新人教版必修一《碱金属元素》学案

最新新人教版必修一碱金属元素学案一、碱金属单质的物理性质1、相似性：软可切, 银白色（铯略带金色光泽）丽光泽、密度小、熔沸点较低, 良好的导电导热性。2、递变规律：熔点、沸点逐渐降低, 密度呈增大趋势（KNa ）二、碱金属的原子结构198 18818371181 8131119K：37Rb55 Cs883Li:11a：1、相同点：最外层电子数相同都是一个电子, 次外层电子数相同为8电子（ Li除外）。2 、不同点：核外电子层数不同。3 、递变规律：按 Li 、 Na、 K、 Rb、 Cs、顺序 , 原子半径依次增大 , 离子半径依次增大。（同种元素的原子半径大于离子半径）。4 、推论性质递变：随原子核外电子层数的增多原子半径依次增大核对外层电子引力的减弱、失去电子的趋势增强 , 无素的金属性增强 , 单质的还原性增强。三、碱金属的化学性质它们都能跟卤素、氧气、硫等非金属直接化合 , 在反应中表现出很强的还原性。单质都能与水剧烈反应 , 生成相应的碱和氢气。反应的实质可表示为：2R+2H0 2ROH+H反应的现象各不相同。与水反应不熔化；钠与水反应时熔化；钾与水反应熔化 , 且使产生的H2 燃烧；铷、铯都与水猛烈反应。碱金属与盐溶液反应, 都是先与水反应 , 若符合复分解反应发生的条件 , 则生成的氢氧化物继续同盐发生复分解反应。碱金属均不能在水溶液中置换另外的金属单质。1、跟非金属反应卤素： 2R X 2 2RX氧气： 4LiO22Li 2O2Na O2点燃 Na2O2KO2KO 2 （ K、 Rb、 Cs 与氧气反应, 都生成比过氧化物更复杂的氧化物）。氢气： Na、 K、Rb、 Cs 与氢气反应 , 都生成RH 。与硫等大多多数的非金属起反应。2 、跟水的反应碱金属都能跟水反应生成氢氧化物和氢气。2R2H 2 O2ROHH 2。钠与水反应比锂与水反应激烈, 钾跟水的反应比钠更剧烈, 常使生成的氢气燃烧并发生轻微爆炸, 据此可得出结论：金属单质置换出水中氢越容易说明该元素的金属性越强。因此随着原子的电子层数增多原子半径的增大 , 碱金属的活动性增强。与常见盐溶液反应的离子方程式：（R表示碱金属元素）1 / 62R2H 2O Cu2Cu(OH )2H 22R6R2H 2O2Fe32Fe(OH )36R3H 22R2NH 42R2NH 3H 22R2HCO32R2CO32H 2四、焰色反应定义：某些金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈特殊的颜色。这在化学上叫做焰色反应。焰色反应鉴别盐类的步骤：铂丝在火焰上灼烧至原火焰色蘸取溶液（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。盐酸洗铂丝铂丝在火焰上灼烧至原火焰色（如不能灼烧至原火焰色 , 则需再酸洗 , 再灼烧）。再蘸取（沾取）另外化学药品进行实验。钾、钠焰色反应颜色：钾紫色（透过蓝色钴玻璃）钠黄色五、钾肥通常使用的钾肥：氯化钾、硫酸钾、碳酸钾 , 由于均易溶于水 , 在施用时要防止雨水淋失。草木灰中含碳酸钾。钾肥肥效通常以氧化钾的质量分数表示：M K 2O1M K 2O1M K O2100%2100%100%2M KClM KNOM K SO324六、常见钠的化合物的化学式和俗称：名称氢氧化钠氯化钠硫酸钠晶体钠晶体化学式NaOHNaCl242232Na SO 10H ONa CO 10H O俗称苛性钠、火碱、食盐芒硝苏打、纯碱烧碱名称碳酸氢钠硫代硫酸钠硅酸钠硝酸钠化学式NaHCO3Na2S2O3 5H2ONa2SiO3NaNO3俗称小苏打大苏打、海波泡花碱、水溶液智利硝石叫水玻璃重点、难点点拨1钠氧化物制取当钠在氧气中燃烧时, 生成的产物是过氧化钠。这是因为氧化钠不稳定, 会跟氧气继续起反应 , 生成过氧化钠。