化學第三章 金屬及其化合物 第1講 鈉及其氧化物、其他常見化合物、堿金屬元素

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1、2016年全國考試說明（金屬部分）l常見金屬元素（如Na、Al、Fe、Cu等）l(1)了解常見金屬的活動順序。l(2)了解常見金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。l(3)了解合金的概念及其重要應(yīng)用。以上各部分知識的綜合應(yīng)用 惠東中學化學科組：楊關(guān)敬第1講 鈉及其化合物（第一課時）一、金屬概要一、金屬概要1金屬的原子結(jié)構(gòu)及位置特征金屬的原子結(jié)構(gòu)及位置特征從右從右左、上左、上下，半徑增大下，半徑增大 越左越下金屬性越強（越左越下金屬性越強（Cs）最外層電子數(shù)較少最外層電子數(shù)較少(一般一般3) 位于周期表階梯線左下方位于周期表階梯線左下方 原子半徑較大原子半徑較大(同周期同周期) 處于各周期的前中

2、部處于各周期的前中部 2金屬活動順序及其應(yīng)用金屬活動順序及其應(yīng)用 條件條件產(chǎn)物產(chǎn)物 不與水反應(yīng)不與水反應(yīng) 單質(zhì)還原性單質(zhì)還原性與與O2化合難易化合難易活動性順序活動性順序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au 強強 弱弱 陽離子氧化性陽離子氧化性 弱弱 強強 與與水水反反應(yīng)應(yīng) 易易 難難K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au冷水冷水強堿強堿氫氣氫氣熱熱水水堿堿氫氫氣氣高溫水蒸汽高溫水蒸汽金屬氧化物氫氣金屬氧化物氫氣 3Fe+4H2O=Fe3O4+H2高溫與酸反應(yīng)與酸反應(yīng) 能置換非氧化性酸中的氫，由快

3、到慢能置換非氧化性酸中的氫，由快到慢 與非氧化性酸與非氧化性酸與強氧化性酸均能反應(yīng)但無與強氧化性酸均能反應(yīng)但無H2生成生成 一般不反應(yīng)，一般不反應(yīng)，（與（與 HNO3、濃硫酸無濃硫酸無H2） Pt、Au溶于溶于王水王水 與鹽溶與鹽溶液反應(yīng)液反應(yīng)先與水反應(yīng)先與水反應(yīng)后考慮堿與后考慮堿與鹽反應(yīng)的可鹽反應(yīng)的可能性能性排在前面的金屬能把其后面的排在前面的金屬能把其后面的金屬從鹽溶液中置換出來金屬從鹽溶液中置換出來冶煉冶煉方法方法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au

4、注意注意 NaKCl = KNaCl （沸點：沸點：NaK）電解法電解法 還原法還原法(常見還原劑常見還原劑)H2、CO、C、Al加熱加熱分解分解法法物理物理富集法富集法濃硝酸與濃鹽酸按體積比濃硝酸與濃鹽酸按體積比 1:3組成的混合物叫王水組成的混合物叫王水3金屬之最地殼含量最豐地殼含量最豐熔點最高熔點最高 熔點最低熔點最低 密度最大密度最大 密度最小密度最小 硬度最大硬度最大 硬度最小硬度最小 延性最好延性最好 展性最好展性最好 導電性最強導電性最強 Al鎢鎢(W) 3410汞汞(Hg) 39鋨鋨(Os) 22.57gcm3鋰鋰(Li) 0.53gcm3鉻鉻(Cr)銫銫(Cs)鉑鉑(Pt)金

5、金 (Au)銀銀(Ag)二、鈉和鈉的化合物二、鈉和鈉的化合物1Na為中心的知識網(wǎng)絡(luò)為中心的知識網(wǎng)絡(luò)H2Ca(OH)2KCl堿石灰堿石灰 CH3COOH 12567810 Na2S Na2O Na2O2 NaCl NaH Na NaOH Na2CO3 NaHCO3 C2H5ONa K C6H5ONa CH3COONa C2H5OH 439書寫上述轉(zhuǎn)化的化學方程式、并注意反應(yīng)現(xiàn)象及細節(jié)書寫上述轉(zhuǎn)化的化學方程式、并注意反應(yīng)現(xiàn)象及細節(jié) -12 2、鈉的物理性質(zhì)、鈉的物理性質(zhì)金屬鈉：金屬鈉：色色 態(tài)態(tài) 硬度硬度 密度密度 熔沸點熔沸點 導電、傳熱性導電、傳熱性銀白色銀白色固體固體軟軟小小低低良好良好 N

6、a2S Na2O Na2O2 NaH Na NaOH C2H5ONa K C6H5ONa NaClNaN3Ti一、與非金屬一、與非金屬氧氣、氯氣、硫、氫氣、氮氣等氧氣、氯氣、硫、氫氣、氮氣等二、與水及溶液等反應(yīng)二、與水及溶液等反應(yīng)水水 乙醇、苯酚、鹽酸乙醇、苯酚、鹽酸（比較上述反應(yīng)的快慢及對應(yīng)物（比較上述反應(yīng)的快慢及對應(yīng)物質(zhì)的堿性強弱）質(zhì)的堿性強弱）氯化氨、硫酸銅氯化氨、硫酸銅三、與熔融的氯化鉀、氯化鈦三、與熔融的氯化鉀、氯化鈦3、鈉的化學性質(zhì)、鈉的化學性質(zhì)方法方法1方法方法2方法方法3問題問題1：請設(shè)計盡可能多的實驗，完成鈉與水：請設(shè)計盡可能多的實驗，完成鈉與水的反應(yīng)實驗，并驗證產(chǎn)物。的反應(yīng)

