碱金属和卤素
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卤代烃消去的条件(一)前言卤代烃是有害的有机物质,对环境和生态造成严重影响。
因此,在有机合成中,需要对卤代烃进行消去。
那么,在此我将分享卤代烃消去的条件,希望对大家有所帮助。
消去条件1.Lewis酸–作用:通过Lewis酸-碱反应,消去卤代烃中的卤素。
–实验条件:用氯化铝或氟化铝作为Lewis酸催化剂,反应在室温下即可进行。
–注意事项:该方法适用于卤代烷和卤代苯的消去。
2.热力学条件–作用:通过在高温和高压下进行反应,消去卤代烃中的卤素。
–实验条件:反应温度一般在200-300℃,压强一般在1-10 MPa。
–注意事项:该方法适用于卤代烯烃和卤代芳烃的消去。
3.碱金属–作用:通过碱金属的“脱羧”反应,消去卤代烃中的卤素。
–实验条件:反应在较高温度下进行,一般在150-250℃。
–注意事项:该方法特别适用于卤代苯酚和卤代酸的消去。
结语以上就是卤代烃消去的常用方法,大家可以在有机合成过程中根据需要选用不同条件进行消去。
当然,在实验过程中要注意安全,配合实验操作要求进行操作,并遵守实验室规章制度。
4.活泼金属–作用:通过活泼金属的“置换”反应,消去卤代烃中的卤素。
–实验条件:使用活泼金属,如钾、钠、铝等。
反应温度一般在室温下进行。
–注意事项:该方法适用于卤代烯烃、卤代芳烃和卤代酮等物质的消去。
5.紫外光–作用:通过紫外光的辐射作用,消去卤代烃中的卤素。
–实验条件:紫外光辐射的波长和强度需要根据实验条件进行适当调节。
–注意事项:该方法适用于卤代醇、醛、酮和酸等物质的消去。
总结卤代烃的消去涉及到多种方法和实验条件,不同的方法可以适用于不同种类的卤代烃。
在有机合成过程中,需要考虑实验的方便性、效率和经济性等多重因素,选用合适的消去条件以达到预期的效果。
碱金属、卤素知识点练习一、单选题1.卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律。
下列有关说法正确的是( ) A.卤化氢的稳定性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱B.卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次变浅C.卤素单质的熔点按Cl2、Br2、I2的顺序依次减小D.卤素单质与氢气化合按Cl2、Br2、I2的顺序由难变易2.下列关于碱金属元素和卤素的说法中,错误的是( )A.随核电荷数的增加,碱金属元素和卤素的原子半径都逐渐增大B.碱金属元素中,锂原子失去最外层电子的能力最弱;卤素中,氟原子得电子的能力最强C.钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈D.溴单质与水的反应比氯单质与水的反应更剧烈3.以下有关原子结构、元素周期律及元素周期表的叙述正确的是( )A.所有主族元素原子的最外层电子数都等于元素的最高正化合价B.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较低C.第IA族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低D.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素4.下列关于碱金属的叙述中正确的是A.碱金属单质与水反应都能生成碱和H2B.碱金属单质都是质软、电和热的良导体,焰色反应都呈现黄色C.碱金属的密度都小于1g/cm3,因此碱金属单质都可以保存在煤油中D.碱金属单质在空气中燃烧都生成过氧化物5.下列关于碱金属元素的叙述错误的是()A.随核电荷数递增,碱金属单质的熔点依次降低B.随核电荷数递增,碱金属单质的密度依次增大C.碱金属单质都是密度较小的有色金属D.