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1、金属钠与碱金属我们在初中学习过一些金属和碱的知识,知道金属原子最外电子层上的电子数目一般少于4 个,它们在化学反应中比较容易失去最外电子层上的电子。我们还知道,电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物叫做碱。本章将要学习的碱金属包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)等六种元素。从上图中的这些元素的原子结构示意图可以得知,它们的最外电子层上的电子数都是 1,在反应时很容易失去,因此,它们都是非常活泼的金属。由于它们的氧化物的水化物都是可溶于水的强碱,因此,又将它们统称为碱金属。第一节钠一钠的物理性质【实验 21】取一块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去一
2、端的外皮。观察钠的颜色。金属钠很软,可以用刀切割。切开外皮后,可以看到钠具有银白色的金属光泽。钠是热和电的良导体。钠的密度是0.97g/cm3,比水的密度小,能浮在水面上。钠的熔点是 97.81,沸点是882.9。二钠的化学性质钠的化学性质非常活泼,能与氧气等许多非金属以及水等起反应。1钠与非金属的反应【实验 22】观察用刀切开的钠的表面所发生的变化。把一小块钠放在石棉网上加热。观察发生的现象。在实验中我们可以看到,新切开的钠的光亮的表面很快就变暗了。这是由钠与氧气发生反应,在钠的表面生成了一薄层氧化物所造成的。钠与氧气反应可以生成白色的氧化钠,但氧化钠不稳定。钠与充足的氧气剧烈反应生成过氧化
3、钠,过氧化钠比较稳定。所以,钠在空气中燃烧,生成的是过氧化钠,并发出黄色的火焰。2Na+O2Na2O2钠除了能与氧气直接化合外,还能与氯气、硫等很多非金属直接化合。例如,钠与硫化合时甚至发生爆炸,生成硫化钠。2Na+S=Na2S 2钠与水的反应【实验 23】向一个盛有水的培养皿里滴入几滴酚酞试液,然后把一小块钠(约为黄豆粒大小)投入培养皿(可利用投影仪将实验投影在屏幕上)。观察反应的现象和溶液颜色的变化。【实验 24】在一个空塑料瓶中加入约3/4 体积的水,用手挤压瓶子,使水面上升至近瓶口,排走瓶中的大部分空气。在胶塞上固定一根大头针,用针扎起一块黄豆粒大小的金属钠,迅速用胶塞塞住挤瘪的瓶口,
4、倒置(图 24)。待反应完全后,反应产生的气体使挤瘪的瓶子复原,取下塞子,迅速用拇指堵住瓶口,并将瓶口移近火焰,检验钠与水反应所生成的气体。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 10 页 -讨论 1将钠投入水中时,钠为什么会浮在水面上?2钠为什么会熔成一个小球?3闪亮的小球为什么会在水面上迅速游动,并发出轻微的嘶嘶声,直至小球消失?4从反应后溶液由无色变成红色,以及气体的爆鸣试验,说明钠与水反应生成了什么?通过讨论,我们可以得出钠的密度比水小、钠与水的反应是放热反应,以及反应后生成了氢氧化钠和氢气等结论。2Na+2H2O=2NaOH+H2钠很容易跟空气中的氧气和水起反应
5、,因此,在实验室中通常将钠保存在煤油里。由于钠的密度比煤油大,所以,钠沉在煤油下面,将钠与氧气和水隔绝。三钠的存在和主要用途自然界里的元素有两种存在形态:一种是以单质的形态存在,叫做元素的游离态;一种是以化合物的形态存在,叫做元素的化合态。钠的化学性质很活泼,所以它在自然界里不能以游离态存在,只能以化合态存在。钠的化合物在自然界里分布很广,主要以氯化钠的形式存在,如海水中氯化钠的质量分数大约为3。除此以外,钠也以硫酸钠、碳酸钠、硝酸钠等形式存在。钠可以用来制取过氧化钠等化合物。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。钠是一种很强的还原剂,可以把钛、锆、铌、