7、實驗，并驗證產(chǎn)物。實驗步驟及現(xiàn)象實驗步驟及現(xiàn)象: 在廣口瓶內(nèi)加適量蒸餾水和2滴酚酞試液,如圖2裝置好儀器。在廣口瓶膠塞的大頭針上扎一塊比豆粒略大的金屬鈉,立即蓋上膠塞,，接著形成美麗的紅色噴泉。同時可看到鈉與水劇烈反應(yīng)，鈉熔化成小球,在水面上四處游動。噴泉可維持半分鐘。問題問題2：請利用鈉與水反應(yīng)設(shè)計噴泉實驗，要：請利用鈉與水反應(yīng)設(shè)計噴泉實驗，要求噴出紅色噴泉。求噴出紅色噴泉。實驗說明：分液漏斗中加入水的體積必須大于燒瓶分液漏斗中加入水的體積必須大于燒瓶容積的一半，這樣流入燒瓶的水與原燒容積的一半，這樣流入燒瓶的水與原燒瓶中的煤油接近充滿燒瓶，保證燒瓶中瓶中的煤油接近充滿燒瓶，保證燒瓶中的空氣

8、被完全排開，不會給氫氣的點燃的空氣被完全排開，不會給氫氣的點燃帶來意外事故。帶來意外事故。思考：將鈉放入苯與水的混合物中有何思考：將鈉放入苯與水的混合物中有何現(xiàn)象，并加以解釋。現(xiàn)象，并加以解釋。問題問題3：請設(shè)計完成鈉與水的反應(yīng)實驗，要求：請設(shè)計完成鈉與水的反應(yīng)實驗，要求產(chǎn)生氫氣必須緩慢并驗證產(chǎn)物。產(chǎn)生氫氣必須緩慢并驗證產(chǎn)物。問題1：實驗中不用測量產(chǎn)實驗中不用測量產(chǎn)生氫氣的體積，就可以得到生氫氣的體積，就可以得到鈉的相對原子質(zhì)量。請問實鈉的相對原子質(zhì)量。請問實驗中應(yīng)該測量那些數(shù)據(jù)驗中應(yīng)該測量那些數(shù)據(jù)？問題問題2：干燥管的作用是什干燥管的作用是什么？若不用，測得的鈉的相么？若不用，測得的鈉的相對

9、原子質(zhì)量比實際值大還是對原子質(zhì)量比實際值大還是小？小？問題問題4：請利用鈉與水的反應(yīng)設(shè)計測得鈉的相：請利用鈉與水的反應(yīng)設(shè)計測得鈉的相對原子質(zhì)量的最簡便實驗，要求不測氣體體積。對原子質(zhì)量的最簡便實驗，要求不測氣體體積。把小塊金屬鈉分別投入飽和把小塊金屬鈉分別投入飽和NaCl溶液、溶液、NH4Cl溶溶液、液、CuSO4溶液的燒杯里的現(xiàn)象和反應(yīng)溶液的燒杯里的現(xiàn)象和反應(yīng)現(xiàn)象化學方程式飽和NaCl飽和NH4ClCuSO4溶液鈉溶解，放出無色無味氣體、析出晶體2Na+2H2O=2NaOH+H2鈉溶解，有刺激性氣味氣體放出2Na+2 NH4Cl =2NaCl+H2+2NH3 鈉溶解，放出無色無味氣體，有藍色

10、沉淀2Na+2H2O+CuSO4= Na2SO4+H2+Cu(OH)24、鈉的存在、保存與制取、鈉的存在、保存與制取元素存在形態(tài)：元素存在形態(tài)：游離態(tài)游離態(tài)( (以單質(zhì)形態(tài)存在以單質(zhì)形態(tài)存在) )化合態(tài)化合態(tài)( (以化合物形態(tài)存在以化合物形態(tài)存在) )存在存在：鈉在自然界里沒有游離態(tài)，只能以化合態(tài)鈉在自然界里沒有游離態(tài)，只能以化合態(tài) 存在。食鹽（存在。食鹽（NaClNaCl） 純堿（純堿（NaNa2 2COCO3 3 10H10H2 2O O） 硝酸鈉硝酸鈉( (NaNONaNO3 3) ) 保存保存：隔絕空氣和水，加煤油密封。隔絕空氣和水，加煤油密封。制?。褐迫。弘娊馊廴诘穆然c電解熔融的氯

11、化鈉5 5、鈉的用途、鈉的用途 1 1、制、制NaNa2 2O O2 22 2、制制Na-KNa-K合金，做原子反應(yīng)堆導熱劑合金，做原子反應(yīng)堆導熱劑3 3、高壓鈉燈、高壓鈉燈4 4、還原貴重金屬、還原貴重金屬（和氧氣反應(yīng)）（和氧氣反應(yīng)）（鈉的導熱性）（鈉的導熱性）（黃光射程遠，透霧力強）（黃光射程遠，透霧力強）（鈉具有還原性）。（鈉具有還原性）。（1）.金屬鈉露置在空氣中的變化過程金屬鈉露置在空氣中的變化過程 ？銀白色金屬鈉銀白色金屬鈉表面變暗表面變暗出現(xiàn)白色固體出現(xiàn)白色固體表面變成溶液表面變成溶液 （Na） （Na2O） （NaOH） （NaOH潮解）潮解） 出現(xiàn)白色固體出現(xiàn)白色固體白色粉末

