新人教版必修一《堿金屬元素》學案

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1、 最新新人教版必修一《堿金屬元素》學案 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、熔沸點較低 , 良好 的導電導熱性。 2 、遞變規(guī)律：熔點、沸點逐漸降低 , 密度呈增大趨勢（K Na ） 二、堿金屬的原子結構 １ ＋19 8 1 ＋ 8 ２ ２8 1 8 37 1 ＋ 181 8 1

2、 ＋3 ＋11 19K： 37Rb ２ 55 Cs ２8 8 3Li: 11Ｎa： 1、相同點：最外層電子數(shù)相同都是一個電子 , 次外層電子數(shù)相同為 8 電子（ Li 除 外）。 2 、不同點：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

3、子半徑依次增大核對外層電子引力的減弱、失去電子的趨勢增強 , 無素的金屬性增強 , 單質(zhì)的還原性增強。 三、堿金屬的化學性質(zhì) 它們都能跟鹵素、氧氣、硫等非金屬直接化合 , 在反應中表現(xiàn)出很強的還原性。單質(zhì)都能與水劇烈反應 , 生成相應的堿和氫氣。反應的實質(zhì)可表示為： 2R+2H0＝ 2ROH+H↑反應的現(xiàn)象各不相同。與水反應不熔化；鈉與水反應時熔化；鉀與水反 應熔化 , 且使產(chǎn)生的 H2 燃燒；銣、銫都與水猛烈反應。堿金屬與鹽溶液反應 , 都是先與水反 應 , 若符合復分解反應發(fā)生的條件 , 則生成的氫氧化物繼續(xù)同鹽發(fā)生復分解反應。堿金屬均不能在水溶液中置換另外的

4、金屬單質(zhì)。 1、跟非金屬反應 鹵素： 2R X 2 2RX 氧氣： 4Li O2 2Li 2O 2Na O2 點燃 Na2O2 K O2 KO 2 （ K、 Rb、 Cs 與氧氣反應 , 都生成比過氧化物更復雜的氧化 物）。 氫氣： Na、 K、Rb、 Cs 與氫氣反應 , 都生成 RH 。 與硫等大多多數(shù)的非金屬起反應。 2 、跟水的反應 堿金屬都能跟水反應生成氫氧化物和氫氣。 2R 2H 2 O 2ROH H 2 。鈉與水 反應比鋰與水反應激烈 , 鉀跟水的反應比鈉更劇烈 , 常使生成的氫氣燃燒并發(fā)

5、生輕微爆炸 , 據(jù) 此可得出結論：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。因此隨著原子的電子層數(shù)增多原子半徑的增大 , 堿金屬的活動性增強。 與常見鹽溶液反應的離子方程式：（ R表示堿金屬元素） 1 / 6 2R 2H 2O Cu2 Cu(OH )2 H 2 2R 6R 2H 2O 2Fe3 2Fe(OH )36R 3H 2 2R 2NH 4 2R 2NH 3 H 2 2R 2HCO3 2R 2CO3 2 H 2 四、焰色反應 定義：某些金屬或它們的化

6、合物在灼燒時使火焰呈特殊的顏色。這在化學上叫做焰色反應。 焰色反應鑒別鹽類的步驟： ①鉑絲在火焰上灼燒至原火焰色②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色的鈷玻璃去觀察。③鹽酸洗鉑絲④鉑絲在火焰上灼燒至原 火焰色（如不能灼燒至原火焰色 , 則需再酸洗 , 再灼燒）。⑤再蘸?。ㄕ慈。┝硗饣瘜W藥品進行實驗。 鉀、鈉焰色反應顏色：鉀——紫色（透過藍色鈷玻璃） 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)

7、量分數(shù)表示： M K 2O 1 M K 2O 1 M K O 2 100% 2 100% 100% 2 M KCl M KNO M K SO 3 2 4 六、常見鈉的化合物的化學式和俗稱： 名稱 氫氧化鈉 氯化鈉 硫酸鈉晶體 鈉晶體 化學式 NaOH NaCl 2 4 2 2 3 2

