高考化学第一轮 第2章2节碱金属元素.ppt

1、,第二节 碱金属元素,2011高考导航,从原子的核外电子排布，理解A族元素(单质、化合物)的相似性和递变性,2011高考导航,1根据碱金属元素单质及化合物性质的相似性及递变性推断同族元素的性质。 2根据焰色反应鉴别部分金属元素。,基础知识梳理,一、碱金属元素的原子结构和性质 1结构 (1)在周期表中的位置：第 族。 (2)原子结构 相同点： 相同； 不同点： 不同。 Na、K的原子结构示意图分别为：,A,最外层电子数,电子层数,基础知识梳理,2性质 (1)相似性 最高正价均为 价； 均为活泼金属元素，氧化物对应的水化物均为 ； 碱金属单质均能和非金属单质发生反应； 碱金属单质均能和水发生反应，

2、可表示为： (M代表碱金属)。,1,可溶性碱,2M2H2O=2MOHH2,基础知识梳理,(2)递变性(按原子序数递增的顺序) 原子半径逐渐 ； 单质的熔、沸点呈现 趋势； 元素的金属性逐渐 ； 与O2反应的产物越来越复杂，反应程度 ； 与水反应越来 。,越剧烈,降低,越来越剧烈,增大,增强,基础知识梳理,二、焰色反应 1概念 多种金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现出特殊的颜色。,基础知识梳理,2实验操作,基础知识梳理,3.常见碱金属元素焰色反应的颜色 (1)Na(Na)： 。 (2)K(K)： (透过 观察，目的是滤去黄光的干扰)。 4应用：鉴定金属或金属离子的存在。,黄色,蓝色的钴玻璃,

3、紫色,1概念 多种金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现出特殊的颜色。 2用品 铂丝(或铁、铬、镍、钨丝等)、酒精灯(或煤气灯)、试剂。,课堂互动讲练,课堂互动讲练,3焰色反应鉴别盐类的步骤： (1)铂丝在火焰上灼烧至原火焰的颜色。(2)蘸取溶液(沾取固体)放在火焰上灼烧，观察火焰颜色(观察钾火焰颜色要透过蓝色的钴玻璃去观察)。(3)用盐酸洗净铂丝。(4)铂丝在火焰上灼烧至原火焰的颜色(如不能灼烧至原火焰的颜色，则需再酸洗，再灼烧)。(5)再蘸取(沾取)另外化学药品进行实验。,课堂互动讲练,钾、钠焰色反应颜色：钾紫色(透过蓝色钴玻璃)；钠黄色。,课堂互动讲练,焰色反应不属于化学反应，是元素的性质

4、，一种元素的游离态和化合态都具有同样的焰色反应。,(2009年朝阳模拟)某溶液中可能含Na、K、Br、SO42、CO32等离子中的全部或其中的几种。现进行以下的连续操作：用洁净的铂丝蘸取溶液在无色火焰上灼烧，火焰呈黄色；向溶液中通入氯气，溶液由无色变为红棕色；往溶液中加入过量的稀硫酸后，无气体放出，再加入Ba(NO3)2溶液后，产生白色沉淀。试填写下列空白：,课堂互动讲练,课堂互动讲练,(1)原混合液中一定存在的离子是_，一定不存在的离子是_。 (2)上述的操作中，_是错误的，应改为加_，以便确定_离子是否存在。 (3)为确定_离子是否存在，应补充的操作是。,课堂互动讲练,【思路点拨】焰色反应

5、操作步骤：可归纳为六个字，即：洗烧蘸烧洗烧。若被鉴别的试样是水溶液，应是浓溶液，对稀溶液要先进行浓缩。金属丝使用前用稀盐酸(不宜用其他酸)洗净，然后在火焰上灼烧至无颜色，这是因为金属氯化物灼烧时易气化而挥发，若用H2SO4洗涤金属丝，则由于硫酸盐的熔、沸点较高而难以挥发，对后一个实验产生干扰。,课堂互动讲练,【解析】该题首先利用碱金属离子在灼烧时所呈现的不同颜色来检验，焰色呈黄色，说明一定有Na；向溶液中通入氯气，溶液由无色变为红棕色，说明一定有Br；,课堂互动讲练,往溶液中加入过量的稀硫酸后，无气体放出，排除CO32的存在，再加入Ba(NO3)2溶液后，产生白色沉淀，不能判断溶液中是否有SO

