堿金屬元素精品課件

1、堿金屬元素第1頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五 第2頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五元素顏色和狀態(tài)密度gcm-3 熔點 沸點 鋰 Li銀白色 柔軟 0.534180.5 1347鈉 Na銀白色 柔軟 0.9797.81 882.9鉀 K銀白色 柔軟 0.8663.65 774銣 Rb銀白色 柔軟 1.53238.89 688銫 Cs略帶金色光澤 柔軟 1.87928.40 678.4第3頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五 0.152 3鋰元素名稱元素符號核電荷數電子層結構原子半徑（nm）鈉鉀銫銣 11193755LiNa K

2、RbCs 0.186 0.227 0.248 0.265第4頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五相同點：最外層都只有一個電子。不同點：核電荷數、電子層數逐漸增多。一、堿金屬元素的原子結構與性質的關系1、相似性：堿金屬元素原子最外層都有1個電子，容易失去，跟鈉相同，表現出強還原性。2、+遞變性：從堿金屬原子結構示意圖可看出：隨著核電荷數的遞增，其電子層數依次增多，則原子半徑依次增大，最外層電子離原子核越遠，原子核對外層電子的吸引力依次減弱，原子失電子能力依次增強，金屬性依次增強，還原性依次增強。第5頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五推論：1、元素的性質與

3、原子最外層電子層中的電子數目有密切關系。堿金屬元素原子的最外層上都只有一個電子，因此，可以推論它們具有相似的化學性質。2、堿金屬元素隨著核電荷數的增加，原子半徑越來越大，失電子能力越來越強，即還原性越來越強。這又導致了它們性質上的差異。第6頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五堿金屬的物理性質 銀白色有金屬光澤（除Cs外），質軟，有 延展性，密度較小，熔沸點較低，導電導熱性強。相似性：差異性： 熔、沸點隨原子半徑增大而降低，密度隨原子半徑增大而增大。第7頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五一、堿金屬元素物理性質的相似性 和遞變性比較項 相似性遞變性 顏 色

4、硬 度導 電 導 熱 性Li Na K Rb Cs銀 白 色（銫略顯金色）柔 軟很 強增 大 趨 勢（鉀 鈉 反 常）密 度 變 化熔 沸 點 變 化依 次 減 小第8頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五二：堿金屬元素的結構 相 同 點遞變性Li Na K Rb Cs最 外 層 都 只 有 1個 電 子核電荷數逐漸增大電子層數逐漸增多原子半徑逐漸增大第9頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五二、遞變性Li Na K Rb Cs電子層數原子半徑（離子）單質熔沸點單質密度增大增大升高增大Na、K反常第10頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五

5、1、堿金屬元素最外層都只有一個電子，具有相似的化學性質。都與鈉相似，在化學反應中容易失去一個電子，形成+1價的陽離子，具有很強的還原性（金屬性）。能與氧氣等非金屬以及水等反應。2、由于從鋰到銫，核電荷數增大，電子層數增多，原子半徑增大，使得核對最外層電子的引力逐漸減小，也就是說堿金屬元素的原子失去最外層電子的能力逐漸增強。即還原性（金屬性）增強。從鋰到銫它們與氧氣和水反應的劇烈程度增加。第11頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五二、堿金屬的物理性質色態(tài)、硬度、熔點、密度、導性（總結）三、堿金屬的化學性質1、堿金屬與非金屬的反應實驗2-9鉀在空氣中能燃燒，火焰呈紫色。比鉀與氧

6、氣的燃燒更劇烈生成過氧化鉀和比過氧化鉀更復雜的氧化物。大量實驗證明堿金屬都能與氧氣反應鋰與氧氣的反應不如鈉劇烈，生成氧化鋰。4Li+O2=2Li2O第12頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五在室溫下銣和銫遇到空氣就會立即燃燒。鉀銣等堿金屬與氧氣反應，生成比過氧化物更復雜的的氧化物。除與氧氣反應外，堿金屬還能與氯氣等大多數非金屬反應，表現出很強的金屬性，且金屬性從鋰到鈉逐漸增強。2、堿金屬與水的反應實驗2-10現象：浮、熔、游、叫（燃、炸）、紅原理：2K+2H2O=2KOH+H2實驗現象解釋：3、跟酸反應：4、跟鹽的水溶液的反應：與原子結構理論對比分析四、焰色反應第13頁，共

