堿金屬元素（第一輪復(fù)習(xí)教案）

§2－3堿金屬元素一、堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)及元素在元素周期表中的位置1、元素名稱、符號(hào)鋰（3Li）鈉（11Na）鉀（19K）銣（37Rb）銫（55Cs）2、原子結(jié)構(gòu)示意圖3、在周期表中的位置【二三四五六周期】IA族4、原子結(jié)構(gòu)的異同點(diǎn)及遞變性相同點(diǎn)：元素原子最外層電子數(shù)相同，都是一個(gè)電子。不同點(diǎn)及核電荷數(shù)不同（增多）；電子層數(shù)不同（增加）；遞變性：原子半徑不同（增大）。二、堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)及遞變規(guī)律堿金屬單質(zhì)LiNaKRbCs顏色、狀態(tài)銀白色金屬光澤，金屬晶體；（Cs略帶金黃色）密度逐漸增大（K除外）熔點(diǎn)依次降低沸點(diǎn)依次降低物理共性：輕金屬（密度?。?，柔軟；有金屬光澤；能導(dǎo)電、導(dǎo)熱；有良好的延展性。三、堿金屬化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性1、相似性：⑴最高正價(jià)為＋1價(jià)；⑵單質(zhì)都是強(qiáng)還原劑；⑶活潑的金屬性（氧化物對(duì)應(yīng)的水化物都是強(qiáng)堿）；⑷相同類別的物質(zhì)其組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相似。具體體現(xiàn)在：⑴堿金屬M(fèi)與某些非金屬單質(zhì)（O2、X2、S等）的反應(yīng)①LiLi2ONaNa2ONa2O2KO2K2O2KO2RbRbO2(及更復(fù)雜的氧化物)Cs更復(fù)雜的氧化物②M＋X22MX③M＋SM2S⑵堿金屬M(fèi)（M＝Li、Na、K、Rb、Cs）與水（H2O）的反應(yīng)2M＋2H2O2MOH＋H2↑⑶堿金屬M(fèi)（M＝Li、Na、K、Rb、Cs）與鹽的水溶液反應(yīng)與鈉相似，先與水反應(yīng)生成堿和氫氣，生成的堿再與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。⑷堿金屬M(fèi)（M＝Li、Na、K、Rb、Cs）與非金屬氧化物（CO2、SO2等）的反應(yīng)⑸堿金屬M(fèi)與酸性物質(zhì)（活潑氫如：酸、酚、水、醇等）的置換反應(yīng)⑹堿金屬M(fèi)與不活潑金屬熔融鹽的置換反應(yīng)⑺M2O、M2O2、MO2、MOH等與相應(yīng)的Na2O、Na2O2、NaO2、NaOH的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似。2、遞變性金屬性逐漸增強(qiáng)（非金屬性逐漸減弱）四、焰色反應(yīng)1、概念某些金屬單質(zhì)或含有該金屬元素的化合物在灼燒時(shí)，使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色，叫做焰色反應(yīng)。（屬于物理變化）2、常見(jiàn)焰色反應(yīng)的火焰顏色銣——紫鈉——黃鋰——紫紅；鈣——磚紅鍶——洋紅；鉀——淺紫鋇——黃綠銅——綠。溫馨提醒：由于銣及其化合物不常見(jiàn)，通常所說(shuō)的火焰顏色為紫色，一般指鉀及其化合物記憶口訣：銣紫鈉黃鋰紫紅，鈣是磚紅鍶洋紅；鈷玻片看鉀淺紫，鋇是黃綠綠色銅。3、做焰色反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作步驟：洗、燒、蘸、燒、看。洗——用稀鹽酸洗滌鉑絲或無(wú)銹鐵絲，燒——將鉑絲或無(wú)銹鐵絲在無(wú)色火焰上灼燒至火焰呈無(wú)色，蘸——用鉑絲或無(wú)銹鐵絲蘸取試劑，燒——在無(wú)色火焰上灼燒蘸有試劑的鉑絲或無(wú)銹鐵絲，看——觀察（看）火焰的顏色。