12、白色粉末 （Na2CO310H2O）（）（Na2CO3）6.鈉的化合物例例1取等量的兩小塊鈉，將其中一份直接投入水中，取等量的兩小塊鈉，將其中一份直接投入水中，另一份用另一份用鋁箔鋁箔包好，刺上多個小包好，刺上多個小孔，用鑷子孔，用鑷子夾住放入水夾住放入水面下，充分反應(yīng)后，兩種操作，反應(yīng)面下，充分反應(yīng)后，兩種操作，反應(yīng)放出的放出的H2量是否相量是否相等等？解析解析：Na投入水中，熔成小球浮在水面上，部分投入水中，熔成小球浮在水面上，部分Na就會與空氣中的就會與空氣中的O2反應(yīng)，生成反應(yīng)，生成Na2O，Na2O與與H2O反應(yīng)只反應(yīng)只生成生成NaOH，無無H2放出從而減少了與放出從而減少了與H2O

13、反應(yīng)的反應(yīng)的Na，也也即影響產(chǎn)生即影響產(chǎn)生H2量。量。 Na在水下反應(yīng)，避免了氧化在水下反應(yīng)，避免了氧化，同時生成的，同時生成的NaOH又又與鋁箔反應(yīng)，能進一步產(chǎn)生與鋁箔反應(yīng)，能進一步產(chǎn)生H2。 故產(chǎn)生的故產(chǎn)生的H2量量（2）比較鈉的兩種氧化物OO ONanonNan陰離子n Na2ONa2O2電子式電子式 Na 2Na Na 2Na化學鍵化學鍵種種 類類離子鍵離子鍵離子鍵、非極性鍵離子鍵、非極性鍵:2:11:1:2:12:1常溫點燃顏顏 色色類類 別別堿性氧化物堿性氧化物過氧化物過氧化物(不屬堿性氧化物不屬堿性氧化物)狀狀 態(tài)態(tài)白色白色固體固體淡黃色淡黃色固體固體生成條生成條件件4NaO2

14、2Na2O (空氣空氣)2NaO2 Na2O (空氣或氧氣空氣或氧氣)與與H2O反應(yīng)反應(yīng)Na2OH2O2NaOH2Na2O22H2O4NaOHO2 與與HCl反反應(yīng)應(yīng)Na2O2HCl2NaClH2O2Na2O24HCl4NaClO22H2O與與CO2反反應(yīng)應(yīng)Na2OCO2Na2CO32Na2O22CO22Na2CO3O2 Na2ONa2O2注意：注意：過氧化鈉不屬于堿性氧化物。氧元素的化合過氧化鈉不屬于堿性氧化物。氧元素的化合價為價為-1價，價，既有氧化性又有還原性既有氧化性又有還原性，但，但以氧化性為主以氧化性為主，且氧化性強，其水溶液有消毒、殺菌、漂白作用還可用且氧化性強，其水溶液有消毒、

15、殺菌、漂白作用還可用于供氧。于供氧。過氧化鈉與水、二氧化碳、酸以及某些鹽溶液反應(yīng)過氧化鈉與水、二氧化碳、酸以及某些鹽溶液反應(yīng)時，本身既是氧化劑，又是還原性，所發(fā)生的反應(yīng)，常時，本身既是氧化劑，又是還原性，所發(fā)生的反應(yīng)，常常是自身氧化還原反應(yīng)；當過氧化鈉遇到還原性物質(zhì)如常是自身氧化還原反應(yīng)；當過氧化鈉遇到還原性物質(zhì)如：I-、Fe2+、SO2、SO32-等物質(zhì)時，表現(xiàn)出氧化性，其等物質(zhì)時，表現(xiàn)出氧化性，其還原產(chǎn)物是水（或堿）；當過氧化鈉遇到強氧化性的物還原產(chǎn)物是水（或堿）；當過氧化鈉遇到強氧化性的物質(zhì)如質(zhì)如酸性條件下的高錳酸鉀酸性條件下的高錳酸鉀，則過氧化鈉體現(xiàn)出還原性，則過氧化鈉體現(xiàn)出還原性，其

16、氧化產(chǎn)物為氧氣。，其氧化產(chǎn)物為氧氣。Na2O+SO2=_，Na2O2+ SO2= _.Na2O2與水反應(yīng)的實驗探究問題與水反應(yīng)的實驗探究問題問題問題1：設(shè)計實驗驗證過氧化鈉與水反應(yīng)：設(shè)計實驗驗證過氧化鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物。的產(chǎn)物。問題問題2：用脫脂棉包住：用脫脂棉包住0.2g Na2O2粉末，置于粉末，置于石棉網(wǎng)上，往脫脂棉上滴水，可觀察到脫脂棉石棉網(wǎng)上，往脫脂棉上滴水，可觀察到脫脂棉燃燒起來。燃燒起來。由上述實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論是由上述實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論是 。實驗程序?qū)嶒灣绦驅(qū)嶒灢僮鲗嶒灢僮鲗嶒灛F(xiàn)象實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論實驗結(jié)論 實驗實驗11過氧化過氧化鈉與水的反應(yīng)鈉與水的反應(yīng)將將水滴入盛有過氧水滴入盛