7、44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五三、堿金屬的化學性質1、堿金屬與氧氣等非金屬反應點燃4Li + O2 2Li2O點燃2Na + O2 2Na2O2鉀、銣、銫與氧氣反應生成的產物更為復雜第14頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五2、堿金屬與水反應 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頁，共44頁，2022年，5月20

8、日，10點0分，星期五 結構 性質相 似 性最外層只有一個電子與氧氣等非金屬反應與水反應置換出氫氣易失電子 強還原性（強金屬性）遞變性電子層數增多，原子半徑增大與非金屬反應越來越劇烈與水反應越來越劇烈失電子能力增強 還原性（金屬性）增強第16頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五第17頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五遞變性Li Na K Rb Cs金屬性還原性 單質與水反應劇烈程度最高氧化物對應水化物堿性LiNaKRbCsLiOHNaOHKOHRbOHCsOHLi是最輕的金屬；Cs是最強的金屬；CsOH是最強的堿第18頁，共44頁，2022年，5月20

9、日，10點0分，星期五LiNaKRbCs與O2反應不如鈉劇烈Li2O劇烈燃燒Na2O2劇烈燃燒生成比過氧化物更復雜的氧化物遇空氣立即燃燒生成更復雜的氧化物遇空氣立即燃燒生成更復雜的氧化物與H2O反應劇烈、生成H2更劇烈、生成H2輕微的爆炸生成H2遇水立即燃燒爆炸遇水立即燃燒爆炸結論 金 屬 性 增 強 第19頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五第20頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五化學性質：從鋰到銫，堿金屬隨著核電荷數增多，原子半徑增大，失電子能力逐漸增強，金屬性逐漸增強：LiNaKRbCs均為活潑金屬，是強還原劑能與水劇烈反應，生成氫氧化物和氫氣，

10、從鋰到銫與水反應越來越劇烈，對應的堿的堿性越來越強LiOHNaOHKOHRbOHCsOH 。在空氣中迅速被氧化從鋰到銫反應越來越劇烈，生成物越來越復雜：鋰：氧化物鈉：氧化物；過氧化物鉀、銣、銫：比過氧化物更復雜的氧化物。第21頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五原子結構：相似性：最外層只有一個電子，在化學反應中容易失去一個電子，形成+1價的離子。遞變性： 電子層數： LiNaKRbCs 原子半徑LiNaKRbCs 堿金屬的物理性質相似性：銀白色（銫略帶金色）;硬度小;密度小;熔點低;導熱、導電遞變規(guī)律：從鋰到銫密度呈減小趨勢（但鉀反常）熔點、沸點逐漸降低 第22頁，共44頁

11、，2022年，5月20日，10點0分，星期五二、堿金屬元素的變化規(guī)律（按Li Na K Rb Cs 的順序）它們原子半徑的變化規(guī)律是：它們還原性的變化規(guī)律是：它們熔點、沸點的變化規(guī)律是： 原子半徑逐漸增大還原性逐漸增強熔點、沸點逐漸降低第23頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五三、堿金屬中的特殊性1、堿金屬一般保存在煤油中，但Li的密度比煤油小，故保存在石蠟中2、Na、K密度反常3、Li和O2反應生成Li2O4、將Na、K等放入CuSO4溶液中得不到金屬Cu發(fā)生如下反應2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H25、堿金屬與水反應很快，但Li與水反應很慢

12、，且LiOH屬中強堿，溶解度小第24頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五第25頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五焰色反應1、焰色反應是元素的性質，與元素的存在 狀態(tài)無關。2、焰色反應是指某些金屬或它們的化合物 在灼燒時會使火焰呈現出特殊的顏色。多種金屬及它們的化合物在燃燒時使火焰呈特殊的顏色，這在化學上叫焰色反應。實驗2-11第26頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五3、焰色反應實驗操作注意事項： a 用稀鹽酸把鉑絲洗充分后，放在火焰上灼燒至火焰恢復原來的顏色。目的是除去鉑絲上的雜質。 b 蘸取被灼燒物質于火焰上灼燒，觀察火焰顏色。

