高考第一輪復(fù)習(xí)《堿金屬》教案

1、第二章 堿金屬一、高考內(nèi)容： 堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，堿金屬原子的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 堿金屬元素制法、用途、存在與堿金屬元素性質(zhì)的關(guān)系。 堿金屬元素性質(zhì)的相似性和遞變性，堿金屬元素單質(zhì)和重要化合物性質(zhì)、制法、用途及焰色反應(yīng)。 復(fù)習(xí)重點(diǎn)：鈉的化學(xué)性質(zhì)和堿金屬元素性質(zhì)比較。二、高考命題趨勢(shì)分析鈉是典型的活潑金屬，其化合物Na202、NaOH、 Na2C03、NaHC03分別作為過氧化物、強(qiáng)堿、強(qiáng)堿弱酸鹽、酸式鹽的代表，在無機(jī)化學(xué)中都有非常重要的地位，因而都成為命題的重點(diǎn)物質(zhì)，它們是物質(zhì)推斷、鑒別及有關(guān)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算的常見物質(zhì)。近幾年的高考命題主要側(cè)重于三方面：一是鈉及其化合物的性質(zhì)推斷；二是堿金

2、屬元素性質(zhì)；三是有關(guān)鈉及其化合物的計(jì)算。后者主要出現(xiàn)在選擇題中。三、知識(shí)要點(diǎn)：2-1 鈉 1.鈉的性質(zhì) 金屬鈉很軟，用刀切開可以看到它具有銀白色的金屬光澤，是熱和電的良導(dǎo)體；它的密度為0.97gcm3，比水的密度還??；而且熔點(diǎn)(97.8)、沸點(diǎn)(882.9)都較低。 (1)跟氧氣反應(yīng)： 與空氣接觸緩慢氧化：4Na+02=2Na20 在空氣(或氧氣)中燃燒：2Na+02Na202(黃色火焰)以上反應(yīng)說明Na202比Na20穩(wěn)定。 (2)在氯氣中燃燒：2Na+Cl2 =NaCl(白煙)(3)鈉與硫混合研磨即生成Na2S 2Na+S=Na2S(4)鈉與水反應(yīng)，可見到下列現(xiàn)象： 鈉投入水中并浮在水面上

3、-密度小于水。鈉立即跟水反應(yīng)，并放出熱量，發(fā)出嘶嘶響聲，產(chǎn)生氣體。同時(shí)鈉熔成一個(gè)閃亮的小球并在水面上向各方向迅速游動(dòng)最后消失熔點(diǎn)低。反應(yīng)后的水溶液使酚酞變紅與水反應(yīng)生成NaOH。 (5)鈉與酸反應(yīng)：鈉與酸的反應(yīng)比水反應(yīng)更激烈，極易爆炸，要特別小心。 2Na+2H2O =2NaOH +H2 2.鈉的存放和取用 少量金屬鈉可保存在煤油里，大量的金屬鈉則存人在鐵筒中用石蠟密封。取用時(shí)一般先用鑷子把鈉從煤油中夾出來，并用濾紙把表面的煤油吸干，然后用小刀切下綠豆大小的一塊再做有關(guān)實(shí)驗(yàn)。 3.鈉的存在與用途 自然界中鈉只能以化合態(tài)的形態(tài)存在，主要以氯化鈉的形式存在。鈉是一種強(qiáng)還原劑，工業(yè)上用它還原金屬鈦、

4、鋯、鈮等；另外鈉和鉀的合金在常溫下呈液態(tài)，是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑；鈉也可用于制高壓鈉燈。 鈉與鹽溶液的反應(yīng)(實(shí)質(zhì)上是先與水反應(yīng)生成 NaOH，NaOH再與鹽反應(yīng))： 與CuS04溶液反應(yīng) 2Na+2H20=Na0H+H2 (1) CuS04+2NaOHNa2S04+Cu(OH)2 (2) 合并(1)(2)得 2Na+2H20+CuS04=Na2SO4 +Cu(OH)2+H2 與FeCl3溶液反應(yīng) 6Na+6H20+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3+3H2注意：鈉和鹽溶液反應(yīng)，不能置換出鹽中的金屬，這是因?yàn)榻饘訇栯x子在水中一般是以水合離子形式存在，即金屬離子周圍有一定數(shù)目的水分子包圍著，