17、有過氧化鈉的試管，用帶化鈉的試管，用帶火星的木條檢驗火星的木條檢驗反應(yīng)很激烈，有大反應(yīng)很激烈，有大量氣體放出，能使量氣體放出，能使該木條復燃該木條復燃實驗實驗2把實驗把實驗1所得的溶液所得的溶液加入酚酞試液，褪加入酚酞試液，褪色后再加入氫氧化色后再加入氫氧化鈉溶液鈉溶液溶液顯紅色，半分溶液顯紅色，半分鐘內(nèi)褪至無色，加鐘內(nèi)褪至無色，加入氫氧化鈉無紅色入氫氧化鈉無紅色再現(xiàn)再現(xiàn)實驗實驗3若把實驗若把實驗1所得溶液分成所得溶液分成兩份，放置兩份，放置5h后后在一份溶液中酚酞在一份溶液中酚酞溶液先變紅后褪色溶液先變紅后褪色在在另一份中加少許另一份中加少許MnO2靜置到無氣靜置到無氣體產(chǎn)生再滴加酚酞體產(chǎn)生

18、再滴加酚酞又有大量氣體產(chǎn)生又有大量氣體產(chǎn)生溶液顯紅色且長久溶液顯紅色且長久不褪不褪與水、二氧化碳、酸反應(yīng)的氧原子示蹤法確定機理與水、二氧化碳、酸反應(yīng)的氧原子示蹤法確定機理過氧化鈉與水反應(yīng)系列實驗的研究報告過氧化鈉與水反應(yīng)系列實驗的研究報告 Na2O2與與H2O、CO2反應(yīng)放出的氧氣中氧原子來自于反應(yīng)放出的氧氣中氧原子來自于O22Na2O2與與H2O、CO2反應(yīng)的差量型計算反應(yīng)的差量型計算差量法在此的的運用有質(zhì)量差量和體積差量兩種題型，解題思路差量法在此的的運用有質(zhì)量差量和體積差量兩種題型，解題思路是從化學反應(yīng)的原理出發(fā)，巧妙地找出產(chǎn)生差量的原因，列比例求是從化學反應(yīng)的原理出發(fā)，巧妙地找出產(chǎn)生差

19、量的原因，列比例求解，有時還可以結(jié)合元素守恒、合并化學方程式進行巧解。解，有時還可以結(jié)合元素守恒、合并化學方程式進行巧解。Na2O2與與CO2的反應(yīng)可以看成是的反應(yīng)可以看成是Na2O2與與CO2中的中的“CO”化合，質(zhì)化合，質(zhì)量增加量為量增加量為CO的質(zhì)量；的質(zhì)量；Na2O2與與H2O反應(yīng)可以看成是反應(yīng)可以看成是Na2O2與與H2O中的中的“H2”化合，質(zhì)量增加量即為化合，質(zhì)量增加量即為“H2”的質(zhì)量。由此可得出若某化的質(zhì)量。由此可得出若某化合物化學式符合合物化學式符合(CO)m(H2)n的形式，只要有的形式，只要有O2存在，在不斷用電存在，在不斷用電火花引燃的條件下，也完全被火花引燃的條件下

20、，也完全被Na2O2吸收。如甲醛吸收。如甲醛HCHO可寫成可寫成(CO)(H2)，乙酸：乙酸：CH3COOH可寫成可寫成(CO)2(H2)2；葡萄糖葡萄糖C6H12O6可寫成可寫成(CO)6(H2)6等。若某物質(zhì)不能寫等。若某物質(zhì)不能寫(CO)m(H2)n的形的形式，也可以根據(jù)組成加氧或減氧，加氧或減氧后的質(zhì)量即式，也可以根據(jù)組成加氧或減氧，加氧或減氧后的質(zhì)量即Na2O2增增加的質(zhì)量。如加的質(zhì)量。如1molC2H6與足量的氧氣反應(yīng)后，生成的氣體通入足與足量的氧氣反應(yīng)后，生成的氣體通入足量量Na2O2吸收，吸收后的吸收，吸收后的Na2O2增加的質(zhì)量為增加的質(zhì)量為(CO)2(H2)3：282+6=

21、62g；而而1molC2H4O、 1molCH2O2則為則為多少呢？多少呢？體積差量則根據(jù)相應(yīng)的化學方程式找到對應(yīng)的體積變化量。體積差量則根據(jù)相應(yīng)的化學方程式找到對應(yīng)的體積變化量。Na2O2和和NaHCO3兩固體混合物于密閉容器中加熱后兩固體混合物于密閉容器中加熱后殘留固體的成分判斷殘留固體的成分判斷當兩種固體加熱時，當兩種固體加熱時，NaHCO3先分解，所產(chǎn)生的先分解，所產(chǎn)生的H2O和和CO2均能被均能被Na2O2吸收，在此可以吸收，在此可以看成看成Na2O2先吸收先吸收CO2生成生成Na2CO3，而后再吸收而后再吸收H2O生成生成NaOH。同時注意分同時注意分解時的溫度，若在解時的溫度，若

22、在100以上，以上，H2O是以氣態(tài)形式存在，是以氣態(tài)形式存在，但不管是什么溫度，產(chǎn)生的氣體中總有但不管是什么溫度，產(chǎn)生的氣體中總有O2存在。存在。例例2向紫色石蕊試液中加過量的向紫色石蕊試液中加過量的Na2O2粉末，振蕩，正粉末，振蕩，正確的敘述是確的敘述是( ( ) ) A. 溶液仍為紫色溶液仍為紫色 B. 最后溶液變?yōu)樗{色最后溶液變?yōu)樗{色 C. 最后溶液褪色最后溶液褪色 D. 有氣泡產(chǎn)生有氣泡產(chǎn)生例例3 把把ag Na2O和和a1g Na2O2分別加入等質(zhì)量的分別加入等質(zhì)量的bg水中水中(足量足量)，結(jié)果得到同濃度的溶液，則，結(jié)果得到同濃度的溶液，則a、a1的關(guān)系是的關(guān)系是:CD62：78