碱金属元素的原子最外层都只有一个电子6.下列叙述中错误的是()A.随着电子层数增多,碱金属的原子半径逐渐增大B.碱金属元素在自然界中都是以化合态存在的C.碱金属单质的熔沸点随着核电荷数的增大而降低D.碱金属具有强还原性,它们的离子具有强氧化性7.下列有关碱金属元素的叙述正确的是()A.碱金属单质均为银白色,密度均小于水B.碱金属单质从Li到Cs,熔点依次升高C.氢氧化铯碱性强于氢氧化钠D.碱金属元素形成的阳离子,从Li+到Cs+氧化性依次增强8.有关卤素性质的叙述错误的是()A.随核电荷数的增加,卤素单质的熔、沸点升高B.随核电荷数的增加,卤素单质的密度增大C.随核电荷数的增加,卤素单质的颜色逐渐加深D.核电荷数大的卤素单质可以把核电荷数小的卤素单质从卤化物中置换出来9.卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物,XX’型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。
知识点主族元素碱金属和卤素-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一章第二节主族元素碱金属和卤素(一)碱金属元素:1.原子结构相似性:最外层电子数均为,均易电子,具有强性递变性:随着核电荷数的递增,电子层数逐渐,原子半径逐渐,失电子能力逐渐,还原性(元素金属性)逐渐。
从Li到Cs 的金属性逐渐增强。
2.碱金属化学性质的相似性:点燃点燃4Li + O2 Li2O 2Na + O2 Na2O22 Na + 2H2O =2NaOH + H2↑ 2K + 2H2O =2KOH + H2↑2R + 2 H2O = 2 ROH + H2 ↑★★结论:碱金属元素原子的最外层上都只有___个电子,都显___ 价.它们的化学性质相似。
都能与水和氧气反应★★结论:1)原子结构的递变性导致化学性质的递变性。
★★★2)金属性强弱的判断依据:与水或酸反应越容易,金属性越强;最高价氧化物对应的水化物(氢氧化物)碱性越强,碱性:LiOH <NaOH <KOH < RbOH < CsOH3.碱金属物理性质的相似性和递变性:1)相似性:银白色固体、硬度小、密度小(轻金属)、熔点低、易导热、导电、有展性。
2)递变性(从锂到铯):①密度逐渐增大(K反常)②熔点、沸点逐渐降低★★小结:碱金属原子结构的相似性和递变性,导致了碱金属化学性质、物理性质的相似性和递变性。
(二)卤族元素:1.原子结构相似性:最外层电子数均为,均易电子,具有强性递变性:随着核电荷数的递增,电子层数逐渐,原子半径逐渐,得电子能力逐渐,氧化性(元素非金属性)逐渐。
还原性(元素金属性)逐渐从F到I的非金属性逐渐减弱。
2.卤素单质物理性质的递变性:(从F2到I2)(1)卤素单质的颜色逐渐加深;(2)密度逐渐增大;(3)单质的熔、沸点升高3.卤素单质与氢气的反应:X2 + H2= 2 HX卤素单质与H2的剧烈程度:依次减弱;生成的氢化物的稳定性:依次减弱生成的氢化物的稳定性:HF HCl HBr HI4.卤素单质间的置换2NaBr +Cl2=2NaCl + Br2氧化性:Cl2________Br2;还原性:Cl-_____Br -2NaI +Cl2=2NaCl + I2氧化性:Cl2_______I2;还原性:Cl-_____I-2NaI +Br2=2NaBr + I2氧化性:Br2_______I2;还原性:Br-______I-★★结论:单质的氧化性:依次减弱,对于阴离子的还原性:依次增强★★★5. 非金属性的强(弱)的判断依据:①单质与氢气易(难)反应;②生成的氢化物稳定(不稳定);③最高价氧化物的水化物(含氧酸)酸性强(弱);④相互置换反应(强制弱)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。
第2课时研究同主族元素的性质学业要求核心素养对接1.了解碱金属、卤素在周期表中的位置。