6、钽等金属从它们的卤化物里还原出来。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。第二节钠的化合物钠的化合物很多,用途也很广泛。其中,钠的重要化合物氢氧化钠和氯化钠我们在初中已学过。这里,重点学习过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠。一过氧化钠过氧化钠是淡黄色的固体,能与水起反应。【实验 25】把水滴入盛有Na2O2固体的试管中,用带火星的木条放在试管口,检验生成的气体(图 26)。【实验 26】用棉花包住约0.2gNa2O2粉末,放在石棉网上。在棉花上滴加几滴水(图 27)。观察发生的现象。过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气:2Na2O2+2H2O=4Na
7、OH+O2这是一个放热反应,反应放出的热能使棉花燃烧,而反应中生成的氧气又使棉花的燃烧加剧。过氧化钠是强氧化剂,可以用来漂白织物、麦秆、羽毛等。过氧化钠跟二氧化碳起反应,生成碳酸钠和氧气:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2因此,它可用在呼吸面具上和潜水艇里作为氧气的来源。二碳酸钠和碳酸氢钠碳酸钠(Na2CO3)俗名纯碱或苏打,是白色粉末。碳酸钠晶体含结晶水,化学式是Na2CO310H2O。在空气里碳酸钠晶体很容易失去结晶水,并渐渐碎裂成粉末。失水以后的碳酸钠叫做无水碳酸钠。碳酸氢钠(NaHCO3)俗名小苏打,是一种细小的白色晶体。碳酸钠比碳酸氢钠容易溶解于水。碳酸钠和碳酸氢钠都能与盐
8、酸反应放出二氧化碳:名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 10 页 -Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2【实验 27】在两支试管中分别加入3mL 稀盐酸,将两个各装有0.3gNa2CO3或NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内的Na2CO3和 NaHCO3同时倒入试管中,比较它们放出CO2的快慢(图 28)。从上述实验可以看到,NaHCO3和 Na2CO3都能与 HCl 溶液起反应,但NaHCO3与 HCl 溶液的反应要比Na2CO3与 HCl 溶液的反应剧烈得多。讨论 实验时,如果不慎将盐酸洒
9、在桌面上,用 Na2CO3处理或用 NaHCO3处理,哪种更好?为什么?【实验 28】把 Na2CO3放在试管里,约占试管容积的1/6,并往烧杯里倒入澄清的石灰水,加热。观察澄清的石灰水是否起变化。换上一支放入同样容积NaHCO3的试管,加热。观察澄清石灰水的变化。从上述实验可以看到,Na2CO3受热没有变化,而 NaHCO3受热后放出了 CO2。这个实验说明Na2CO3很稳定,NaHCO3却不稳定,受热容易分解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2可以利用这个反应来鉴别Na2CO3和 NaHCO3。讨论 如何鉴别 Na2CO3、NaHCO3和 NaCl?碳酸钠是化学工业的重要产品之一,
10、有很多用途。它广泛地用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业中,也可以用来制造其他钠的化合物。碳酸氢钠是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一。在医疗上,它是治疗胃酸过多的一种药剂。阅读 侯氏制碱法碳酸钠用途非常广泛。虽然人们曾先后从盐碱地和盐湖中获得碳酸钠,但仍不能满足工业生产的需要。1862 年,比利时人索尔维(Ernest Solvay 1838 1922)发明了以食盐、氨、二氧化碳为原料制取碳酸钠的“索尔维制碱法”(又称氨碱法)。此后,英、法、德、美等国相继建立了大规模生产纯碱的工厂,并组织了索尔维公会,对会员以外的国家实行技术封锁。第一次世界大战期间,欧亚交通梗塞。由于我国所需纯碱都是从英国进口
11、的,一时间,纯碱非常缺乏,一些以纯碱为原料的民族工业难以生存。1917 年,爱国实业家范旭东在天津塘沽创办了永利碱业公司,决心打破洋人的垄断,生产出中国的纯碱。他聘请正在美国留学的侯德榜先生出任总工程师。1920 年,侯德榜先生毅然回国任职。他全身心地投入制碱工艺和设备的改进上,终于摸索出了索尔维法的各项生产技术。1924 年 8 月,塘沽碱厂正式投产。1926 年,中国生产的“红三角”牌纯碱在美国费城的万国博览会上获得金质奖章。产品不但畅销国内,而且远销日本和东南亚。针对索尔维法生产纯碱时食盐利用率低,制碱成本高,废液、废渣污染环境和难以处理等不足,侯德榜先生经过上千次试验,在1943 年研