23、_例例4一定溫度下，一定溫度下，m g下列物質(zhì)在足量的氧氣中充下列物質(zhì)在足量的氧氣中充分燃燒后，產(chǎn)物與足量的分燃燒后，產(chǎn)物與足量的Na2O2充分反應(yīng)，充分反應(yīng)，Na2O2增加了增加了n g,且且nm ,符合此要求的物質(zhì)是符合此要求的物質(zhì)是 （ ）H2 CO CO和和H2的混合物的混合物 HCOOCH3 CH3CHOA B C DA例例5在在150時，時，11.6克二氧化碳和水與足克二氧化碳和水與足量過氧化鈉充分反應(yīng)后固體增重量過氧化鈉充分反應(yīng)后固體增重3.6克，克，則原混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為（則原混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為（ ）A 5.8B 11.6C 23.2D 46.4例例6思考如

24、何測定一定量氧化鈉與過氧化鈉混合物中思考如何測定一定量氧化鈉與過氧化鈉混合物中氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)。氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)。點燃點燃點燃例例7含有含有A、B、C、D四種固體物質(zhì)，在常溫下可以跟四種固體物質(zhì)，在常溫下可以跟水發(fā)生化學反應(yīng)，生成水發(fā)生化學反應(yīng)，生成a、b、c、d四種氣體，其中四種氣體，其中a、b是單質(zhì)，是單質(zhì)，c、d是化合物，是化合物，d是是4核核10電子的分子電子的分子.這四種氣這四種氣體間發(fā)生的化學反應(yīng)如下：體間發(fā)生的化學反應(yīng)如下：ad MW ab M ac MN其燃燒產(chǎn)物其燃燒產(chǎn)物M是無色液體，是無色液體，N、W均為常見的無色氣體均為常見的無色氣體 (1)a、b、c、d這四種氣體的化學

25、式是這四種氣體的化學式是 (2)固體固體A可能是可能是 ，固體，固體B可能是可能是 ， 固體固體C可能是可能是 ， 固體固體D可能是可能是 答案：答案： (1) O2、H2、C2H2、NH3 (2)Na2O2，Na，CaC2，Mg3N2 （3）比較碳酸鈉和碳酸氫鈉）比較碳酸鈉和碳酸氫鈉NaHCO3與與OH反應(yīng)反應(yīng) Na2CO3NaHCO3俗名俗名純堿、蘇打純堿、蘇打小蘇打小蘇打Na2CO310H2O(易風化易風化) 溶解性溶解性易溶于水易溶于水(20, S22.2g)溶于水溶于水(20, S9.6g)與與H反應(yīng)反應(yīng)劇烈程度劇烈程度CO322HCO2H2O HCO3HCO2H2O HCO3OHC

26、O32H2O與與 CaCl2反應(yīng)反應(yīng)CO32Ca2+=CaCO3晶體晶體成分成分 熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性 很穩(wěn)定很穩(wěn)定850開始部分分解開始部分分解2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2不穩(wěn)定不穩(wěn)定180完全分解完全分解相互轉(zhuǎn)化相互轉(zhuǎn)化碳酸鈉碳酸鈉 碳酸氫鈉碳酸氫鈉 用途用途用于玻璃、造紙、用于玻璃、造紙、制皂、紡織及制鈉制皂、紡織及制鈉的化合物的化合物作發(fā)酵粉、作發(fā)酵粉、用于治療胃酸過多癥用于治療胃酸過多癥 Na2CO3NaHCO3 NaOHCO加熱或加或加酸通入2注意：注意：Na2CO3、NaHCO3組成的有關(guān)混合物的計算組成的有關(guān)混合物的計算這類題通常計算時借助這類題通常計算時借助極端分析法

27、極端分析法、元素守恒法元素守恒法進行討進行討論。論。CO2與與NaOH反應(yīng)，在減壓低溫下蒸發(fā)溶液，得一定反應(yīng)，在減壓低溫下蒸發(fā)溶液，得一定量的固體的問題。量的固體的問題。一定量一定量NaOH與與NaHCO3的混合物在一定溫度下的密的混合物在一定溫度下的密閉容器中加熱，充分反應(yīng)后排出氣體冷卻后得到一定量的閉容器中加熱，充分反應(yīng)后排出氣體冷卻后得到一定量的固體的問題。固體的問題。一定量的一定量的Na2CO3、NaHCO3(或再混有或再混有NaOH)組成的組成的混合物在雙指示劑指示下用鹽酸滴定的問題。混合物在雙指示劑指示下用鹽酸滴定的問題。思考（思考（1）如何鑒別如何鑒別Na2CO3和和NaHCO3

28、？晶體受熱；晶體受熱；向溶液中加入向溶液中加入CaCl2，滴加少量稀鹽酸；滴加少量稀鹽酸；測定溶液測定溶液pH思考（思考（2）如何制備如何制備Na2CO3和和NaHCO3？NaHCO3的制取：的制?。篘a2CO3的制?。旱闹迫。簻p壓低溫蒸發(fā)溶液；減壓低溫蒸發(fā)溶液；飽和飽和Na2CO3溶液中通入溶液中通入CO2氣體后過濾得晶體；氣體后過濾得晶體；侯氏制堿法：飽和食鹽水和濃氨水混合液中通入侯氏制堿法：飽和食鹽水和濃氨水混合液中通入CO2可制得可制得NaHCO3晶體晶體NaHCO3受熱分解；受熱分解；NaHCO3與與NaOH反應(yīng)反應(yīng)例例6四個密閉容器中分別各有四個密閉容器中分別各有1 mol下列物質(zhì)