2.了解碱金属、卤素原子结构特点。
3.了解硅及其化合物的性质。
4.了解主族元素的性质递变规律。
1.通过对碱金属、卤素性质的相似性与递变性的了解,培养学生宏观辨识与微观探析素养水平。
2.通过对硅及其化合物性质的预测提高学生证据推理与模型认知能力。
3.通过元素周期律、元素周期表的应用的探究,培养学生科学态度与社会责任、证据推理与模型认知能力。
[知识梳理]知识点一碱金属元素如上图是碱金属的单质存在形式或元素标识,他们之间有什么相似之处和递变性?完成下列知识点你就会明白:1.碱金属元素的原子结构及特点(1)元素符号与原子结构示意图Li Na K Rb Cs(2)原子结构特点结构特点⎩⎨⎧相似性:最外层电子数都是1递变性(从Li→Cs)⎩⎨⎧核电荷数增大电子层数增多原子半径增大注意结构变化2.碱金属的性质(1)物理性质(2)化学性质①与O2反应碱金属化学反应方程式反应程度产物复杂程度活泼性Li 4Li+O2=====点燃2Li2ONa 2Na+O2=====点燃Na2O2K K+O2=====点燃KO2Rb -Cs -②与水反应注意对比实验碱金属钾钠实验操作实验现象熔成小球,浮于水面,四处游动,有轻微爆炸声,反应熔成小球,浮于水面,四处游动,有“嘶嘶”的响声,后溶液加酚酞变红反应后溶液加酚酞变红实验原理2K+2H2O===2KOH+H2↑2Na+2H2O===2NaOH+H2↑结论钾比钠的活动性强知识点二卤族元素如图是卤素单质,他们的颜色越来越深,由气体逐渐变为固体,那么他们的性质有何相似性和递变性?请完成下列知识点:1.原子结构特点(1)原子结构示意图F Cl Br I(2)结构特点①相同点:最外层都有7__个电子。
②递变性:从F→I,核电荷数逐渐增加,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。
2.卤族元素单质的性质(1)物理性质(2)化学性质①与H2反应反应条件化学方程式产物稳定性F2暗处H2+F2===2HF 很稳定Cl2光照或点燃H2+Cl2=====光照或点燃2HCl 较稳定Br2加热H2+Br2=====△2HBr 不稳定I2不断加热H2+I2△2HI 很不稳定得出结论:从F2到I2,与H2反应所需要的条件逐渐升高,反应剧烈程度依次减弱,生成气态氢化物的稳定性依次减弱②卤素单质间的置换反应实验操作实验现象化学方程式静置后,液体分层,上层无色,下层橙红色2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2静置后,液体分层,上层无色,下层紫红色2KI+Br2===2KBr+I2静置后,液体分层,上层无色,下层紫红色2KI +Cl 2===2KCl +I 2得出结论:Cl 2、Br 2、I 2三种卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是Cl 2>Br 2>I 2,相应卤素离子的还原性由强到弱的顺序是I ->Br ->Cl -。
无机化学化学方程式包括碱金属、卤族元素、硫和硫的化合物、碳族元素、氮族元素。
一、碱金属:1.新切的钠有银白色光泽,但很快发暗;方程式:4Na+O2=2Na2O;该产物不稳定。
钠在空气中燃烧时,发出黄色的火焰;同时生成淡黄色的固体,方程式:2Na+O2点燃==Na2O2。
锂燃烧方程式:4Li+O2点燃==2Li2O;钾燃烧方程式:K+O2点燃==KO2。
2.钠与氧气在不点火时平稳反应,硫的化学性质不如氧气活泼,将钠粒与硫粉混合时爆炸,方程式:2Na+S=Na2S 3.钠与水剧烈反应后滴有酚酞的水变成红色,方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;钾与水反应更剧烈,甚至爆炸,为了安全,常在小烧杯上盖一块小玻璃片。