5、不能和鈉直接接觸。典型例題解析 A.黃色固體混合物 D.硫粉與硫化鈉 C.過氧化鈉與硫化鈉 D.氧化鈉與硫化鈉 解析 在加熱條件下，鈉既能與硫化合生成 Na2S，也能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成Na202，而鈉又是過量的，所以除生成Na2S外還有Na202生成，故答案為A、C。 答案 AC 下列滅火劑能用于撲滅金屬鈉著火的是 ( ) A.干冰 B.黃沙 C.干粉(含NaHC03)滅火劑 D.泡沫滅火劑 解析 由于鈉的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，能與多種物質(zhì)起反應(yīng)。高溫下可與C02反應(yīng)，故A項(xiàng)是不正確的。 C項(xiàng)中NaHC03受熱既生成水也產(chǎn)生C02，D項(xiàng)中有水等，這些物質(zhì)都與鈉反應(yīng)，故C、D兩項(xiàng)也不正確。答案

6、B 2-2 堿金屬元素一、堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì) 1、相似性：軟可切，銀白色（銫略帶金色光澤）麗光澤、密度小、熔沸點(diǎn)較低，良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性。 2、遞變規(guī)律：熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸降低，密度呈增大趨勢(shì)（）二、堿金屬的原子結(jié)構(gòu) 1、相同點(diǎn)：最外層電子數(shù)相同都是一個(gè)電子，次外層電子數(shù)相同為8電子（Li除外）。 2、不同點(diǎn)：核外電子層數(shù)不同。 3、遞變規(guī)律：按Li、Na、K、Rb、Cs、順序，原子半徑依次增大，離子半徑依次增大。（同種元素的原子半徑大于離子半徑）。 4、推論性質(zhì)遞變：隨原子核外電子層數(shù)的增多原子半徑依次增大核對(duì)外層電子引力的減弱、失去電子的趨勢(shì)增強(qiáng)，無素的金屬性增強(qiáng)，單質(zhì)的還原性增強(qiáng)。三、堿金屬

7、的化學(xué)性質(zhì)它們都能跟鹵素、氧氣、硫等非金屬直接化合，在反應(yīng)中表現(xiàn)出很強(qiáng)的還原性。單質(zhì)都能與水劇烈反應(yīng)，生成相應(yīng)的堿和氫氣。反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可表示為：2R+2H202ROH+H2反應(yīng)的現(xiàn)象各不相同。與水反應(yīng)不熔化；鈉與水反應(yīng)時(shí)熔化；鉀與水反應(yīng)熔化，且使產(chǎn)生的H2燃燒；銣、銫都與水猛烈反應(yīng)。堿金屬與鹽溶液反應(yīng)，都是先與水反應(yīng)，若符合復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件，則生成的氫氧化物繼續(xù)同鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。堿金屬均不能在水溶液中置換另外的金屬單質(zhì)。1、跟非金屬反應(yīng) 鹵素： 氧氣： （K、Rb、Cs與氧氣反應(yīng)，都生成比過氧化物更復(fù)雜的氧化物）。 氫氣：Na、K、Rb、Cs與氫氣反應(yīng)，都生與氫反應(yīng)生成 RH。 與硫等大多