所以工业常用钠在氧气中燃烧制过氧化钠：2Na+O=Na2O2氧化钠一般用间接方法来制取, 如：2NaN0 2+6Na 4Na20+N22 碱金属中的一般和特殊之处(1)Na 、 K 需保存于煤油中 , 但 Li的密度比煤油小 , 所以 Li 必须保存在密度更小的石蜡油中或密封于石蜡, 但 (K)=0 862g cm3p(Na)=0.971e(2)碱金属中 , 从 Li Cs, 密度呈增大的趋势3cm 。(3)酸式盐的溶解度一般大于正盐, 但溶解度 NaHC03Na2C03。2 / 6(4) 氧在化合物中一般显 -2 价, 氢显 +1 价, 但 Na2O2 、 H202 中的氧显 -1 价 ,NaH、 CaH2 中的氢显 -1 价。(5) 试剂瓶中的药品取出后 , 一般不能放回原瓶 , 但 I A金属 Na、 K 等除外。(6) 一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属, 但对I A 非常活泼的金属Na、 K 等除外。如： 2Na+CuS04+2H20=Cu(OH)2 =H2 +Na2S04。经典解析1、 (2001 ) 碱金属与卤素所形成的化合物, 大都具有的性质是()高沸点能溶于水水溶液能导电低熔点熔融状态不导电A.B.CD解析 碱金属与卤素所形成的化合物大都是离子化合物, 因此具有高沸点、能溶于水、熔融态或水溶液都能导电的性质。答案 A2 、 ( 竞赛题 ) 碱金属 ( 如锂、钠、钾、铷等 ) 溶于汞中可形成良好的还原剂“汞齐”。取7g 某种碱金属的汞齐与水作用得到0 2g氢气 , 并得到几密度为 g cm3 的溶液 , 则溶液中溶质的质量分数可以是( )A 0.8 % B 0.48 %C.0.32 %D.0.7 %解析 汞不能与水反应 , 碱金属 (M) 能与水发生反应。设碱金属的质量为x(x7g),相对原子质量为 a。2M+2H 20=2MOH+H x=0.2ag 。因为 0 2ag7g, 故 a35, 相对原子质量小于35 的碱金属只有 Li 和 Na, 分别计算可知答案为 A、B。答案 AB3 、 () 甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放人0 1mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入 100mL 水 , 搅拌 , 使固体完全溶解, 则甲、乙、丙、丁的质量分数大小的顺序是( )A. 甲 乙 丙 丁 B 丁 甲 乙 =丙C.甲 =丁 乙：丙D丁 甲 乙丙解析 由 Na+守恒比较四种溶液中的溶质质量；由溶液净增重( m)比较溶液质量。每摩尔 Na、 Na 0 、 Na 02溶于水 , 分别使溶液净增重(23-1)g、 (62-0)g 、 (78-16)g, 即22Na2 0、 Na202 使溶液净增重相等。 答案 B4、 A 为单质 ,B 、 C、 D 是 A 元素的三种不同的化合物, 用铂丝蘸取B、 C、 D 的溶液进行焰色反应 , 都呈紫色 , 按各图变化 , 写出有关反应的化学方程式。 解 ： B、 C、D 中都含钾元素 , 则 A 为单质钾 ,B 为钾的氢氧化物 ,C 为钾的碳酸盐 ,D 为钾的氯化物。答： 2K 2H 2O2KOHH 2 2KOHCO2K 2 CO3H 2 O K 2CO32HCl 2KClCO2H 2O 2KCl 22KCl5、 8.1g 某碱金属（ R）及其氧化物（R2O）组成的混合物, 与水充分反应后, 蒸发反应后的溶液 , 得到 12g 无水晶体 , 通过计算确定该金属的名称。 解 ：假设该混合物为单一成分组成的纯净物。：若全为金属, 则 nRnROH3 / 68.1g12 gRg / mol( R 17) g / m olR35.3：若全为氧化物 , 则 nR O2nROH28.1g212 g( 2R16)g / m ol( R17) g / m olR 10.7因为应满足： 10.7 R35.3, 在此区间的金属只能钠, 钠原子量为 23。说明：按常规法解题非常麻烦,亦可得。6、 KHCO3和 CaCO3 的混合物和与之等质量的NaHCO3分别与盐酸反应时 , 消耗酸的量相等 , 求混合物中 KHCO、 CaCO的质量比。