五、新情景創(chuàng)設(shè)：1、H2、O2的混和氣體與足量Na2O2混和，置于密閉容器中，用電火花引爆O2電火花2H2＋O22H2O2H2O＋2Na2O2O2電火花總反應(yīng)：H2＋Na2O22NaOH2、CO、O2的混和氣體與足量Na2O2混和，置于密閉容器中，用電火花引爆2CO＋O22CO22CO2＋2Na2O22Na2CO3＋O2↑O2電火花總反應(yīng)：CO＋Na2O2Na2O2電火花故：若某物質(zhì)和氧氣與足量的Na2O2混和，用電火花引爆，固體增加的質(zhì)量與原物質(zhì)的質(zhì)量相等，則該物質(zhì)的組成相當(dāng)于(CO)m·(H2)n學(xué)生思考：H2、H2O(g)的混和氣體和足量Na2O2混和，置于密閉容器中，用電火花引爆；CO、CO2的混和氣體和足量Na2O2混和，置于密閉容器中，用電火花引爆；例1、將10g某物質(zhì)完全燃燒后的產(chǎn)物通過(guò)足量的Na2O2固體，充分反應(yīng)后，Na2O2固體的質(zhì)量增加10g，則該物質(zhì)不可能是（C）AH2BCOCC2H5OHDCH3COOH解析：10g可燃物燃燒后的產(chǎn)物，通過(guò)足量的Na2O2固體增重10g，說(shuō)明燃燒消耗的O2與生成的O2的量相等，即物質(zhì)的組成相當(dāng)于(CO)m·(H2)nAm=0n=1Bm=1n=0C不能改為(CO)m·(H2)nDm=2n=2即物質(zhì)的組成相當(dāng)于(CO)2·(H2)2選C3、Na2O2和NaHCO3固體混和物放入密閉容器中，加熱到250℃以上，在相同的溫度時(shí)，密閉容器中固體物質(zhì)和氣體物質(zhì)成分反應(yīng)過(guò)程：4NaHCO32Na2CO3＋2H2O(g)＋2CO2↑...............①2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2↑.........................②250℃2H2O＋2Na2O2＝4NaOH＋O2↑250℃250℃若Na2O2過(guò)量2NaHCO3＋2Na2O22Na2CO3＋2NaOH＋O2↑.........（250℃若Na2O2不足4NaHCO3＋2Na2O2Na2CO3＋2H2O＋O2↑..............（Ⅱ）NaHCO3不足（I）（I）（Ⅱ）（Ⅱ）NaHCO3過(guò)量Na2O2過(guò)量Na2O2不足01/12/1n(NaHCO3)/n(Na2O2)值固體物質(zhì)氣體物質(zhì)0＜n(NaHCO3)/n(Na2O2)＜1/1Na2O2、NaOH、Na2CO3O2n(NaHCO3)/n(Na2O2)＝1/1NaOH、Na2CO3O21/1＜n(NaHCO3)/n(Na2O2)＜2/1NaOH、Na2CO3O2、H2On(NaHCO3)/n(Na2O2)＝2/1Na2CO3O2、H2On(NaHCO3)/n(Na2O2)＞2/1Na2CO3O2、H2O、CO24、NaOH與NaHCO3固體混和加熱，有關(guān)過(guò)量的討論：NaOH＋NaHCO3Na2CO3＋H2O(g)2NaHCO3Na2CO3＋H2O(g)＋CO2↑例2、將18.4gNaOH與NaHCO3固體混和物放入密閉容器中加熱，充分反應(yīng)后排出氣體，稱得剩余固體質(zhì)量16.6g，求原混和物中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析：先分析討論那種物質(zhì)過(guò)量若全部為NaOH則質(zhì)量減少（設(shè)質(zhì)量減少△m）△m＝0若恰好完全反應(yīng)（設(shè)質(zhì)量減少△m）NaHCO3＋NaOHNa2CO3＋H2O(g)84g40g124g18.4g△m解△m＝2.67g若全部為NaHCO3，則（設(shè)質(zhì)量減少△m）：2NaHCO3Na2CO3＋H2O(g)＋CO2↑168g18g44g62g18.4g△m解△m＝6.79g用數(shù)軸法表示：△m02.67g6.79gNaOH過(guò)量NaHCO3過(guò)量純NaOH1/1純NaHCO3已知△m＝18.4g－16.6g＝1.8g＜2.67g，故NaOH過(guò)量，以不足量NaHCO3計(jì)算。設(shè)NaHCO3的質(zhì)量為xNaHCO3＋NaOHNa2CO3＋H2O(g)84g18gx1.8g解x＝8.4gω(NaHCO3)＝＝％..................答：（略）5、Na2O2和H2O反應(yīng)歷程的研究2Na2O2＋4H2＝4NaH＋2H2O2(復(fù)分解反應(yīng))2H2O22H2O＋O2↑（氧化還原反應(yīng)）其總反應(yīng)式及電子轉(zhuǎn)移情況為：失去2e－2Na2O2＋4H2＝4NaH＋2H2O＋O2↑得到2e－學(xué)生練習(xí)：已知Na2O2和干燥的CO2不反應(yīng)，但Na2O2能和潮濕的CO2反應(yīng)，試討論發(fā)生反應(yīng)可能的歷程。6、極端假設(shè)法解題例3、將某種堿金屬M(fèi)及其氧化物M2O混和物4g投入足量的水中，待反應(yīng)后蒸干得到5g堿，這種堿金屬是。解析：利用極端假設(shè)法解題。假設(shè)4g全部為堿金屬M(fèi)，生成MOH5g，設(shè)M的相對(duì)原子質(zhì)量為MM∽MOHMM＋174g5g