高中化学 第一章第一节第2课时 碱金属元素同步辅导与检测课件 新人教版必修2.ppt

第一节元素周期表第2课时碱金属元素 物质结构元素周期律 第2课时碱金属元素 碱金属元素的发现碱金属元素包括锂 钠 钾 铷 铯 钫 它们被发现的次序是钾 钠 锂 铷 铯 钫 钾和钠都是在1807年由戴维发现的 他电解熔融的氢氧化钾时 发现阴极表面上出现有金属光泽 酷似水银滴的颗粒 有的颗粒刚形成就燃烧掉了 发出火焰 并发生爆炸 有的颗粒逐渐失去光泽 表面形成一层白色薄膜 这种小的 金属颗粒投进水里 即出现火焰 戴维确定它是一种新的元素 因为是从钾碱 potash 制得的 所以定名为钾 potassium 同年 戴维又电解氢氧化钠而制得金属钠 1817年阿尔费特孙 arfvedson 从矿石分析中确定了锂元素的存在 锂的火焰颜色在1818年由格美林 gmelin 发现 他们都没有能制出锂的单质 1818年 布朗得斯 brandes 和戴维电解氧化锂 制得了少量金属锂 一直到1855年 本生 bunsen 和马提生 mattiessen 用电解氯化锂的方法才制得较 多的锂 1893年根茨 guntz 提出在400 时电解熔融的licl 55 kcl 45 电解液制锂 这种原理应用到生产上 一直沿用到现在 1860年克希荷夫 kirchhoff 和本生研究碱金属光谱时 发现蓝色区域有明亮的光谱线 他们把显示这种光谱线的元素叫铯 意思是 天蓝 1861年 克希荷夫和本生又在暗红色区域发现新的光谱线 他们把显示这种光谱线的元素叫铷 意思是 暗红 钫这种在碱金属中密度最大的元素 在理论上和性质上都早就相当明了地被预见了 但一直到1939年 贝赫蕾 perrey 才发现了这第87号元素的一个半衰期很短的同位素223fr 它是从235u衰变为227ac 227ac又经a 衰变而成的 贝赫蕾是法国人 她为了祖国的荣誉命名它为钫 意思是 法兰西 碱金属元素在结构和性质上有什么相似性和递变性呢 1 了解碱金属元素的原子结构及特点 2 了解碱金属元素化学性质的相似性及递变性 3 认识结构决定物质性质的因果关系 碱金属元素 1 碱金属元素原子结构的相似性和递变性 一个失去 1还原 增多 增大 减弱增强 2 碱金属元素性质的相似性和递变性 低小 小白 递减递增 氧化物过氧化物 剧烈 复杂 氢氧化物氢气 2roh h2 剧烈 3 原子结构与性质之间的关系 1 增大 增强 增强 应用思考 1 结合钠 钾的性质 应如何保存单质钾 2 什么是元素的金属性 提示 因k与o2 h2o等发生反应 故应密闭保存 又因为k密度比煤油大且二者不反应 所以同na一样 k也常保存在煤油中 提示 金属性是指元素的原子失去电子难易程度的性质 即元素的原子越易失电子 元素的金属性就越强 知识拓展 一 碱金属元素性质相似性与递变性的比较 续上表 续上表 特别关注 na k与盐溶液的反应 因na k等很活泼的金属易与h2o反应 故当na k投入到盐溶液中时 不是从溶液中置换出相对不活泼的金属 而是先与水发生反应生成碱与氢气 然后生成的碱再与盐发生复分解反应 若不符合复分解反应的条件 则只发生金属与水的反应 二 金属性强弱的比较1 根据原子结构 原子半径越大 金属性越强 反之则越弱 2 根据元素在周期表中的位置 同周期元素 从左至右 随着原子序数的增加 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 同主族元素 从上至下 随着原子序数的增加 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 3 根据实验结论 1 与水或酸反应置换出氢的难易 金属单质与水或酸 非氧化性酸 反应置换出氢的速率越快 反应越剧烈 表明元素金属性越强 2 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 碱性越强 表明该元素金属性越强 3 置换反应 一种金属能把另一种金属从它的盐溶液里置换出来 表明前一种金属元素比后一种金属元素的金属性强 4 单质的还原性强弱 还原性越强 则金属性越强 5 离子的氧化性强弱 离子的氧化性越强 则对应金属元素的金属性越弱 4 根据金属活动性顺序表 一般来说 排在前面的金属的金属性较强 特别关注 1 如某金属元素金属性越强 则单质与水 或酸 反应就越剧烈 最高价氧化物的水化物碱性越强 2 金属性强弱的比较 是比较原子失去电子的难易 而不是失去电子的多少 如na失去一个电子 而mg失去两个电子 但na的金属性比mg强 