29、：下列物質(zhì)： Na2O2 Na2O2 Na2O2 Na2CO3 NaHCO3 NH4HCO3 Ca(HCO3)2 NaHCO3 現(xiàn)加熱至現(xiàn)加熱至300oC，反應(yīng)完全后排出氣體，四個容器中殘反應(yīng)完全后排出氣體，四個容器中殘留固體物僅為留固體物僅為Na2CO3的容器是的容器是 ( )( ) A. B. C. D. B例例7碳酸鈉與碳酸氫鈉的混和物碳酸鈉與碳酸氫鈉的混和物x g,加熱加熱分解后分解后,所得固體的質(zhì)量是所得固體的質(zhì)量是y g,求已分解的求已分解的碳酸氫鈉的質(zhì)量。碳酸氫鈉的質(zhì)量。解：差量法2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2 m 284 106 62 z x-yz=62168）（yx

30、 第1講 堿金屬元素（第二課時）惠東中學化學科組：楊關(guān)敬廣東考試說明要求:1.理解堿金屬元素的相似性和遞變性。2.了解焰色反應(yīng)，并能用焰色反應(yīng)檢驗鈉、鉀等元素。1堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)比較堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)比較 金金屬屬性性逐逐漸漸增增強強元元素素名名稱稱元元素素符符號號核核電電荷荷數(shù)數(shù)相似性相似性遞變性遞變性最外最外層電層電子數(shù)子數(shù)顏色顏色狀態(tài)狀態(tài)化學化學性質(zhì)性質(zhì)核外核外電子電子層數(shù)層數(shù)熔、熔、沸點沸點化學化學性質(zhì)性質(zhì)鋰鋰Li3 都都 是是 都為都為銀白銀白色金色金屬，屬，柔軟。柔軟。（除（除銫銫外外)都 為都 為強 還強 還原劑，原劑，表 現(xiàn)表 現(xiàn)為為1.與非與非金 屬金 屬反

31、應(yīng)反應(yīng)2.與與水水反應(yīng)反應(yīng)逐逐 漸漸 增增 多多 逐逐漸漸降降低低 鈉鈉Na11鉀鉀K19銣銣Rb37銫銫Cs552、堿金屬的物理性質(zhì)、堿金屬的物理性質(zhì)元素元素名稱名稱密度密度gcm-3 熔點熔點 沸點沸點 鋰鋰銀白色銀白色 柔軟柔軟 0.534180.5 1347 鈉鈉銀白色銀白色 柔軟柔軟 0.9797.81 882.9 鉀鉀銀白色銀白色 柔軟柔軟 0.8663.65 774 銣銣銀白色銀白色 柔軟柔軟 1.53238.89 688 銫銫略帶略帶金色金色光澤光澤 柔軟柔軟 1.87928.40 678.4顏色和狀態(tài)顏色和狀態(tài)元素元素名稱名稱密度密度gcm-3 熔點熔點 沸點沸點 鋰鋰銀白色

32、銀白色 柔軟柔軟 鈉鈉銀白色銀白色 柔軟柔軟 鉀鉀銀白色銀白色 柔軟柔軟 銣銣銀白色銀白色 柔軟柔軟 銫銫略帶略帶金色金色光澤光澤 柔軟柔軟顏色和狀態(tài)顏色和狀態(tài)增大趁勢增大趁勢（鉀除外）鉀除外）逐漸減小逐漸減小逐漸減小逐漸減小與與OO2 2反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)不如反應(yīng)不如鈉劇烈，鈉劇烈，生成生成LiLi2 2O O點燃劇烈點燃劇烈燃燒，生燃燒，生成成NaNa2 2O O2 2燃燒更劇烈生燃燒更劇烈生成比過氧化物成比過氧化物復雜的氧化物復雜的氧化物遇空氣立即燃遇空氣立即燃燒，生成更復燒，生成更復雜的氧化物雜的氧化物LiNaKRbCs與與HH2 2OO反應(yīng)反應(yīng)劇烈劇烈，生成生成H H2 2更劇烈更劇烈，生

33、成生成H H2 2輕微爆炸輕微爆炸，生成生成H H2 2遇水立即遇水立即燃燃燒，爆炸燒，爆炸結(jié)論結(jié)論差異性：還原差異性：還原 性性 逐逐 漸漸 增增 強強3.3.堿金屬的化學性質(zhì)堿金屬的化學性質(zhì)相似性：化學性質(zhì)活潑，有強還原性相似性：化學性質(zhì)活潑，有強還原性1 1、鈉的用途、鈉的用途(1)(1)鈉可以用來鈉可以用來制取過氧化鈉制取過氧化鈉等化等化合物。合物。(2)(2)鈉和鉀鈉和鉀的合金的合金( (鉀的質(zhì)量分數(shù)鉀的質(zhì)量分數(shù)為為50508080) )在室溫下呈液態(tài)，在室溫下呈液態(tài)，是是原子反應(yīng)堆的導熱劑原子反應(yīng)堆的導熱劑。(3)(3)鈉也應(yīng)用在電光源上。鈉也應(yīng)用在電光源上。高壓鈉高壓鈉燈燈發(fā)出的

