一硷金属.ppt

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1、第二章,鹼金屬,一鹼金屬：,鹼金屬元素,這六種元素的原子最外層都只有一電子，在反應時很容易失去該電子，因些，它們都是非常活潑的金屬，化學性質活潑。由於它們的氧化物的水化物都是可溶于水的強鹼，因此，又將它們統稱為鹼金屬元素。,第一節,鈉,一原子結構：,從鈉元素原子的原子核外電子排佈來看，其最外層僅有一個電子，因此，極易失去最外層上的一個電子達到稀有氣體的電子層結構而穩定。即Na易失去一個電子形成Na+，表示為 Nae=Na+鈉的原子結構決定了其性質的活潑性，故鈉元素是活潑的金屬元素，單質鈉或鈉原子是強還原劑，鈉的離子具有弱氧化性。,二鈉的性質：,實驗準備：,金屬鈉、小刀、濾紙、水、酚酞、酒精燈、

2、硫酸銅溶液、石棉網、鐵架台等。,(一)鈉的物理性質：,金屬鈉具有銀白色的金屬光澤，是熱的良導體。金屬鈉很軟，密度是0.97g/cm3，比水的密度小熔點是97.81，沸點是882.9,切割金屬鈉,1.與非金屬單質反應,(1)與O2反應,新切開的金屬鈉的斷面是銀白色的，但在空氣中因與O2化合為白色Na2O而使其表面變暗。,4Na+O2=2Na2O,(二)鈉的化學性質：,金屬鈉在空氣中燃燒,2Na+O2=Na2O2,點燃,金屬鈉在空氣中或純O2中燃燒，發出黃色火焰，生成淡黃色固體(Na2O2)。,(2)與S反應,鈉與S在研磨下會直接化合生成Na2S，且發生爆炸。,2Na+S=Na2S,(3)與Cl2

3、反應,鈉在Cl2中燃燒有NaCl生成。,鈉在Cl2中燃燒,現象：有白色的煙，黃色火焰,2.與水反應：,鈉與水反應,觀察現象並回答以下問題：,(1)鈉與水應有什麼現象?,(2)為什麼有這些現象?,(3)判斷反應有那些產物?,(4)應如何儲存金屬鈉?,(5)該反應是氧化還原反應嗎?若果是，請指 出氧化劑和還原劑，並標出電子轉移的方 向和數目。,實驗現象與分析：,(1)金屬鈉浮在水面上,(2)熔化成閃亮小球,(3)小球在水面游動，並發出嘶嘶聲響,(4)滴加酚酞變紅色,鈉的密度小于1，比水還輕,鈉的熔點較低，反應放的熱能使其熔化。,因為有氣體(H2)生成，並受氣流推動。,有鹼(NaOH)生成。,2Na

4、+2H2O=2NaOH+H2,化學方程式：,離子方程式：,2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2,金屬鈉的儲存：,在實驗室通常將鈉保存在煤油裡,3.鈉與鹽溶液反應,鈉與硫酸銅溶液反應,觀察現象並回答以下問題：,(1)培養皿中有沒有紅色的金屬銅?,(2)反應中有那些產物?,實驗現象與分析,(1)有藍色沉澱生成,(2)小球在水面游動，並發出嘶嘶聲響,生成了Cu(OH)2,有H2生成,化學方程式：,2Na+2H2O=2NaOH+H2,2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4,離子方程式：,2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+H2+Na2SO4,2Na+2H2O+Cu2+=Cu

5、(OH)2+H2+2Na+,三.金屬鈉的保存、鈉元素的存在及用途,金屬鈉應保存在煤油中，與空氣和水隔絶。因為Na的密度大于煤油密度,且Na不與煤油反應。,1.保存：,2.存在：,鈉元素只能以化合態形式存在于自然界中。如：NaCl、Na2CO3等。,(1)制取過氧化鈉作供氧劑;(2)作還原劑，制鈦、鋯、鈮等;(3)用于電光源(如高壓燈)。,3.用途：,第二節,鈉的化合物,鈉的化合物很多，用途廣泛，主要有以下幾種：,1鈉的氧化物：,Na2O,、,Na2O2,2鈉的氫氧化物：,3鈉鹽：,NaOH,NaCl,Na2CO3,NaHCO3,、,、,一.氧化鈉(Na2O)和過氧化鈉(Na2O2),(一)過氧