8、 Na SO 10H O Na CO 10H O 俗稱 苛性鈉、火堿、 食鹽 芒硝 蘇打、純堿 燒堿 名稱 碳酸氫鈉 硫代硫酸鈉 硅酸鈉 硝酸鈉 化學式 NaHCO3 Na2S2O3 5H2O Na2SiO3 NaNO3 俗稱 小蘇打 大蘇打、海波 泡花堿、水溶液 智利硝石 叫水玻璃 重點、難點點撥 1 ．鈉氧化物制取 當鈉在氧氣中燃燒時

9、 , 生成的產(chǎn)物是過氧化鈉。這是因為氧化鈉不穩(wěn)定 , 會跟氧氣繼續(xù) 起反應 , 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+O=Na2O2 氧化鈉一般用間接方法來制取 , 如： 2NaN0 2+6Na＝ 4Na20+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 , 但 ρ (K)=0 ． 862g／ cm3

10、的趨勢 ／ 3 cm 。 (3) 酸式鹽的溶解度一般大于正鹽 , 但溶解度 NaHC03

11、 如： 2Na+CuS04+2H20=Cu(OH)2↓ =H2↑ +Na2S04。 經(jīng)典解析 1、 (2001 ) 堿金屬與鹵素所形成的化合物 , 大都具有的性質(zhì)是 ( ) ①高沸點 ②能溶于水 ③水溶液能導電 ④低熔點 ⑤熔融狀態(tài)不導電 A. ①②③ B. ③④⑤ C ．①④⑤ D ．②③⑤ [ 解析 ] 堿金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、能溶于水、 熔融態(tài)或水溶液都能導電的性質(zhì)。 [ 答案 ] A 2 、 ( 競賽題 ) 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

12、 7g 某種堿金屬的汞齊與水作用得到 0． 2g 氫氣 , 并得到幾密度為 ρ g ／ cm3 的溶液 , 則溶液 中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)可以是 ( ) A ． 0.8 % B ． 0.48 % C. 0.32 % D. 0.7 % [ 解析 ] 汞不能與水反應 , 堿金屬 (M) 能與水發(fā)生反應。 設堿金屬的質(zhì)量為 x(x<7g), 相對原子質(zhì)量為 a。 2M+2H 20=2MOH+H↑ x=0.2ag 。 因為 0． 2ag<7g, 故 a<35, 相對原子質(zhì)量小于 35 的堿金屬只有

13、 Li 和 Na, 分別計算可知 答案為 A、B。 [ 答案 ] AB 3 、 () 甲、乙、丙、丁四個燒杯內(nèi)分別放人 0 ． 1mol 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)量分數(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

14、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、 Na 0 、 Na 0 2 溶于水 , 分別使溶液凈增重 (23-1)g 、 (62-0)g 、 (78-16)g, 即 2 2 Na2 0、 Na202 使溶液凈增重相等。 [ 答案 ] B 4、 A 為單質(zhì) ,B 、 C、 D 是 A 元素的三種不同的化合物 , 用鉑絲蘸取 B、 C、 D 的溶液進行焰色 反應 , 都呈紫色 , 按各圖變化 ,

15、寫出有關反應的化學方程式。 [ 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：① 2K 2H 2O 2KOH H 2 ② 2KOH CO2 K 2 CO3 H 2 O ③ K 2CO3 2HCl 2KCl CO2 H 2O ④ 2K Cl 2 2KCl 5、 8.1g 某堿金屬（ R）及其氧化物（ R2O）組成的混合物 , 與水充分反應后 , 蒸發(fā)反應后的溶

16、 液 , 得到 12g 無水晶體 , 通過計算確定該金屬的名稱。 [ 解 ] ：假設該混合物為單一成分組成的純凈物。 Ⅰ：若全為金屬 , 則 nR nROH 3 / 6 8.1g 12 g Rg / mol ( R 17) g / m ol R 35.3 Ⅱ：若全為氧化物 , 則 nR O 2 nROH 2 8

17、.1g 2 12 g ( 2R 16)g / m ol ( R 17) g / m ol R 10.7 因為應滿足： 10.7 R 35.3, 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分別與鹽酸反應時 , 消耗酸的量相等 , 求 混合物中 KHCO、 CaCO的質(zhì)量比。

18、 3 3 [ 解 ] ：設混合物的質(zhì)量為 m m nKHCO 3 nCaCO 3 2 84g / mol nKHCO 3 100g / mol nCaCO 3 100g / mol m 解得： nKHCO 3 17 nCaCO3 4 因為