尝试应用 1 双选题 金属钠比金属钾 a 金属性强b 还原性弱c 原子半径大d 熔点高 解析 碱金属中 随原子序数递增 金属性增强 还原性增强 原子半径增大 熔 沸点降低 答案 bd 2 下列四种演示金属钾与水反应的实验装置 正确的是 解析 钾与水反应剧烈 从安全角度来看 用b装置反应空间大且加有玻璃片 能防止液体溅出来 c空间太小可能会爆炸 d钾与水反应太剧烈不易操作 答案 b 3 双选题 按li na k rb cs顺序递增的性质是 a 单质的还原性b 阳离子的氧化性c 氢氧化物的碱性d 单质的熔点 解析 碱金属按li na k rb cs的顺序 单质还原性递增 阳离子的氧化性递减 氢氧化物的碱性递增 单质的熔点递减 故a c两项正确 b d两项错误 答案 ac 一 碱金属元素的性质 下列关于碱金属的叙述中 不正确的是 a 随着原子序数的增加 元素的金属性逐渐增强b 随着原子序数的减小 单质的还原性逐渐增强c 熔点最高的也是相对原子质量最小的d 密度最小的也是金属性最弱的 解析 碱金属随着原子序数的增加 元素的金属性逐渐增强 单质的还原性逐渐增强 单质的熔点逐渐降低 单质密度逐渐增大 钾有特殊 答案 b名师点睛 碱金属元素的个体差异 在分析碱金属元素单质及其化合物有关题目时 既要注意应用碱金属元素的相似性 递变性 还要注意其个体差异 1 na k通常保存在煤油中 li通常用石蜡密封 2 碱金属还原性最强的是cs 还原性最弱的是li 3 碱金属阳离子氧化性最弱的是cs 最强的是li 4 碱金属元素只有li与o2反应的产物为li2o一种 其他元素与o2反应的产物至少有两种 5 碱金属元素的最高价氧化物对应水化物中只有lioh微溶 其他均为易溶于水的强碱 6 碱金属元素从li cs 密度逐渐增大 但k的密度小于na 变式应用 1 2013 湖南长沙检测 铯是一种碱金属元素 下列关于铯的叙述中 正确的是 a csoh是一种可溶于水的强碱b cs在空气中燃烧 只生成一种氧化物cs2oc cs与水反应 能发生爆炸 并放出o2d 用酒精灯加热cs2co3 可生成cs2o和co2 解析 naoh koh是可溶于水的强碱 cs的金属性强于na k的金属性 因此csoh也是一种强碱 a项正确 除li与o2反应生成li2o外 其他碱金属与o2反应时 产物越来越复杂 因此cs在空气中燃烧 产物不是只有cs2o b项错误 cs的金属性很强 与水反应时能发生爆炸 但只有h2而没有o2生成 c项错误 cs2co3 na2co3性质稳定 受热一般不会分解 d项错误 答案 a 二 金属活动性的比较 下列事实不能用于判断金属性强弱的是 a 金属间发生的置换反应b 1mol金属单质在反应中失去电子的多少c 金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱d 金属元素的单质与水 或酸 反应置换出氢气的难易程度 解析 金属单质在反应中失去电子的多少 不能作为判断金属性强弱的依据 如1molal反应失去的电子比1molmg多 但al的金属性比mg弱 1molna反应失去的电子比1molca少 但ca的金属性比na强 答案 b名师点睛 1 不能认为金属原子的最外层电子数越多 金属性越强 2 不能认为等量的金属与酸反应时产生的h2越多 金属性越强 例如 na al最外层电子数分别为1 3 1molna与1molal与酸 足量 反应产生h2的量分别为0 5mol 1 5mol 但金属性 na al 因此要牢记应根据金属失去电子的难易程度比较其金属性强弱 变式应用 2 下列叙述中肯定能说明金属a比金属b活泼性强的是 a a原子最外层电子数比b原子的最外层电子数少b a原子电子层数比b原子的电子层数多c 1mola从酸中置换生成的h2比1molb从酸中置换生成的h2多d 常温时 a能从酸中置换出氢 而b不能 解析 比较金属的活泼性强弱时应根据失去电子的难易程度 而不应该根据最外层电子数的多少 应根据与水 或酸 反应的剧烈程度 而不应该根据产生h2的量的多少 更不应该根据原子电子层数的多少 故a b c三项错误 d项正确 答案 d 水平测试 1 na和na 两种粒子 不相同的是 核内质子数 核外电子数 最外层电子数 原子序数a b c d b 2 下列关于碱金属的描述中正确的是 a 碱金属都可以保存在煤油中b 硬度小 密度小 熔点低c 在空气中加热均能生成多种氧化物d 碱金属与水反应 均漂浮在水上面 解析 金属锂的密度为0 534g cm3 会漂浮在煤油上面 故a错误 通常状况下 碱金属都属于软金属 即硬度小 