6、42存在，因溶液中加入了稀硫酸。 【答案】(1)Na、BrCO32 (2)稀盐酸SO42 (3)K透过蓝色的钴玻璃观察焰色,课堂互动讲练,1有A、B、C三种粉末，其焰色反应均为紫色，它们具有下列性质： 均易溶于水，且A与B反应生成C； 加热B的粉末时，生成无色无刺激性气味的气体D，D能使澄清的石灰水变浑浊，浑浊物为E；,课堂互动讲练,加热A、C时均不反应； 向少量C溶液中通入D可以得到B； A溶液和D反应，A过量时生成B，A不足时生成C。 请回答下列问题： (1)写出下列物质的化学式： A_，B_， C_，D_， E_。,课堂互动讲练,(2)用离子方程式表示下列反应： AB：_； DE：_；,

7、课堂互动讲练,CD：_； ADB：_； ADC：_。,课堂互动讲练,解析：三种物质的焰色反应均为紫色，说明三种物质均含钾元素；由B受热分解能够产生使澄清的石灰水变浑浊的无色无刺激性气味的气体可以推知，B是KHCO3，D是CO2，E是CaCO3；由A溶液和D反应，A过量时生成B，A不足时生成C可以推知，A是KOH，C是K2CO3，进一步可以确定B是KHCO3；通过可以进一步验证得出的结论。,课堂互动讲练,答案：(1)KOHKHCO3K2CO3CO2CaCO3 (2)HCO3OH=CO32H2O CO2Ca22OH=CaCO3H2O CO32CO2H2O=2HCO3 CO2OH=HCO3 CO22

8、OH=CO32H2O,1钠或钾着火，不能用水，也不能使用泡沫灭火器灭火，应使用细砂覆盖。 2试剂瓶中药品取出后，一般不允许放回原试剂瓶中，但取用后剩余的Na、K等应立即放回原试剂瓶。,课堂互动讲练,课堂互动讲练,3氧化产物的特殊性。碱金属在空气中燃烧，只有Li生成Li2O；其余的生成过氧化物或更复杂的氧化物。 4钾、钠在常温下为固态，但钾、钠合金在常温下为液态，可作原子反应堆的导热剂。,课堂互动讲练,5碱金属的盐一般易溶于水，但Li2CO3却是微溶的。 6氧在化合物中一般显2价，氢显1价，但Na2O2、H2O2中的O显1价，NaH、KH中的H显1价。 7一般活泼金属能从盐溶液中置换出不 活泼金

9、属，但碱金属易和水反应，不能置换其他金属离子。,课堂互动讲练,8碱金属单质因为易与O2、H2O反应，多保存在煤油中，而Li因为密度比煤油小，只能保存在石蜡中。 9碱金属单质的密度一般随核电荷数的增大而递增，但K的密度比Na小。,课堂互动讲练,碱金属元素原子结构的相同点和不同点引起碱金属性质的相似性和递变性，故在依据Na、K的性质推导不常见碱金属性质的同时，还要掌握它们的特殊性。,以下对锂、钠、钾、铷、铯的叙述中不正确的是() 氢氧化物中碱性最强的是氢氧化铯 单质熔点最高的是铯 将K投入到足量NaCl溶液中能置换出Na： KNaCl=NaKCl,课堂互动讲练,课堂互动讲练,它们的密度依次增大，且

10、都比水密度小 它们的还原性依次增强 它们的氧化物均属于碱性氧化物 A B C D,课堂互动讲练,【思路点拨】解答本题要注意以下两点： (1)碱金属元素性质的递变规律。 (2)碱金属元素单质及其化合物的特殊性。,课堂互动讲练,【解析】根据碱金属元素性质递变规律，单质熔点最高的是Li；K易与H2O反应，不能从NaCl溶液中置换出Na；单质的密度呈增大趋势，但(Na)(K)，且只有Li、Na、K的密度小于H2O；Na2O2、KO2分别属于过氧化物、超氧化物，它们均不是碱性氧化物。 【答案】C,课堂互动讲练,2碱金属Fr具有放射性，因为不易制得大量单质，对其化学性质没有进行深入研究。根据所学知识推断，

11、下列对Fr的叙述错误的是() A是碱金属中熔点最低的金属 B0.1 molL1的FrOH溶液比0.1 molL1的NaOH溶液pH大得多,课堂互动讲练,CFr在空气中燃烧，生成较复杂的如FrO2一类的氧化物 D与水反应时，浮在水面上，熔化成闪亮小球，小球燃烧甚至爆炸,课堂互动讲练,解析：选BD。对于碱金属元素，从Li 到Cs，熔点依次减小，密度依次增大，但钾反常，密度小于钠，活泼性依次增强，燃烧时生成的氧化物中Li为普通氧化物，Na为过氧化物，K、Cs、Rb为更复杂的氧化物，,课堂互动讲练,Cs、Rb密度比水大，不难判断A、C正确，D不对，因为Fr密度比水大，不会浮在水面上。B也不对，虽然Fr