12、究成功了联合制碱法。这种方法把合成氨和纯碱两种产品联合生产,提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本。联合制碱法很快为世界所采用。由于侯德榜对制碱技术做出了重大贡献,所以人们把他所发明的联合制碱法称做“侯氏制碱法”。他本人也荣获“中国工程学会化工贡献最大者奖”,并被聘为英国化学工业学会名誉会员,以及英国皇家学会和美国化学工程学会荣誉会员。侯德榜先生对英、法、德、美等国垄断技术十分愤慨,将自己多年来研究制碱技术的心得写成纯名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 10 页 -碱制造一书,于1933 年在美国出版,将保密达70 年之久的索尔维法公诸
13、于世,为中外学者所钦佩。该书被誉为首创的制碱名著,为祖国争得了荣誉。家庭小实验 在一个瓷盘上铺一层烟灰,在5g 研细的蔗糖中加入1gNaHCO3,混匀。将混合物在烟灰上堆成山峰状。在混合物周围的烟灰上滴加酒精(注意滴加的酒精不要浸湿蔗糖)。然后,点燃酒精。烟灰可作催化剂,可以加速蔗糖燃烧生成焦糖的反应。NaHCO3受热分解放出CO2,使生成的焦糖疏松生长。于是,就可看到在蔗糖表面缓缓长出许多疏松的“黑蛇”,最后汇成一条“大黑蛇”。第三节碱金属元素人们把锂、钠、钾、铷、铯等叫作碱金属,放在一起研究,是由于它们之间存在着某种内在的联系。这种内在的联系是什么呢?下面我们将从它们的结构特征和性质等来进
14、行探讨。一碱金属元素的原子结构和碱金属的性质碱金属是一类化学性质非常活泼的金属,因此,它们在自然界中都以化合态存在,碱金属的单质都由人工制得。表21 中给出了碱金属元素的主要物理性质。由表 21 可以看出,碱金属除铯略带金色光泽外,其余的都是银白色。碱金属都比较柔软,有展性。碱金属的密度都较小,尤其是锂、钠、钾。碱金属的熔点都较低,如铯在气温稍高时就是液态。此外,碱金属的导热、导电性能也都很强。由表 21 的数据分析中还可得到一些规律性的知识:随着碱金属元素核电荷数的增加,它们的密度呈增大趋势,熔点和沸点逐渐降低。我们再来分析碱金属元素的原子结构情况。由表 22,我们也可以得出一些规律性的知识
15、:碱金属元素的原子,其最外电子层上都只有1 个电子,随着核电荷数的增多,它们的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。根据上述事实,我们可以作如下推论:第一,元素的性质与原子最外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1 个电子,因此,可以推论它们具有相似的化学性质。如果以钠作为参照物,可以预测锂、钾、铷、铯等碱金属也能与氧气等非金属以及与水等起反应。第二,由于随着核电荷数的增加,碱金属元素原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,因此,碱金属元素的原子失去最外电子层中电子的能力逐渐增强。也就是说,碱金属元素的性质也具有差异性,从锂到铯,它们的金属性逐渐增强。因此,钾、铷、铯与
16、氧气或水的反应,将比钠更剧烈。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 10 页 -上述这些推论是否正确,需要通过实验和事实进行论证。1碱金属与非金属的反应【实验 29】取一小块钾,擦干表面的煤油后,放在石棉网上稍加热(图 214)。观察发生的现象,并跟钠在空气中的燃烧现象进行对比。同钠一样,钾也能与氧气起反应,而且反应比钠的更剧烈。大量实验证明,碱金属都能与氧气起反应。锂与氧气的反应不如钠剧烈,生成氧化锂:4Li+O22Li2O 在室温时,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起反