4.过氧化钠粉末用脱脂棉包住,①滴几滴水,脱脂棉燃烧;方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;②用玻璃管吹气,脱脂棉也燃烧;有关的方程式:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑;这两个反应都是放热反应,使脱脂棉达到着火点。
在过氧化钠与水或CO2反应生成O2的两个反应中,为生成1mol O2,需要的Na2O2的物质的量都为2mol,同时需要的H2O或CO2的物质的量都为2mol。
5.纯碱的化学式是Na2CO3,它不带结晶水,又俗名苏打。
碳酸钠晶体化学式是Na2CO3?10H2O,在空气中不稳定,容易失去结晶水,风化,最后的产物是粉末状,叫无水碳酸钠。
钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠等在空气中露置的最后产物都是无水碳酸钠。
6.碳酸钠和碳酸氢钠两种固体物质都可以与盐酸反应放出气体,有关离子方程式分别为:CO32-+2H+=H2O+CO2↑;HCO3-+H+=H2O+CO2↑;其中,以碳酸氢钠与盐酸的反应速度更快;如果碳酸钠和碳酸氢钠的质量相同,当它们完全反应时消耗的盐酸以碳酸钠为多。
7.碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性较差的是碳酸氢钠,其加热时发生分解,方程式是:2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑。
碱金属、卤素练习题一、单选题(本大题共25小题,共50分)1.As的原子结构不意图为(包);)y/,下列关于As的描述不正确的是()A.位于第四周期,第VA族B.属于非金属元素C.酸性:H3AsO4>H3PO4D.稳定性:AsH3<PH32.下列有关碱金属的说法不正确的是()A.均为IA族元素,最外层均有1个电子B.单质的还原性:Li>Na>K>Rb>CsC.碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOHD.由Li到Cs,核电荷数依次增加,电子层数、原子半径依次增大3.下列有关碱金属单质的性质的说法错误的是()A.锂与水反应不如钠与水反应剧烈B.Rb比Na活泼,故Rb可以从NaCl溶液中置换出NaC.熔、沸点:Li>Na>K>CsD.碱性:LiOH<NaOH<KOH<CsOH4.碱金属钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中重要的元素,下列对其性质的预测中错误的是()A.在碱金属元素中Fr的原子半径最大B.其氢氧化物的化学式为FrOH,是一种极强的碱C.钫在空气中燃烧,只生成化学式为Fr2。
的氧化物D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸5.下列说法错误的是()A.碱金属元素最外层电子数都是1个,化学性质均活泼B.碱金属元素从上到下随电子层数的增多金属性依次增强C.碱金属元素的单质都是银白色的,都比较柔软D.碱金属元素的单质从上到下熔沸点逐渐降低6.以下各项叙述中错误的是()A.原子半径由小到大的顺序是Li<Na<K<Rb<Cs8.同一种碱金属元素的离子半径比原子半径小C.碱金属单质的密度比较为Li<K<Na<RbD.碱金属离子的氧化性比较为Li+<Na+<K+<Rb+7.2019年诺贝尔化学奖颁给几位在锂离子电池研发领域做出贡献的科学家,锂单质化学性质与钠类似,活泼性比钠略差。
初中化学元素周期表:碱金属和卤素的性质一、碱金属的性质1. 碱金属的基本特点碱金属是元素周期表中位于第ⅠA族的六种金属元素,包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
碱金属具有以下基本特点:- 电子排布:碱金属原子具有一个外层电子,这个外层电子容易失去形成离子。