33 解 ：设混合物的质量为mmnKHCO 3nCaCO 3284g / molnKHCO 3100g / molnCaCO 3100g / molm解得：nKHCO 317nCaCO34因为 M KHCO 3M CaCO 3 , 所以mKHCO 317mCaCO 347、现有 A、 B、 C 三种白色固体及一种无色气体D。 A、 B、 C 均可溶于水 , 其中 C 的溶液为碱溶液 , 焰色反应均呈黄色, 且四种物质中间存在如下反应关系： A D H 2 O B B C A H 2 O C DA B BA D H 2 O试推断： A 是 _ B是 _ C 是 _ D 是 _ 。答案： A:Na 2CO3B:NaHCO3C:NaOHD:CO2或 A:Na 2SO3B:NaHSO3C:NaOHD:SO28、 NaHCO3和 Na2CO3的混合物100g 和 20gNaOH固体混合物加热 , 充分反应后冷却称量, 剩余固体质量为 108g, 求原混合物中Na2CO3 的质量分数是多少？ 解 ：设 20gNaOH与足量 NaHCO反应减少质量为 x, 消耗 NaHCO质量为 y33NaOHNaHCO3Na2 CO3H 2 O40841820gyxx9gy42g因为 (120108) 9 , 所以肯定有过量的NaHCO3分解。设：分解的 NaHCO3为 m2NaHCO 3Na2 CO3H 2 OCO216862m(129) gm8.13( g )4 / 6mNaHCO3 总42g8.13g50.13gmNa 2CO3100g50.13g49.87gANa 2CO3 %49.87g100% 49.87%100g答：（略）。9、现有 NaHCO3 和 Na2CO3 xH 2O 的混合物 , 为了测定 x 的值 , 某同学采用如下图装置进行实验：N 2CO x H O无水碱石灰a2a23C ClNaHCO3ABC（ 1） A 的装置的作用是 _（ 2） B 的装置的作用是 _（ 3） C 的装置的作用是 _（ 4）若在试管A 中装入 NaHCO3和 Na2CO3 xH 2 O 的混合物 3.7g,用酒精灯加热到反应完全 , 此时 B 管增重 1.89g,C管增重 0.22g, 则 x 值为 _。解 ：（ 1）加热使 Na2 CO3xH 2O 失去结晶水 , 使 NaHCO3 分解。（ 2）吸收反应中生成的水。（ 3）吸收2CO。g mol nx gmolg（ 4）nNaHCO384/Na2CO3 xH 2O(106 18 ) /3.7( nNaHCO 31nNa2CO3 xH2O x) 18 g / mol1.89 g2nNaHCO3144g / mol0.22 g2x10答：（略）。, 将产生的气体通入 500mL10、向 5.68gCaCO 和 MgCO组成的混合物中加入足量的盐酸330.2mol/L NaOH 溶液中 ,CO2 完全被吸收 ,NaOH 无剩余 , 把吸收 CO2 后的溶液在减压低温条件下蒸干 , 得无水固体 5.92g 。求混合物质 MgCO3的质量分数。 解 ： 0.1mol NaOH 全部转变成 Na2CO3, 则 mNa2CO30.1mol1106g / mol 5.3g20.1mol NaOH全部转变成 NaHCO,则mmolgmolgNaHCO30.184/8.43因为 5.3 5.928.4 , 所以 5. 92g固体为 Na2CO3 和 NaHCO3 的混合物。nNaHCO384g / mol nNa2CO3106g / mol5.92g5 / 6nNaHCO3nNa 2CO3 2 0.1molnNaHCO30.02mol;nNa 2CO30.04molnCaCO 3nMgCO 3 0.06molnCaCO 3100g / molnMgCO 384g / mol5.68gnMgCO 30.02mol;nCaCO30.04molAMgCO 3 %0.02mol84 g / mol100%29.6%5.68 g答：（略）。6 / 6