17、应,表现出很强的金属性,且金属性从锂到铯逐渐增强。2碱金属与水的反应【实验210】在一个盛有水的锥形瓶里滴入几滴酚酞试液。取像黄豆那样大小的一小块钾,擦干表面的煤油后放入锥形瓶里,迅速用玻璃片盖好(图 215)。观察所发生的现象,并跟钠与水的反应现象进行对比。反应完毕后,取下玻璃片,迅速将燃着的小木条靠近锥形瓶口,检验反应所生成的气体。实验证明,同钠一样,钾也能与水起反应生成氢气和氢氧化钾。钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈,反应放出的热可以使生成的氢气燃烧,并发生轻微的爆炸,证明钾比钠的金属性更强。2K+2H2O=2KOH+H2大量实验还证明,碱金属都能与水起反应,生成氢氧化物并放出氢气。例如
18、,铷、铯与水的反应比钾与水的反应还要剧烈。它们遇水立即燃烧,甚至爆炸。上面实验及大量事实都证明,前面所作的推论是合理的,也是正确的。二焰色反应我们观察钠在空气中燃烧的现象时,会发现钠燃烧时的火焰呈现黄色。如果我们炒菜时,不慎将食盐或食盐水溅在火焰上,也会发现火焰呈现黄色。很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,这在化学上叫做焰色反应。【实验 211】把装在玻璃棒上的铂丝(也可用光洁无锈的铁丝,或镍、铬、钨丝)放在酒精灯火焰(最好用煤气灯,它的火焰颜色较浅)里灼烧,直到与原来的火焰颜色相同为止。用铂丝蘸取碳酸钠溶液,放在火焰上灼烧,就可以看到火焰呈黄色(图 216)。实验后,要
19、用稀盐酸洗净铂丝,并在火焰上灼烧到没有颜色时,再分别蘸取碳酸钾、氯化钾等溶液作试验。在观察钾的火焰颜色时,要透过蓝色的钴玻璃去观察,这样可以滤去黄色的光,避免碳酸钾等中杂质钠所造成的干扰。不仅碱金属和它们的化合物都能呈现焰色反应,钙、锶、钡、铜等金属也能呈现焰色反应。根据焰色反应所呈现的特殊颜色,可以测定金属或金属离子的存在。节日晚上燃放的五彩缤纷的焰火,就是碱金属,以及锶、钡等金属化合物焰色反应所呈现的各种鲜艳色彩。讨论 制造玻璃的主要原料之一是纯碱。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共 10 页 -当在玻璃管口点燃某些可燃性气体时,火焰常呈现黄色。能否由此说明这些气
20、体的火焰为黄色吗?为什么?资料 阅读 金属钾的发现1807 年,英国化学家戴维在电解水研究的基础上,设想用电解的方法从氢氧化钾、氢氧化钠中分离出钾和钠。最初,戴维用氢氧化钾饱和溶液进行电解。当他接通电源后,从阳极得到的是氧气,从阴极得到的是氢气,证明水被电解了,而氢氧化钾却没有被分解。于是他想在无水的条件下继续这项试验。可是干燥的氢氧化钾并不导电,必须在表面吸附少量水分时才能导电。1807 年 10 月 6 日,戴维将表面湿润的氢氧化钾放在铂制的器皿里,并用导线将电池与铂制器皿以及插在氢氧化钾里的电极相连,整套装置都暴露在空气中。通电以后,氢氧化钾开始熔化。戴维发现在阴极附近有带金属光泽的酷似
21、水银的颗粒生成。这些颗粒一经生成便上浮,一旦接触空气,就立即燃烧起来,产生明亮的火焰,甚至发生爆炸。颗粒燃烧后光泽消失,成了白色粉末。当戴维看到了这一惊人的现象时,欢喜若狂,竟然在屋子里跳了起来,并在笔记本上写下:“重要的实验,证明钾碱被分解了!”后来,戴维在密闭的坩埚中电解潮湿的氢氧化钾,终于得到了一种银白色的金属。戴维将这种银白色金属的颗粒投入水中,看到它在水面上急速转动,发出嘶嘶的声音,并燃烧发出浅紫色的火焰。他确认自己发现了一种新的元素。由于这种元素是从钾碱中分解出来的,所以戴维将它命名为“Potassium”,中文译名为“钾”。接着,戴维又以同样的方法从氢氧化钠中电解制得了钠。本章小
22、结一碱金属元素的原子结构和性质的比较二钠和钠的化合物间的相互关系名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页,共 10 页 -三焰色反应多种金属或它们的化合物在灼烧时都能使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上叫做焰色反应。根据焰色反应所呈现的特殊颜色,可以判断某些金属或金属离子的存在。四化学学习中的科学方法在化学学习中,科学方法的训练是很重要的。例如,可以通过实验和观察等,将实验现象和数据等资料加以分析,找出一些规律性的知识,并根据这些规律性的知识和物质的内在联系等,进一步对一些物质的性质作出推论和预测,当这些推论和预测经过实验等多次论证后,就可将其中正确的推论和预测上升并发展为理论。1