19、M KHCO 3 M CaCO 3 , 所以 mKHCO 3 17 mCaCO 3 4 7、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 , 焰色反應均呈黃色 , 且四種物質(zhì)中間存在如下反應關系： ① A D H 2 O B ② B C A H 2 O ③ C DA B ④ B A D H 2 O 試

20、推斷： A 是 ________ B 是 ________ C 是 _________ D 是 ________ 。 答案： A:Na 2CO3 B:NaHCO 3 C:NaOH D:CO 2 或 A:Na 2SO3 B:NaHSO 3 C:NaOH D:SO 2 8、、 NaHCO3和 Na2CO3的混合物 100g 和 20gNaOH固體混合物加熱 , 充分反應后冷卻稱量 , 剩 余固體質(zhì)量為 108g, 求原混合物中 Na2CO3 的質(zhì)量分數(shù)是多少？ [ 解 ] ：設 20gNaOH與足量

21、NaHCO反應減少質(zhì)量為 x, 消耗 NaHCO質(zhì)量為 y 3 3 NaOH NaHCO3 Na2 CO3 H 2 O 40 84 18 20g y x x 9g y 42g 因為 (120 108) 9 , 所以肯定有過量的 NaHCO3分解。 設：分解的 NaHCO3為 m 2NaHCO 3 Na2 CO3

22、 H 2 O CO2 168 62 m (12 9) g m 8.13( g ) 4 / 6 mNaHCO3 總 42g 8.13g 50.13g mNa 2CO3 100g 50.13g 49.87g ANa 2CO3 % 49.87g 100% 49.87% 100g 答：（略）。 9、現(xiàn)有 NaHCO3 和 Na2CO3 xH 2O 的混合物 , 為了測定 x 的值

23、, 某同學采用如下圖裝置進行實驗： N 2CO x H O 無水 堿石灰 a 2 a 2 3 C Cl NaHCO3 A B C （ 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 __________________________

24、___ （ 4）若在試管 A 中裝入 NaHCO3 和 Na2CO3 xH 2 O 的混合物 3.7g, 用酒精燈加熱 到反應完全 , 此時 B 管增重 1.89g,C 管增重 0.22g, 則 x 值為 ______ 。 [解 ] ：（ 1）加熱使 Na2 CO3 xH 2O 失去結晶水 , 使 NaHCO3 分解。 （ 2）吸收反應中生成的水。 （ 3）吸收 2 CO。 g mol n x g mol g （

25、 4） n NaHCO384 / Na2CO3 xH 2O(106 18 ) / 3.7 ( nNaHCO 3 1 nNa2CO3 xH 2O x) 18 g / mol 1.89 g 2 nNaHCO3 1 44g / mol 0.22 g 2 x 10

26、 答：（略）。 , 將產(chǎn)生的氣體通入 500mL 10、向 5.68gCaCO 和 MgCO組成的混合物中加入足量的鹽酸 3 3 0.2mol/L NaOH 溶液中 ,CO2 完全被吸收 ,NaOH 無剩余 , 把吸收 CO2 后的溶液在減壓低溫條件下蒸干 , 得無水固體 5.92g 。求混合物質(zhì) MgCO3的質(zhì)量分數(shù)。 [ 解 ] ： 0.1mol NaOH 全部轉變成 Na2CO3, 則 mNa2CO3 0.1mol

27、1 106g / mol 5.3g 2 0.1mol NaOH 全部轉變成 NaHCO, 則 m mol g mol g NaHCO 3 0.1 84 / 8.4 3 因為 5.3 5.92 8.4 , 所以 5. 92g 固體為 Na2CO3 和 NaHCO3 的混合物。 nNaHCO3 84g / mol nNa2CO3 106g / mol 5.92g 5 / 6 nNaHCO3

28、nNa 2CO3 2 0.1mol nNaHCO3 0.02mol; nNa 2CO3 0.04mol nCaCO 3 nMgCO 3 0.06mol nCaCO 3 100g / mol nMgCO 3 84g / mol 5.68g nMgCO 3 0.02mol; nCaCO3 0.04mol AMgCO 3 % 0.02mol 84 g / mol 100% 29.6% 5.68 g 答：（略）。 6 / 6