- 亲电性:碱金属的亲电性很强,即它们喜欢与非金属形成离子键。
- 密度和熔点:由于原子半径大、原子间距小,因此碱金属具有较低的密度和较低的熔点。
- 反应活泼:由于它们易失去外层电子形成阳离子,在水和氧气等常见物质中也能进行激烈反应。
2. 碱金属与水的反应碱金属与水发生剧烈反应,并放出大量氢气。
以钠与水反应为例:2Na(s) + 2H₂O(l) → 2NaOH(aq) + H₂(g)该反应产生了氢氧化钠溶液和氢气。
反应过程中会出现发烟、冒火、溅射的现象。
3. 碱金属与酸的反应碱金属与酸产生中和反应,生成相应的盐和水。
以钠与盐酸反应为例:2Na(s) + 2HCl(aq) → 2NaCl(aq) + H₂(g)该反应生成了氯化钠盐和氢气。
4. 碱金属离子的颜色特点碱金属离子在化合物中具有不同的颜色特点。
例如,铷离子(Rb⁺)在溶液中呈紫色,锂离子(Li⁺)呈红色。
二、卤素的性质1. 卤素的基本特点卤素是元素周期表第ⅦA族五种非金属元素,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和铯(Cl)。
卤素具有以下特点:- 在自然界中多以单质形式存在。
- 高电负性:由于原子结构中外层电子云稳定且容易吸引电子,因此卤素都具有很高的电负性。
- 卤素分子是由两个相同原子组成的双原值分子。
2. 卤素的物理性质卤素在常温下呈现不同的颜色,氟元素无色、氯元素淡黄绿色、溴元素深红褐色和碘元素紫黑色。
此外,卤素具有以下物理性质:- 摩尔质量:由于原子量的增加,摩尔质量也相应增大。
- 密度:随着原子半径增加,密度也会增加。
- 熔点和沸点:从氟到碘,熔点和沸点依次升高。
元素周期表中的化学族化学族指的是元素周期表中具有相似化学性质的一组元素。
根据元素周期表的分布规律,我们可以将周期表中的元素分为不同的化学族,如碱金属族、碱土金属族、卤素族、氧族等。
这些化学族在化学性质上具有相似的特点,对于我们理解元素的性质和化学反应有着重要的意义。
一、碱金属族碱金属族是元素周期表中的第一族,包括氢(H)、锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
这一族元素具有低密度、低熔点和较强的金属性质。
它们在常温下都是固体,具有较低的密度和较低的熔点,容易形成离子化合物。
碱金属与水反应时会产生氢气,同时也会产生碱性溶液,因此被称为碱金属。
二、碱土金属族碱土金属族是元素周期表中的第二族,包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
碱土金属具有较高的熔点和较硬的性质,比碱金属更具金属特性。
碱土金属的离子易失去2个价电子,形成+2的离子。
它们的化合物在溶液中能够释放出钙离子,对生物体内的骨骼生长和维持神经传导起着重要作用。
三、卤素族卤素族是元素周期表中的第七族,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)。
卤素族元素具有非常强烈的氧化性,它们可以与金属反应,形成离子化合物。
此外,卤素族元素在自然界中主要以单质形式存在,可以与金属形成盐类。
卤素在有机化学中也有着广泛的应用。
四、氧族氧族是元素周期表中的第六族,包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)和钋(Po)。
氧族元素有着较高的电负性,是化学反应中常见的活泼元素。
氧族元素在化合物中常以-2的价态存在,可以与许多其他元素形成不同类型的化合物。
氧族元素在地球上的存在和生物体内的各种生命过程紧密相关。
五、稀有气体稀有气体是元素周期表中的第十八族,包括氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)和氡(Rn)。
稀有气体具有高稳定性,不易与其他元素反应,因此被称为“稀有”。