6、化鈉：,1.物理性質：淡黃色的固體物質,2.化學性質：,(1)與水反應：,過氧化鈉與水反應(P.32圖2-7和圖2-8),實驗準備：試管、過氧化鈉、水、酚酞、帶火星木條、滴管,觀察現象並回答問題：,1.有什麼現象發生?,2.為什麼會有這些現象?,3.判斷有哪些產物生成?,4.該反應是氧化還原反應嗎?若果是，請指 出氧化劑和還原劑，並標出電子轉移的方 向和數目。,實驗現象和分析：,有氣泡，且使帶火星的木條復燃,(2)滴入酚酞變紅 且紅色會褪去,生成了氧氣,有鹼(NaOH)生成,且過氧化鈉有漂白作用,(3)棉花燃燒,是放熱反應,由此可見，過氧化鈉與水反應生成NaOH和O2，且該反應是一個放熱反應。

7、Na2O2是強氧化劑，可作漂白劑。,電子轉移情況：,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,-e-x2,+e-x2,可見Na2O2既是氧化劑，又是還原劑,化學方程式：,離子方程式:,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,2Na2O2+2H2O=4Na+4OH-+O2,2Na2O2+4H2O=2H2O2+4NaOH,2H2O2=2H2O+O2,總反應式：,-1,-2,0,(2)與CO2反應,過氧化鈉與CO2反應,觀察現象並回答問題：,1.有什麼現象發生?,2.判斷有哪些產物生成?,實驗現象和分析：,棉花燃燒,有氧氣生成，並且該反應為放熱反應,化學方程式：,2Na2O2+2CO2=2Na2C

8、O3+O2,由此可見，過氧化鈉是一種供氧劑,氧化鈉與過氧化鈉的對比,鹼性氧化物,過氧化物,白色固體,淡黃色固體,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,Na2O+H2O=2NaOH,Na2O+CO2=Na2CO3,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,無,有,制NaOH,作供氧劑和漂白劑,密封干燥,密封干燥,一.根據差量信息計算:,1.將碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物共150克,加熱到質量 不再減少為止,冷卻后稱量剩餘固體物質量為119克,計算原混合物中碳酸鈉的質量分數,分析:加熱后,固體物質質量減少的原因是生成的CO2氣體及H2O(氣)逸散到空氣中,故固體物質質量的減少量即為生成的CO2

9、及H2O的質量.,解:設原混合物中NaHCO3的質量為X克,2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O,m減,168g 106g 44g 18g 44+18=62 X 150 119=31g,解得 X=84g w(Na2CO3)=(15084)/150=44%答:(略),2.將氫氣通入盛有10克氧化銅的試管中,加熱一段 時間後得到固體物質8.4克,計算:參加反應的氧化銅 的質量及生成的銅的質量.,分析:加熱后,固體物質質量減少的原因是生成H2O(氣)逸散到空氣中,故固體物質質量的減少量即為生成的H2O中氧的質量,解:設參加反應的CuO為X克,生成Y克Cu,H2+CuO=Cu+H2O,m減,8

10、0g 64g 18g 80-64=16g X Y 10-8.4=1.6g,解得:X=8g Y=6.4g,答:(略),3.將一塊鐵放入100克CuSO4溶液中,待CuSO4全部反應完之後,固態物質的質量增加1克.計算原CuSO4溶液中CuSO4的質量分數,分析:固體物質質量增加的原因是1摩Fe置換出1摩Cu,Cu的摩爾質量大于Fe,故固體物質的質量增加解:設原CuSO4溶液中CuSO4的質量分數為w,CuSO4+Fe=FeSO4+Cu,m增,160g 56g 64g 64-6=8 g100 w 1g,解得:X=0.2=20%答:(略),第三節,鹼金屬元素,一.鹼金屬元素的原子結構和鹼金屬的性質,