12、OH是强碱，但NaOH也是强碱，二者在水溶液中都是完全电离，浓度相同时，溶液pH相同。,1反应原理 (1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 (2)4KO22CO2=2K2CO33O2 (3)2Na2O22H2O=4NaOHO2 (4)4KO22H2O=4KOH3O2,课堂互动讲练,课堂互动讲练,2产生氧气量的关系 (1)同等质量的Na2O2和KO2分别与足量CO2或H2O反应放出氧气的量的关系： 设Na2O2、KO2的质量均为1 kg，则放,课堂互动讲练,(2)等物质的量的Na2O2和KO2分别与足量CO2或H2O反应放出O2的量的关系： 设Na2O2、KO2均为4 mol，由1中反应

13、(1)、(2)或(3)、(4)中化学计量数关系知，放出O2的物质的量之比为23。,课堂互动讲练,(3)等物质的量的CO2或H2O分别与足量Na2O2、KO2反应，放出O2的量的关系： 设CO2或H2O的物质的量为2 mol，由1中反应(1)、(2)或(3)、(4)中化学计量数关系知，放出O2的物质的量之比为 13。 由上述分析可知，分别与CO2、H2O反应时总是KO2比Na2O2产生O2多。,课堂互动讲练,Na2O2、KO2、CaO2均具有强氧化性，常用于杀菌消毒；均易与H2O、CO2反应产生O2，常用作供氧剂；特别是CaO2能缓慢吸收CO2，常用于长途运输鱼苗。,钾是活泼的碱金属，钾和氧可形

14、成氧化钾(K2O)、过氧化钾(K2O2)和超氧化钾(KO2)等多种化合物。 (1)钾和硝酸钾反应可制得K2O(10K2KNO3=6K2ON2),39.0 g钾与10.1 g硝酸钾充分反应生成K2O的质量为_g。,课堂互动讲练,课堂互动讲练,(2)某过氧化钾样品中氧的质量分数(杂质不含氧)为0.28，则样品中K2O2的质量分数为_。 (3)超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气 (4KO22CO2=2K2CO33O2)，在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。13.2 L(标准状况)CO2和KO2反应后，气体体积变为18.8 L (标准状况)，计算反应消耗的KO2的质量。,课堂互动讲练,(4)KO2加

15、热至600 时部分分解得到产物A。6.30 g产物A充分吸收二氧化碳生成碳酸钾并产生氧气1.12 L(标准状况)，试确定产物A中钾、氧两种原子个数之比。如果产物A只含有两种化合物，写出所有可能的化学式并计算A中两种化合物的物质的量之比。,课堂互动讲练,【解析】此题考查的是化学基本计算能力。 (1)设10.1 g硝酸钾反应需要K x g，反应生成K2O y g 10K2KNO3=6K2ON2 390 202 564 x 10.1 y 解得x19.539钾过量，y28.2。,课堂互动讲练,(2)设样品中含K2O2 1 mol，杂质质量为a g，由题意得： (110a)0.28110 解得：a4.2

16、9 w(K2O2)110(1104.29)100% 96.25%。,课堂互动讲练,(3)设反应消耗KO2 z g 4KO22CO2=2K2CO33O2V 28444.8 67.2 22.4 z 18.813.2 解得：z71。,课堂互动讲练,(4)KxOyx/2CO2=x/2K2CO3(y0.5x)/2 O2 39x16y 11.2(y0.5x) 63 1.12 解得xy23即n(K)n(O)23即得化学式为：KO2与K2O2 21，KO2与K2O 41。,课堂互动讲练,【答案】(1)28.2 g (2)96.25% (3)71 g (4)n(KO2)n(K2O2) 21，n(KO2)n(K2O) 41,课堂互动讲练,3超氧化钾(KO2)常用于急救器中，它能吸收CO2生成碳酸盐和氧气。若用156 g钾与足量氧气充分反应生成KO2，并用此KO2完全吸收CO2，则生成的O2质量为() A16 g B32 g C64 g D96 g,课堂互动讲练,解析：选D。有关反应的化学方程式为,当堂达标训练,实验专项探究,玻璃棒的作用 1搅拌,实验专项探究,(