13、 c 觀察K的焰色反應時，要透過藍色鈷玻璃，排除Na的干擾。第27頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五4、應用：檢驗金屬元素、焰火。5、掌握兩種焰色反應顏色：Na: 黃色；K：紫色（透過藍色鈷玻璃）。實驗步驟：洗、燒、蘸、燒、觀。解釋：原理：原子或離子的外層電子獲的電子 激發(fā)態(tài)電子基態(tài)電子+能量（光）焰色反應是金屬或化合物的化學性質嗎鈉：黃色、鉀：紫色。根據焰色反應的特殊顏色，可以鑒定金屬或金屬離子的存在。節(jié)日焰火：作業(yè)：第28頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五第29頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五問題探究 至今為止，我們鑒定物

14、質，通常用哪些方法（根據什么現象判斷） ？ 鑒定鉀、鈉和它們的化合物，能用這些方法嗎？為什么？第30頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五鑒別物質的方法 顏色改變法 酸能使紫色石蕊試液變紅 生成沉淀法 Ag+ + Cl- =AgCl Ba2+ + SO42- = BaSO4 生成氣體法 2H+ + SO32- = H2O +SO2 NH4+ + OH- = NH3 + H2O碘遇淀粉變藍Na+ K+ 無色鉀鹽和鈉鹽均溶于水第31頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五 焰 色 反 應定義： 某些金屬或金屬化合物灼燒時使火焰呈現特殊的顏色，在化學上叫做焰色反應。

15、鉀 紫色（透過藍色鈷玻璃） 注意： 是物理變化，屬元素性質，與價態(tài)無關。焰色鈉 黃色鈣 磚紅色銅 綠色第32頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五讀書與思考 請閱讀課本111-112頁，并思考：土壤里鉀的含量并不少，為什么還要施用鉀肥？常用的鉀肥有哪些？施用鉀肥應注意哪些問題？因含鉀的礦物不溶于水，植物不能吸收。有 KCl , K2SO4 , K2CO3（草木灰的主要成分）防止雨水淋失氮磷鉀三種肥料的合理配合。第33頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五本章精華 七反應兩焰色 2Na + O2 = Na2O2焰色：鈉 - 黃色 鉀 紫色（透過鈷玻璃）考試熱點

16、：含鈉的混和物成份的推斷、計算及實驗裝置。 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O22Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O 離子方程式的書寫電子轉移點燃 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2第34頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五 【例1】A、B、C、D、E 五種物質在一定條件下相互轉化關系如下圖所示：ABDC+ FSE+ C+ E( 淡黃色固體）一定條件 試

17、寫出 A、B、C、D、E 的化學式 寫出反應的化學方程式： A+C A+E B+ENa2O2NaO2H2OH2OH2CO2 O22Na + O2 = Na2O2點燃2Na + 2H2O = 4NaOH + H22Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2第35頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五 例2 在用金屬鈉制取Na2O時，通常采用下法：2NaNO2 + 6Na = 4Na2O + N2 試說明采用此法的原因。 以退為進，從條件的反面去思考：如不 用此法，而直接用金屬鈉在空氣中燃燒，會 引起什么后果？就不難得出采用此法的原因。 金屬鈉在空氣中燃燒會生成Na2

18、O2, 而在N2氣氛中反應生成的Na2O就不會被 氧化成Na2O2。第36頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五 例3 18.4g NaOH 和 NaHCO3 固體混和物，在密閉容器中加熱到250,經充分反應后排出氣體，冷卻。所得剩余固體質量為16.6g, 試計算混和物中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 結論：NaOH 過量 ，應按NaHCO3 計算。第37頁，共44頁，2022年，5月20日，10點0分，星期五 例3 18.4g NaOH 和 NaHCO3 固體混和物，在密閉容器中加熱到250,經充分反應后排出氣體，冷卻。所得剩余固體質量為16.6g, 試計算混和物中NaOH的百分含量。 NaOH + NaHCO3 = Na2CO3 + H2O84g 18 gB18.4g 16.6g = 1.8g84g : B =18g : 1.8g B = 8.4