8、多數(shù)的非金屬起反應(yīng)。 2、跟水的反應(yīng) 堿金屬都能跟水反應(yīng)生成氫氧化物和氫氣。鈉與水反應(yīng)比鋰與水反應(yīng)激烈，鉀跟水的反應(yīng)比鈉更劇烈，常使生成的氫氣燃燒并發(fā)生輕微爆炸，據(jù)此可得出結(jié)論：金屬單質(zhì)置換出水中氫越容易說明該元素的金屬性越強(qiáng)。因此隨著原子的電子層數(shù)增多原子半徑的增大，堿金屬的活動(dòng)性增強(qiáng)。 與常見鹽溶液反應(yīng)的離子方程式：（R表示堿金屬元素） 四、焰色反應(yīng) 定義：某些金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)使火焰呈特殊的顏色。這在化學(xué)上叫做焰色反應(yīng)。焰色反應(yīng)鑒別鹽類的步驟： 鉑絲在火焰上灼燒至原火焰色蘸取溶液（沾取固體）放在火焰上灼燒，觀察火焰顏色，觀察鉀火焰顏色要透過藍(lán)色的鈷玻璃去觀察。鹽酸洗鉑絲鉑絲在火焰

9、上灼燒至原火焰色（如不能灼燒至原火焰色，則需再酸洗，再灼燒）。再蘸?。ㄕ慈。┝硗饣瘜W(xué)藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 鉀、鈉焰色反應(yīng)顏色：鉀紫色（透過藍(lán)色鈷玻璃）鈉黃色五、鉀肥 通常使用的鉀肥：氯化鉀、硫酸鉀、碳酸鉀，由于均易溶于水，在施用時(shí)要防止雨水淋失。草木灰中含碳酸鉀。 鉀肥肥效通常以氧化鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示： 六、常見鈉的化合物的化學(xué)式和俗稱： 名稱氫氧化鈉氯化鈉硫酸鈉晶體 碳酸鈉晶體化學(xué)式NaOHNaClNa2SO4·10H2O Na2CO3·10H2O 俗稱苛性鈉、火堿、燒堿食鹽芒硝蘇打、純堿名稱碳酸氫鈉硫代硫酸鈉硅酸鈉硝酸鈉化學(xué)式NaHCO3Na2S2O3 ·5

10、H2O Na2SiO3NaNO3 俗稱小蘇打大蘇打、海波泡花堿水玻璃智利硝石重點(diǎn)、難點(diǎn)點(diǎn)撥 1鈉氧化物制取 當(dāng)鈉在氧氣中燃燒時(shí)，生成的產(chǎn)物是過氧化鈉。這是因?yàn)檠趸c不穩(wěn)定，會(huì)跟氧氣繼續(xù)起反應(yīng)，生成過氧化鈉。所以工業(yè)常用鈉在氧氣中燃燒制過氧化鈉：2Na+O2=Na2O2 氧化鈉一般用間接方法來制取，如： 2NaN02+6Na4Na20+N2 2堿金屬中的一般和特殊之處 (1)Na、K需保存于煤油中，但Li的密度比煤油小，所以Li必須保存在密度更小的石蠟油中或密封于石蠟 (2)堿金屬中，從LiàCs，密度呈增大的趨勢(shì)，但(K)=0862gcm3<p(Na)=0.971ecm3。 (

11、3)酸式鹽的溶解度一般大于正鹽，但溶解度NaHC03<Na2C03。 (4)氧在化合物中一般顯-2價(jià)，氫顯+1價(jià)，但Na2O2 、H202中的氧顯-1價(jià)，NaH、CaH2中的氫顯-1價(jià)。 (5)試劑瓶中的藥品取出后，一般不能放回原瓶，但I(xiàn)A金屬Na、K等除外。 (6)一般活潑金屬能從鹽中置換出不活潑金屬，但對(duì)IA非?；顫姷慕饘貼a、K等除外。如：2Na+CuS04+2H20=Cu(OH)2=H2+Na2S04。經(jīng)典解析1、(2001·上海)堿金屬與鹵素所形成的化合物，大都具有的性質(zhì)是 ( ) 高沸點(diǎn) 能溶于水 水溶液能導(dǎo)電 低熔點(diǎn) 熔融狀態(tài)不導(dǎo)電 A. B. C D 解析 堿金