23、钠钠的物理性质 很软,可用小刀切割;具有银白色金属光泽(但常见的钠的表面为淡黄色);密度比水小而比煤油大(故浮在水面上而沉于煤油中);熔点、沸点低;是热和电的良导体钠的化学性质 (1)Na 与 O2反应:常温下:4Na+O22Na2O,2Na2O+O22Na2O2(所以钠表面的氧化层既有Na2O 也有 Na2O2,且 Na2O2比 Na2O 稳定)加热时:2Na+O2Na2O2(钠在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体)(2)Na 与非金属反应:钠可与大多数的非金属反应,生成+1 价的钠的化合物例如:2Na+C122NaCl 2Na+SNa2S(3)Na 与 H2O 反应化学方程式及氧化还
24、原分析:离子方程式:2Na+2H2O2Na+2OH+H2Na 与 H2O 反应的现象:浮 熔 游 鸣红(4)Na 与酸溶液反应例如:2Na+2HCl2NaCl+H22Na+H2SO4Na2SO4+H2由于酸中 H浓度比水中H浓度大得多,因此Na 与酸的反应要比水剧烈得多钠与酸的反应有两种情况:酸足量(过量)时:只有溶质酸与钠反应酸不足量时:钠首先与酸反应,当溶质酸反应完后,剩余的钠再与水应因此,在涉及有关生成的NaOH 或 H2的量的计算时应特别注意这一点(5)Na 与盐溶液的反应在以盐为溶质的水溶液中,应首先考虑钠与水反应生成NaOH 和 H2,再分析NaOH 可能发生的反应例如,把钠投入C
25、uSO4溶液中:名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页,共 10 页 -2Na+2H2O2NaOH+H22NaOH+CuSO4Cu(OH)2+Na2SO4注意:钠与熔融的盐反应时,可置换出盐中较不活泼的金属例如:4Na+TiCl4(熔融)4NaCl+Ti 实验室中钠的保存方法由于钠的密度比煤油大且不与煤油反应,所以在实验室中通常将钠保存在煤油里,以隔绝与空气中的气体和水接触钠在自然界里的存在:由于钠的化学性质很活泼,故钠在自然界中只能以化合态的形式(主要为NaCl,此外还有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等)存在钠的主要用途 (1)制备过氧化钠(原理:2Na+O2Na2
26、O2)(2)NaK 合金(常温下为液态)作原子反应堆的导热剂(原因:NaK 合金熔点低、导热性好)(3)冶炼如钛、锆、铌、钽等稀有金属(原理:金属钠为强还原剂)(4)制高压钠灯(原因:发出的黄色光射程远,透雾能力强)2钠的化合物过氧化钠 物理性质淡黄色固体粉末化学性质与 H2O 反应2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2现象:反应产生的气体能使余烬的木条复燃;反应放出的热能使棉花燃烧起来与 CO2反应2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2说明:该反应为放热反应强氧化剂能使织物、麦秆、羽毛等有色物质褪色用途呼吸面具和潜水艇里氧气的来源;作漂白剂说明(1)Na2O2与 H2O、CO2发生反
27、应的电子转移情况如下:由此可见,在这两个反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,H2O 或 CO2只作反应物,不参与氧化还原反应(2)能够与 Na2O2反应产生 O2的,可能是CO2、水蒸气或CO2和水蒸气的混合气体(3)过氧化钠与水反应的原理是实验室制氧气方法之一,其发生装置为“固+液 气体”型装置碳酸钠与碳酸氢钠 Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打颜色、状态白色粉末 碳酸钠结晶水合物的化学式为Na2CO310H2O 白色晶体无结晶水合物水溶性易溶于水溶于水,但溶解度比Na2CO3小热稳定性加热不分解加热易分解化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O 与酸反应较缓慢