11、1.鹼金屬元素的原子結構,Na,Rb,Cs,K,Li,2 8 1,2 1,2 8 8 1,2 8 1 8 8 1,2 8 1 8 1 8 8 1,2.原子結構的相似及遞變性,(1)原子最外層均為1個電子(2)核電荷數由Li Cs逐漸增大(3)電子層數逐漸增多(4)原子半徑逐漸增大,3.鹼金屬元素的化學性質的相似及遞變性(1)由於最外層電子數相同，所以具有 相似的化學性質;例如都能與非金 屬、氧氣、水等物質起反應，化合 物中均顯+1價。鹼金屬單質與水 反應都生成相應的鹼(MOH)和氫氣。,(2)由於原子半徑逐漸增大，化學性質 也有遞變性；例如:a)元素的金屬性逐漸增強;b)單質的還原性逐漸增強;

12、c)單質與非金屬反應劇烈程度逐漸增強;d)單質與水反應劇烈程度逐漸增強;e)單質與氧氣反應的生成的產物不同;Li+O2=Li2O Na+O2=Na2O2f)最高價氧化物對應水化物(MOH)的鹼性逐 漸增強;,點燃,點燃,Li、Na、K與水反應,觀察實驗並回答問題：比較Li、Na、K三種單質的硬度(2)比較Li、Na、K三種單質與水反應 的劇烈程度，並比較它們的熔點高低,現象分析：由Li 到K的硬度逐漸減小;由Li到K與水反應逐漸劇烈，它們的熔點逐漸降低。,4.鹼金屬的物理性質的相似及遞變性,Li,Na,K,Rb,Cs,由表所得，物理性質也具有相似及遞變性：均為銀白色(銫略帶金色)，柔軟；密度逐

13、漸增大，但鈉、鉀反常；(鋰是最輕的金屬)(3)單質熔、沸點逐漸降低；(4)鹼金屬一般保存在煤油中，但鋰的密度比煤油小，故保存在液態石蜡中。,逐漸降低,逐漸降低,逐漸增多,金屬性逐漸增強,二.焰色反應 某些金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現出特殊的顏色，這種現象稱為焰色反應。多種金屬具有焰色反應，如：鋰、鉀、鈉、銣、鈣、鍶、銅、鋇等。,第二章,鹼金屬,金屬鈉與鈉的化合物分組實驗指引,實驗一：金屬鈉與水反應,向一盛有半杯自來水的小燒杯裡滴入幾滴酚酞試液，然後把一小塊金屬鈉投入小燒杯中,並用玻片蓋住燒杯。觀察反應的現象和溶液顏色的變化。,回憶該反應的化學方程式,實驗二：金屬鈉與硫酸銅溶液反應,

14、向一盛有硫酸銅溶液的小燒杯裡，加入小量蒸餾水稀釋，然後把一小塊金屬鈉投入小燒杯,並用玻片蓋住燒杯。觀察反應的現象,溶液中有沒有紅色的銅生成。,回憶該反應的化學方程式,實驗三：過氧化鈉與水反應,1.取一潔淨試管加入少量的Na2O2固體，向試管中加入少量水，用帶火星的線香放在試管口，檢驗生成的氣體，再向試管中加入23滴酚酞,觀察現象。,2.向不銹鋼小碟中加入少量Na2O2固體，再鋪上一薄層棉花，再在棉花上加小量Na2O2固體,用滴管滴加幾滴水在Na2O2上,觀察發生的現象。,回憶該反應的化學方程式,實驗四：過氧化鈉與二氧化碳反應,向不銹鋼小碟中加入少量Na2O2固體，再鋪上一薄層棉花，再在棉花上加少量Na2O2固體,將二氧化碳發生裝置中生成的二氧化碳由導氣管輸送到Na2O2固體上，觀察反應現象。,回憶該反應的化學方程式,實驗五：碳酸氫鈉受熱分解,把盛有少量NaHCO3的試管固定在鐵架台的鐵夾上(注意試管口要稍向下傾斜)，用帶導管的膠塞塞緊試管，並將導管插入盛有澄清的石灰水的小燒杯中,然後加熱試管觀察澄清的石灰水是否變混濁.試管壁上 是否有水珠.反應完畢要先移走燒杯後撤燈.回憶該反應的化學方程式,