碱金属中密度最大的铯仅有1 879g cm3 熔点最高的锂仅为180 5 故碱金属 硬度小 密度小 熔点低 是正确的 即b项正确 在空气中加热 li和o2反应只生成li2o 即c项错误 铷 铯的密度大于1g cm3 所以d项不正确 答案 b 3 某主族元素的原子最外层是第5层 其上有1个电子 下列描述中正确的是 a 其单质常温下跟水反应不如钠剧烈b 其原子半径比钾原子半径小c 其碳酸盐易溶于水d 其氢氧化物不能使氢氧化铝溶解 解析 根据题意知该元素为37号元素rb 位于第五周期 第 a族 其性质与我们熟悉的钠 钾相似 且比钠 钾的金属性更强 答案 c 4 双选 居里夫人发现的镭是元素周期表中第七周期第 a族元素 下列关于镭的性质描述正确的是 a 单质能置换出cucl2中的铜b 在化合物中呈 2价c 氢氧化物呈两性d 碳酸盐易溶于水 解析 据同主族金属元素的递变规律 可知金属活泼性ra ca 而活泼性ca na 所以a项ra不能置换cucl2中的铜 而是先与水发生反应 a错误 最高正价等于主族序数 故b正确 ra oh 2是强碱 c错误 同caco3 baco3相似 raco3也难溶于水 d错误 答案 b 5 钾的活动性比钠强的根本原因是 a 钾的密度比钠小b 钾原子的电子层比钠多一层c 加热时 钾比钠更易气化d 钾与水反应比钠剧烈 解析 根据结构决定性质可知 钾的活动性比钠强的根本原因是钾原子比钠原子多一个电子层 原子半径比钠大 失电子能力比钠强 答案 b 6 已知元素aa bb cc dd ee的原子结构示意图分别为 请回答下列问题 用化学用语回答 1 属于同周期元素的是 属于同主族元素的是 2 短周期中金属性最强的元素是 3 上述元素中最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是 解析 1 弄清原子结构示意图与元素在周期表中的位置关系 即电子层数与周期序数相等 所以a b c 即分别为na cl al 同周期 主族的族序数与最外层电子数相等 所以a d e 即分别为na k li 同主族 2 同主族从上到下金属性增强 但k不是短周期元素 故短周期中金属性最强的元素应为na 3 金属性越强 最高价氧化物对应的水化物碱性越强 答案 1 na al clli na k 2 na 3 koh 能力提升 7 已知 苯与水互不相溶 苯的密度为0 88g cm3 金属钠的密度为0 97g cm3 苯与钠不反应 现将一小粒金属钠投入盛有苯和水的烧杯中 观察到的现象可能是 a 钠在水层中四处游动 伴有嘶嘶的声音b 钠停留在苯层中不发生反应c 钠在苯的液面上反应并四处游动d 钠在苯与水的界面处与水发生反应 解析 根据题目提供的信息 钠的密度介于苯和水之间 所以钠会在苯与水的界面处与水发生反应 答案 d 8 用光洁的铂丝蘸取某无色溶液 在无色的火焰上灼烧时观察到有黄色火焰 则下列有关叙述中正确的是 a 只含有na b 一定含有na 也可能含有k c 可能含有na 或k 中的一种 d 既含有na 又含有k b 9 某同学为测定一定量的钠与水反应产生氢气的体积 设计了如下图所示的装置 固定装置已略去 进行实验 图中的量气装置由甲 乙两根玻璃管组成 它们用橡皮管连通 并装有适量水 甲管有刻度 供量气用 乙管可上下移动 以调节液面高低 1 实验开始时 欲使钠与水接触反应 应如何操作 2 反应开始后 大试管中观察到的现象是 3 已知有关物质的密度 k 0 86g cm3 na 0 97g cm3 煤油 0 80g cm3 如果将钠换成大小相同的钾进行上述实验 结果钾反应所用的时间比钠反应所用的时间要 填 长 或 短 其原因是 4 在标准状况下 相同质量的钠 钾与足量的水反应产生氢气的体积之比为 解析 1 要使反应开始 应使钠与水接触 故应按下橡皮塞 将大头针向上拔出 2 由于钠的密度小于水 但又大于煤油 所以钠落入试管后 会在水与煤油的交界处与水反应 生成氢气 氢气将钠托起脱离水面 待氢气放出后 钠又落到水与煤油的交界处继续与水反应 再次浮起 如此反复进行 直至完全反应 3 由于钾的密度比钠小 产生少量的气体就可使钾上浮进入煤油中 每次反应的量少 且钾的密度与煤油的密度很接近 在煤油中滞留的时间较长 4 由反应方程式 2na 2h2o 2naoh h2 2k 2h2o 2koh h2 可知 则有 v1 h2 v2 h2 39 23 答案 1 按下橡皮塞 将大头针向上拔出 2 钠在煤油与水的接触面之间上下沉浮 并不断减少至消失 同时有气泡产生 3 长因为钾的密度比钠小 产生少