第三节碱金属元素.ppt
碱金属元素碱金属元素第三节第三节碱金属元素共有哪几种?名称符号锂Li钠Na钾K铷Rb铯Cs钫Fr放射性元素 不要求掌握 ！你写对了吗？结构结构性质性质决定决定决定决定决定决定决定决定存在存在用途用途保存保存制备制备元素元素名称名称元素元素符号符号核电核电荷数荷数颜色和状态颜色和状态密度密度 gcm-3熔点熔点 沸点沸点 锂锂Li3银白色，柔软银白色，柔软0.534180.51347钠钠Na11银白色，柔软银白色，柔软0.9797.81882.9钾钾K19银白色，柔软银白色，柔软0.8663.65774铷铷Rb37银白色，柔软银白色，柔软1.53238.89688铯铯Cs55略带略带金色金色光泽，柔软光泽，柔软1.87928.40678.4碱金属元素碱金属元素单质单质的物理性质的物理性质相似性：相似性：银白色（铯略带金色）、软、轻、低、导银白色（铯略带金色）、软、轻、低、导 递变性：递变性：从锂到铯硬度从锂到铯硬度减小；减小；依次依次增大增大 （K反常）；反常）；熔点熔点、沸点、沸点 依次依次降低降低根据根据推论推论验证验证结论结论+32 12 8 1 +112 8 8 1+19+37 2 8 18 8 1+552 8 18 18 8 1LiNaKRbCs原 子 结 构 示 意 图根据根据 推论推论 验证验证 结论结论一一 原子结构：原子结构：相似性：相似性： 最外电子层只有一个电子最外电子层只有一个电子 递变规律：递变规律：电子层数逐渐增多原子电子层数逐渐增多原子半径逐渐增多半径逐渐增多 二二 钠的化学性质钠的化学性质活泼，能与氧气，水，盐酸等物质活泼，能与氧气，水，盐酸等物质起反应，显起反应，显强还原性强还原性结构结构性质性质根据根据 推论推论 验证验证 结论结论化学性质：化学性质：碱金属元素都能与氧气，水，碱金属元素都能与氧气，水，酸等物质反应，显还原性。酸等物质反应，显还原性。核电荷数核电荷数电子层数电子层数原子半径原子半径失电子能力失电子能力还原性还原性根据根据 推论推论 验证验证 结论结论实验实验1：（钾的燃烧）：（钾的燃烧）实验验证实验验证现象：现象：稍加热便燃烧，发出黄色的火焰。稍加热便燃烧，发出黄色的火焰。反应比钠更剧烈反应比钠更剧烈原理：原理：K + O2 K2O2点燃点燃?超氧化物 (不需掌握！)实验实验2：（钾与水的反应）：（钾与水的反应）现象：现象：与钠相同与钠相同浮浮 熔熔 游游 响响 红红 发生轻微的爆炸，比钠更剧烈发生轻微的爆炸，比钠更剧烈原理：原理：K + H2O22KOH + H22钾比钠的还原性强钾比钠的还原性强铷与水反应实验铷与水反应实验铯铯与水反应实验与水反应实验 1 锂（Li)与氧气能反应，生成氧化锂Li + O2点燃Li 2O42反应不如钠剧烈2 铷，铯也能与氧气反应，生成超氧化物 反应比钾的反应要剧烈得多。Li Na K Rb Cs氧化物氧化物过氧化物过氧化物超氧化物超氧化物+ O2越来越剧烈越来越剧烈+ H2O3 碱金属都能与水反应，生成氢氧化物和氢气 铷与铯遇水立即燃烧，甚至爆炸，比钾要剧烈根据根据 推论推论 验证验证 结论结论化学性质化学性质1 相似性相似性：(1)碱金属都能与氧气反应(2)都能与水反应，生成氢氧化物 和氢气（3）均为强还原剂 M+M - e-M + H2OMOH + H22222 递变规律递变规律：（从（从Li到到 Cs)(1)与氧气反应越来越剧烈，生成氧化钠，过氧化钠和超氧化钠（2）与水反应越来越剧烈（3）还原性或金属性越来越强推论正确推论正确问题探究 迄今为止，我们鉴定物质，通常用哪迄今为止，我们鉴定物质，通常用哪些方法（根据什么现象判断）些方法（根据什么现象判断） ？ 鉴定钾、钠和它们的化合物，能用鉴定钾、钠和它们的化合物，能用这些方法吗？为什么？这些方法吗？为什么？鉴别物质的方法（1） 颜色改变法颜色改变法 酸能使紫色石蕊试液变红酸能使紫色石蕊试液变红（2）生成沉淀法）生成沉淀法 Ag+ + Cl- =AgCl Ba2+ + SO42- = BaSO4（3）生成气体法）生成气体法 2H+ + SO32- = H2O +SO2 NH4+ + OH- = NH3 + H2O碘遇淀粉变蓝色碘遇淀粉变蓝色Na+ K+ 无色无色钾盐和钠盐均溶于水钾盐和钠盐均溶于水（4）直接观察法）直接观察法 硫酸铜溶液硫酸铜溶液 焰 色 反 应定义定义： 某些金属或金属化合物灼烧时使火焰呈现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。特殊的颜色，在化学上叫做焰色反应。钾钾 紫色（透过蓝色钴玻璃）紫色（透过蓝色钴玻璃） 注意：注意： 是物理变化，属元素性质，与价态无关是物理变化，属元素性质，与价态无关。