金属(jiǎn jīn shǔ)是元素周期表中第IA族元素锂、钠、钾、铷、铯、钫六种金属元素的统称,也是它们对应单质的统称。
(钫因为是放射性元素所以通常不予考虑)因它们的氢氧化物都易溶于水(除LiOH溶解度稍小外),且呈强碱性,故此命名为碱金属。
氢虽然是第IA族元素,但它在普通状况下是双原子气体,不会呈金属状态。
只有在极端情况下(1.4兆大压力),电子可在不同氢原子之间流动,变成金属氢。
碱金属盐类溶解性的最大特点是易溶性,它们的盐类大都易溶于水。
已知LiF,Li2CO3,Li3PO4及固体Li2SiO3是难溶(微溶)的,少数大的阴离子的碱金属盐也是难溶的,如Na2C2H5N4O3(脲酸钠)、Na[Sb(OH)6](六羟基合锑酸钠)、K2PtCl6(氯铂酸钾)、KClO4(高氯酸钾)、KHC4H4O6(酒石酸氢钾)等。
它们在溶液中完全电离。
碱金属都是银白色的(铯略带金黄色),比较软的金属,密度比较小,熔点和沸点都比较低。
他们生成化合物时都是正一价阳离子,碱金属原子失去电子变为离子时最外层一般是8个电子,但锂离子最外层只有2个电子。
在古代埃及把天然的碳酸钠叫做neter或nitrum,在洗涤时使用。
14世纪时,阿拉伯人称植物的灰烬为kali,逐渐演变到叫做碱,但这时钠和钾的区别还不清楚,统称为苏打(soda)。
一直到18世纪才分清从食盐得到的泡碱和从植物灰得到的钾碱不是同一种东西。
碱金属都能和水发生激烈的反应,生成强碱性的氢氧化物,随原子量增大反应能力越强。
在氢气中,碱金属都生成白色粉末状的氢化物。
碱金属都可在氯气中燃烧,而碱金属中只有锂能在常温下与氮气反应。
由于碱金属化学性质都很活泼,为了防止与空气中的水发生反应,一般将他们放在煤油或石蜡中保存。
碱金属都是活泼金属。
碱金属单质以金属键相结合。
因原子体积较大,只有一个电子参加成键,所以在固体中原子间相互作用较弱。
碱金属的熔点和沸点都较低,硬度较小(如钠和钾可用小刀切割)。
二、卤族元素性质的递变规律1.卤素单质的物理性质氟、氯、溴、碘单质的颜色逐渐加深,密度逐渐加大,熔沸点逐渐升高,水溶性逐渐减小(氯除外)。
2.卤素的化学性质按氯、氯、溴、碘的顺序,元素的非金属性,单质的氧化性、与氢化合的能力、与水反应的程度均逐渐减弱。
(1)与金属反应:氟(F2)可以与所有的金属反应;氯(Cl2)可以与绝大多数金属反应;溴、碘也可以与大多数金属反应。
例如:2Fe+3Cl2== 2FeCl3而Fe+I2 == FeI2(2)与氢气反应:反应条件由易到难;反应程度由剧烈变为缓慢;卤化氢的稳定性逐渐减弱。
(3)与水反应:氟特殊,氯、溴、碘相似。
反应的剧烈程度逐渐减弱。
(4)卤素单质间的置换反应Cl2 + 2Br-= 2Cl-+ Br2氧化性:Cl2 > Br2 还原性: Br-> Cl-Cl2 + 2I-= 2Cl-+ I2氧化性:Cl2 > I2 还原性: I- > Cl-Br2 + 2I-= 2Br-+ I2氧化性:Br2 > I2 还原性: I- > Br-结论:单质氧化性:F2>CI2>Br2>I2离子还原性:F-<CI-<Br-<I-3.卤化氢的性质氢卤酸的酸性其中氢氟酸为弱酸。
、卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次增强,其稳定性依次减弱,4.氯的含氧酸次氯酸(HClO):仅存于溶液中,具有不稳定性,强氧化性。
其酸性比碳酸还弱。
其盐类中,次氯酸钙[Ca(ClO)2]是漂白粉中的有效成分。
高氯酸(HClO4):是已知酸中酸性最强的一种酸。
LI NA K Rb Cs 熔沸点依次降低。
1.相似性:最外层电子数为12.递变性:1.电子层数逐渐增多;2.熔点逐渐降低;3.沸点逐渐降低;4.密度呈增大趋势(但NA>K);5.金属性逐渐增强。
3.碱金属元素的主要化学性质:1.与氧气反应。
都可以与氧气反应,但Li的燃烧产物为普通氧化物Li2O,而Na的燃烧产物为过氧化物Na2O2,K,Rb,Cs的燃烧产物更复杂。