28、反应分两步进行:CO32+H=HCO3较剧烈,放出CO2的速度快HCO3+H=CO2+H2O 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页,共 10 页 -HCO3+H=CO2+H2O 与 NaOH 反应不反应NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 酸式盐与碱反应可生成盐和水与 CaCl2 溶液反应CO32+Ca2=CaCO3不反应。Ca(HCO3)2溶于水鉴别方法固态时:分别加热,能产生使澄清石灰水变浑浊气体的是NaHCO3溶液中:分别加入 CaCl2或 BaCl2溶液,有白色沉淀产生的是Na2CO3主要用途用于玻璃、制皂、造纸等制烧碱用作制糕点的发酵粉用于泡沫灭火器治疗胃
29、酸过多相互关系说明(1)由于 NaHCO3在水中的溶解度小于Na2CO3,因此,向饱和的Na2CO3溶液中通入CO2气体,能析出 NaHCO3晶体(2)利用 Na2CO3溶液与盐酸反应时相互滴加顺序不同而实验现象不同的原理,可在不加任何外加试剂的情况下,鉴别Na2CO3溶液与盐酸*侯氏制碱法制NaHCO3和 Na2CO3的原理 在饱和 NaCl 溶液中依次通入足量的NH3、CO2气体,有NaHCO3从溶液中析出有关反应的化学方程式为:NH3+H2O+CO2NH4HCO3 NH4HCO3+NaCl NaHCO3+NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO23碱金属元素碱金属元素的原子结
30、构特征 碱金属元素包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和放射性元素钫(Fr)(1)相似性:原子的最外层电子数均为1 个,次外层为8 个(Li 原子次外层电子数为2 个)因此,在化学反应中易失去1 个电子而显+1 价(2)递变规律:随着碱金属元素核电荷数增多,电子层数增多,原子半径增大,失电子能力增强,金属活动性增强碱金属的物理性质(1)相似性:都具有银白色金属光泽(其中铯略带金黄色);柔软;熔点低;密度小,其中 Li、Na、K 的密度小于水的密度;导电、导热性好(2)递变规律:从Li Cs,随着核电荷数的递增,密度逐渐增大(特殊:K 的密度小于Na 的密度),但熔点、沸
31、点逐渐降低碱金属的化学性质 碱金属的化学性质与钠相似由于碱金属元素原子的最外层电子数均为1 个,因此在化学反应中易失去1 个电子,具有强还原性,是强还原剂;又由于从Li Cs,随着核电荷数的递增,电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子吸引力减弱,故还原性增强(1)与 O2等非金属反应从Li Cs,与 O2反应的剧烈程度逐渐增加Li 与 O2反应只生成Li2O:4Li+O22Li2O 在室温下,Rb、Cs遇到空气立即燃烧;K、Rb、Cs 与 O2反应生成相应的超氧化物KO2、RbO2、CsO2名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页,共 10 页 -(2)与 H2O 反应发生反应的化学方程式可表示为:2R+2H2O=2ROH+H2(R 代表 Li、Na、K、Rb、Cs)从 Li Na,与 H2O 反应的剧烈程度逐渐增加K 与 H2O 反应时能够燃烧并发生轻微爆炸;Rb、Cs 遇H2O 立即燃烧并爆炸生成的氢氧化物的碱性逐渐增强(其中 LiOH 难溶于水)焰色反应 是指某些金属或金属化合物在火焰中灼烧时,火焰呈现出的特殊的颜色(1)一些金属元素的焰色反应的颜色:钠黄色;钾紫色;锂紫红色;铷紫色;钙一砖红色;锶洋红色;钡黄绿色;铜绿色(2)焰色反应的应用:检验钠、钾等元素的存在名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页,共 10 页 -
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