34、黃光射程遠，透霧能力發(fā)出的黃光射程遠，透霧能力強，對道路平面的照度比高壓水強，對道路平面的照度比高壓水銀燈高幾倍。銀燈高幾倍。(4)(4)鈉還是一種很鈉還是一種很強的還原劑強的還原劑，可，可以把鈦、鋯、鈮、鉭等金屬從它以把鈦、鋯、鈮、鉭等金屬從它們的鹵化物里們的鹵化物里 還原出來。還原出來。鈉燈鈉燈4、堿金屬的用途、堿金屬的用途 2 2、鋰電池鋰電池是一種高能電池。是一種高能電池。鋰有機化學中重要的催化劑。鋰有機化學中重要的催化劑。鋰制造氫彈不可缺少的材料。鋰制造氫彈不可缺少的材料。鋰是鋰是優(yōu)質(zhì)的高能燃料優(yōu)質(zhì)的高能燃料（已經(jīng)用于（已經(jīng)用于宇宙飛船、人造衛(wèi)星和超聲速飛宇宙飛船、人造衛(wèi)星和超聲速飛

35、機）。機）。 3 3、鉀的化合物最大量的用途是、鉀的化合物最大量的用途是做做鉀肥鉀肥。硝酸鉀還用于做。硝酸鉀還用于做火藥火藥。4 4 、銣、銫主要是用于制備、銣、銫主要是用于制備光電光電管管、真空管。銫原子鐘是目前最、真空管。銫原子鐘是目前最準確的計時儀器。準確的計時儀器。鋰電池鋰電池5 5、焰色反應(yīng)、焰色反應(yīng) 1 1、原理：原理：某些某些金屬金屬或或其化合物其化合物灼燒灼燒時使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色。時使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色。2 2、操作：操作：把把鉑絲鉑絲用鹽酸洗滌后灼燒，用鹽酸洗滌后灼燒，反復多次，至火焰變?yōu)闊o色。用干凈反復多次，至火焰變?yōu)闊o色。用干凈的鉑絲蘸一些溶液，放到酒精燈火焰的鉑絲

36、蘸一些溶液，放到酒精燈火焰上灼燒上灼燒。3 3、應(yīng)用：應(yīng)用：（1 1）離子檢驗，物質(zhì)鑒別。）離子檢驗，物質(zhì)鑒別。 （2 2）焰火材料。）焰火材料。焰色反應(yīng)：焰色反應(yīng)：主要用于檢驗或鑒別鈉、主要用于檢驗或鑒別鈉、 鉀等單質(zhì)及其化合物的存在鉀等單質(zhì)及其化合物的存在 鈉（黃色）鈉（黃色） 鉀（淺紫色、透過藍色鈷玻璃鉀（淺紫色、透過藍色鈷玻璃）要注意：焰色反應(yīng)要注意：焰色反應(yīng)不是不是化學變化，化學變化， 而是一種而是一種物理現(xiàn)象。物理現(xiàn)象。思考（思考（1 1）為什么為什么LiLi與與H H2 2O O反應(yīng)比反應(yīng)比NaNa與與H H2 2O O反應(yīng)緩慢反應(yīng)緩慢得多？得多？解析解析：一方面一方面Li的活潑

37、性弱于的活潑性弱于Na，另一方面是因為生另一方面是因為生成的成的LiOH微溶于水，覆蓋在微溶于水，覆蓋在Li表面，使表面，使Li與與H2O的接觸的接觸面減小，反應(yīng)速率降低面減小，反應(yīng)速率降低.值得一提的是：值得一提的是：根據(jù)周期表中對角線相似規(guī)則，根據(jù)周期表中對角線相似規(guī)則，Li與與Mg的化合物性質(zhì)有相似性的化合物性質(zhì)有相似性 如如 Mg(OH)2 MgCO3 MgF2 難或微溶于水難或微溶于水 LiOH Li2CO3 LiF (水溶性相似水溶性相似)思考（思考（2 2）堿金屬均可保存在煤油中嗎堿金屬均可保存在煤油中嗎?解析解析：選擇合適的保護液，必須符合以下條件：選擇合適的保護液，必須符合以

38、下條件： 不能與待保護的物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)不能與待保護的物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng). 如乙醇能與如乙醇能與Na等反應(yīng)，故不能用醇、酸類等有等反應(yīng)，故不能用醇、酸類等有機物機物. 密度比待保護的物質(zhì)密度小密度比待保護的物質(zhì)密度小. 只有讓待保護物沉降在保護液下，才能起到不只有讓待保護物沉降在保護液下，才能起到不與空氣接觸的目的與空氣接觸的目的(即液封即液封).否則，浮在液面上，否則，浮在液面上，照常與空氣接觸，故照常與空氣接觸，故Li不能用煤油保存不能用煤油保存.應(yīng)保存在應(yīng)保存在石蠟或凡士林中。石蠟或凡士林中。例例8有有A、B、C、D四種物質(zhì)的水溶液，焰色反應(yīng)均為四種物質(zhì)的水溶液，焰色反應(yīng)均為黃色。黃色。A

39、為酸性，為酸性，B為堿性，為堿性，C、D為兩種鹽。在為兩種鹽。在A的水溶的水溶液里加入液里加入HNO3酸化的酸化的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀；溶液，產(chǎn)生白色沉淀；A與與B、C、D反應(yīng)時，反應(yīng)時，B無明顯現(xiàn)象，無明顯現(xiàn)象，C、D均能產(chǎn)生無色無臭氣均能產(chǎn)生無色無臭氣體，并能使澄清石灰水變渾濁；體，并能使澄清石灰水變渾濁；B、D也可以等物質(zhì)的量也可以等物質(zhì)的量相互反應(yīng)生成相互反應(yīng)生成C。試回答：試回答：（1）寫出化學式）寫出化學式A _ B_ C_ _ D_ _（2）B與與D作用的離子方程式為作用的離子方程式為 _（3）A與與D作用的離子方程式為作用的離子方程式為 _（4）A顯酸性的原因（用離子方