12、屬與鹵素所形成的化合物大都是離子化合物，因此具有高沸點(diǎn)、能溶于水、熔融態(tài)或水溶液都能導(dǎo)電的性質(zhì)。 答案 A 2、(競(jìng)賽題)堿金屬(如鋰、鈉、鉀、銣等)溶于汞中可形成良好的還原劑“汞齊”。取7g某種堿金屬的汞齊與水作用得到02g氫氣，并得到幾密度為 gcm3的溶液，則溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以是 ( ) A B C. D. 解析 汞不能與水反應(yīng)，堿金屬(M)能與水發(fā)生反應(yīng)。 設(shè)堿金屬的質(zhì)量為x(x<7g)，相對(duì)原子質(zhì)量為a。 2M+2H20=2MOH+H2x=0.2ag。 因?yàn)?2ag<7g，故a<35，相對(duì)原子質(zhì)量小于35的堿金屬只有Li和Na，分別計(jì)算可知答案為A、B。 答案

13、 AB 3、(上海)甲、乙、丙、丁四個(gè)燒杯內(nèi)分別放人 01mol的鈉、氧化鈉、過氧化鈉和氫氧化鈉，然后各加入 100mL水，攪拌，使固體完全溶解，則甲、乙、丙、丁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小的順序是 ( ) A.甲<乙<丙<丁 B丁<甲<乙=丙 C.甲=丁<乙：丙 D丁<甲<乙<丙 解析 由Na+守恒比較四種溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量；由溶液凈增重(m)比較溶液質(zhì)量。每摩爾Na、Na20、 Na202溶于水，分別使溶液凈增重(23-1)g、(62-0)g、 (78-16)g，即Na20、Na202使溶液凈增重相等。答案 B4、A為單質(zhì)，B、C、D是A元素的三種不同

14、的化合物，用鉑絲蘸取B、C、D的溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)，都呈紫色，按各圖變化，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 解：B、C、D中都含鉀元素，則A為單質(zhì)鉀，B為鉀的氫氧化物，C為鉀的碳酸鹽，D為鉀的氯化物。 答： 5、8.1g某堿金屬（R）及其氧化物（R2O）組成的混合物，與水充分反應(yīng)后，蒸發(fā)反應(yīng)后的溶液，得到12g無水晶體，通過計(jì)算確定該金屬的名稱。 解：假設(shè)該混合物為單一成分組成的純凈物。 ：若全為金屬，則 ：若全為氧化物，則 因?yàn)閼?yīng)滿足：，在此區(qū)間的金屬只能鈉，鈉原子量為23。 說明：按常規(guī)法解題非常麻煩，亦可得。6、KHCO3和CaCO3的混合物和與之等質(zhì)量的NaHCO3分別與鹽酸反應(yīng)時(shí)，消耗酸的量

15、相等，求混合物中KHCO3、CaCO3的質(zhì)量比。 解：設(shè)混合物的質(zhì)量為m 解得： 因?yàn)椋?、現(xiàn)有A、B、C三種白色固體及一種無色氣體D。A、B、C均可溶于水，其中C的溶液為堿溶液，焰色反應(yīng)均呈黃色，且四種物質(zhì)中間存在如下反應(yīng)關(guān)系： 試推斷：A是 _ B是 _ C是 _ D是 _。答案：A:Na2CO3 B:NaHCO3 C:NaOH D:CO2或A: Na2SO3 B:NaHSO3 C:NaOH D:SO28、NaHCO3和Na2CO3的混合物100g和20gNaOH固體混合物加熱，充分反應(yīng)后冷卻稱量，剩余固體質(zhì)量為108g，求原混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？ 解：設(shè)20gNaOH與足量NaHCO3反應(yīng)減少質(zhì)量為x，消耗NaHCO3質(zhì)量為y 因?yàn)?，所以肯定有過量的NaHCO3分解。 設(shè)：分解的NaHCO3為m 答：（略）。9、現(xiàn)有和的混合物，為了測(cè)定x的值，某同學(xué)采用如下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（1） A的裝置的作用是 _（2） B的裝置的作用是 _（3） C的裝置的作用是 _（4） 若在試管A中裝入和的混合物3.7g，用酒精燈加熱到反應(yīng)完全，此時(shí)B管增重1.89g，C管增重0.22g，則x值為 _ 。 解：（1）加熱使失去結(jié)晶水