMM＋174g5g