焰色钠钠 黄色黄色钙钙 砖红色砖红色铜铜 绿色绿色 焰 色 反 应 点燃酒精灯点燃酒精灯( (最好用煤气灯最好用煤气灯, ,火焰颜色较浅火焰颜色较浅) )操作 铂丝在酒精灯上灼烧至火焰呈原色铂丝在酒精灯上灼烧至火焰呈原色 铂丝蘸取固体或溶液灼烧铂丝蘸取固体或溶液灼烧, ,观察。观察。若是钾元素，应透过蓝色钴玻璃，滤去遮若是钾元素，应透过蓝色钴玻璃，滤去遮盖紫色的黄光。盖紫色的黄光。 铂丝用稀盐酸洗净，在火焰上灼烧至原色。铂丝用稀盐酸洗净，在火焰上灼烧至原色。读书与思考 请阅读课本请阅读课本39页，你有什么启示？并思考：页，你有什么启示？并思考：土壤里钾的含量并不少，为什么还要施用钾肥？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？常用的钾肥有哪些？施用钾肥应注意哪些问题？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。因含钾的矿物不溶于水，植物不能吸收。有有 KCl , K2SO4 , K2CO3（草木灰的主要成分）（草木灰的主要成分）防止雨水淋失防止雨水淋失氮磷钾三种肥料的合理配合。氮磷钾三种肥料的合理配合。 例例1 将一定量的金属钾放入将一定量的金属钾放入23.6g t 的水中，得的水中，得到到t 的氢氧化钾饱和溶液的氢氧化钾饱和溶液31.2g , 求求t 时时KOH的溶解度。的溶解度。分析：分析： 把反应前后未反应的水作为一个恒量，通过把反应前后未反应的水作为一个恒量，通过差量法差量法求解。求解。2K+ 2H2O = 2KOH + H2112g : 76g = x : 7.6g x = 11. 2g解：解： 设生成设生成KOH的质量为的质量为 x ，消耗水的质量为，消耗水的质量为 y溶液增重溶液增重 78 g112g 36g = 76g 36g 2g 112 gyx 31.2g-21.6g = 7.6g 36g : 76g = y : 7.6g y = 3. 6g设设KOH的溶解度为的溶解度为 S(23.6g-3.6g) : 11.2g = 100g : S S = 56g 答答 （ 略略 ） 例例2 钠与另一种碱金属形成的合金钠与另一种碱金属形成的合金0.3g , 投入投入100mL 0.1mol/L 的盐酸中，反应后溶液体积无变化，的盐酸中，反应后溶液体积无变化，测得该溶液中测得该溶液中OH- 离子的浓度为离子的浓度为0.1mol/L , 则另一种则另一种碱金属是哪种？它在合金中百分含量是多少？碱金属是哪种？它在合金中百分含量是多少？2M+ 2H2O = 2MOH + H2 现已知溶液呈碱性，现已知溶液呈碱性，2M+ 2HCl = 2MCl + H2 （M代表合金）代表合金）故合金首先与盐酸反应，再与水反应。故合金首先与盐酸反应，再与水反应。分析：分析：用用平均值平均值法求解，求合金的平均式量。法求解，求合金的平均式量。 例例2 钠与另一种碱金属形成的合金钠与另一种碱金属形成的合金0.3g , 投入投入100mL 0.1mol/L 的盐酸中，反应后溶液体积无变化，的盐酸中，反应后溶液体积无变化，测得该溶液中测得该溶液中OH- 离子的浓度为离子的浓度为0.1mol/L , 则另一种则另一种碱金属是哪种？它在合金中百分含量是多少？碱金属是哪种？它在合金中百分含量是多少？2M+ 2H2O = 2MOH + H22M+ 2HCl = 2MCl + H2 （M代表合金）代表合金）合金平均摩尔质量为：合金平均摩尔质量为： 0.3g/0.02mol = 15g/mol分析：分析：即合金的平均式量为即合金的平均式量为15，而钠的式量为，而钠的式量为23，大于，大于150.01mol0.01mol0.01mol0.01mol合金共合金共0.02mol故另一种碱金属的式量必小于故另一种碱金属的式量必小于15，判断为锂。，判断为锂。 例例2 钠与另一种碱金属形成的合金钠与另一种碱金属形成的合金0.3g , 投入投入100mL 0.1mol/L 的盐酸中，反应后溶液体积无变化，的盐酸中，反应后溶液体积无变化，测得该溶液中测得该溶液中OH- 离子的浓度为离子的浓度为0.1mol/L , 则另一种则另一种碱金属是哪种？它在合金中百分含量是多少？碱金属是哪种？它在合金中百分含量是多少？设锂的物质的量为设锂的物质的量为 z23(0.02- z) + 7 z = 0.3 答：答： 锂在合金中的百分含量为锂在合金中的百分含量为23.3%Z = 0.01mol锂的百分含量锂的百分含量= 100% = 23.3%(0.01)(7)0.3