40、程式表示）顯酸性的原因（用離子方程式表示） _ _NaHSO4NaOHNa2CO3NaHCO3OH+HCO3=H2O+CO32H+HCO3=H2O+CO2NaHSO4=Na+H+SO42例例9取取1.4g由某堿金屬由某堿金屬(R)及其氧化物及其氧化物(R2O)組成的混組成的混合物，使之與足量的水反應(yīng)，蒸發(fā)反應(yīng)后的溶液，得到合物，使之與足量的水反應(yīng)，蒸發(fā)反應(yīng)后的溶液，得到1.79g無水晶體，通過計算無水晶體，通過計算(1)判斷該金屬是哪一種金屬？判斷該金屬是哪一種金屬？(2)原混合物中原混合物中R和和R2O的質(zhì)量各是多少？的質(zhì)量各是多少？（1）【）【解析解析】極端假設(shè)法極端假設(shè)法 本題若用常規(guī)思

41、路本題若用常規(guī)思路直接列方程計算，很可能中途卡殼、勞而無功。直接列方程計算，很可能中途卡殼、勞而無功。這里我們用極端假設(shè)法解之。假定這里我們用極端假設(shè)法解之。假定1.4g物質(zhì)全物質(zhì)全是金屬單質(zhì)（設(shè)為是金屬單質(zhì)（設(shè)為R），則：），則：RROH mR 17 求出求出R=611.40 （1.79-1.40） 再假定再假定1.40g物質(zhì)全是氧化物物質(zhì)全是氧化物 （設(shè)為（設(shè)為R2O）R2O2ROH m2R+16 181.40 （1.79-1.40）求出求出R=24.3既然既然1.40g物質(zhì)是物質(zhì)是R和和R2O的混合物，則的混合物，則R的原子量應(yīng)介于的原子量應(yīng)介于24.361之間。題中已之間。題中已指明指

42、明R是堿金屬，原子量介于是堿金屬，原子量介于24.361之之間的堿間的堿 金屬只有鉀，其原子量為金屬只有鉀，其原子量為39（2）、由第（1）知：混合物為由K和K2O組成，設(shè)物質(zhì)的量分別為x和y則有： 39x+94y=1.4g 56（x+2y）=1.79g解得：x=0.01 mol ，y=0.012 mol例例10A、B、C是短周期是短周期A和和A族元素的碳酸鹽，族元素的碳酸鹽，它們的質(zhì)量分別為它們的質(zhì)量分別為 mA、mB、mC，與足量鹽酸完全反應(yīng)，與足量鹽酸完全反應(yīng)，消耗鹽酸的物質(zhì)的量分別為消耗鹽酸的物質(zhì)的量分別為nA（HCl）、）、nB（HCl）、）、nC（HCl）。）。已知：已知：mAmB

43、mC，nA（HCl）nB（HCl） nC（HCl）。）。請?zhí)羁眨赫執(zhí)羁眨海?）寫出短周期）寫出短周期A和和A族元素形成的所有碳酸鹽的族元素形成的所有碳酸鹽的名稱：名稱： （2）若以）若以MA、MB和和MC分別表示分別表示A、B、C的相對分子的相對分子質(zhì)量，試寫出質(zhì)量，試寫出MA、MB和和MC三者的相互關(guān)系式三者的相互關(guān)系式 。（3）A的正確選擇有的正確選擇有 種，其化學式為：種，其化學式為： 。（4）若）若A和和B為為A族元素的碳酸鹽，族元素的碳酸鹽，C為為A族元素的族元素的碳酸鹽，則碳酸鹽，則A、B、C的化學式依次是的化學式依次是 ，mBmC1 。（。（保留保留2位小數(shù)）位小數(shù)）碳酸鋰，碳酸

44、鈉，碳酸鈹，碳酸鎂碳酸鋰，碳酸鈉，碳酸鈹，碳酸鎂 mA/MAmB/MBmC/MC（或或MBMAMC；MCMAMB ）2 Li2CO3 MgCO3 MgCO3，BeCO3，Na2CO3 1.05 mA/MAmB/MBmC/MC mAmBmCCCBBACBMmMmMmmCCBBACABMmMmMmMmACCCBBABMmMmMmMmACCACBAABBMMMMmMMMMmCCACBABBMMMmMMMmCABCAABMMMMMMM即有00BACCAABMMMMMMM即或00即A的相對式量介于B和C的相對式量中間。LiLi2 2COCO3 3，NaNa2 2COCO3 3，BeCOBeCO3 3，MgCOMgCO3 3的相對式量分別為的相對式量分別為74 106 69 8474 106 69 84所以（3）A可能為LiLi2 2COCO3 3，MgCOMgCO3 3（4）因為因為若若A和和B為為A族元素的碳酸鹽，族元素的碳酸鹽，C為為A族元素的碳酸鹽，所以族元素的碳酸鹽，所以A為為MgCOMgCO3 3，B B為為BeCO3，又因為又因為B的式量小于的式量小于A的式量，所以的式量，所以C的相對式量應(yīng)大于的相對式量應(yīng)大于A的式量，即的式量，即C為為Na2CO3 。將A、B、C的式量代入CCACBABBMMMmMMMm10610684698469CBmm05. 11CBmm