高中一年级化学碱金属元素l、碱金属元素性质的相似性_2_碱金属元素性质的递变性课件
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碱金属元素性质递变规律
碱金属元素一般指的是一组共价态下外层电子排布较定型的元素,包括
钠Na、镁Mg、铝Al、锂Li等,它们是地壳中最普遍的元素之一, 可广泛用于工业及日常生活中。
这些元素性质呈现出递变规律。
首先,碱金属元素化学形态多样,逐一比较其原子半径会随着原子序
数逐渐增大。
一般而言,原子序数从小到大、原子半径也是从小到大依次
递增的。
锂Li的原子半径仅为0.528Å,稍大的钠Na原子半径为0.97Å,
而最大的铝Al原子半径则有1.18Å。
其次,碱金属元素的价态递变规律也十分明显,即可以从第一行铝Al
开始以此递增,锂Li以+1氧化价为主,钠Na以+1、+2氧化价为主,铝Al 以+3氧化价为主。
这意味着随着原子序数的增大,价态也会逐渐变大,如
锂Li的价态为+1,而铝Al为+3。
此外,碱金属元素的电负性也是其辨识依据,它可以随着原子序数的
增大而递变,也可来衡量碱金属元素的可靠性。
它们的电负性分别为:Li:0.98、Na:0.93、Mg:1.02、Al:1.61,可见其电负性依次递增。
另外,碱金属元素的原子量也在原子序数的递增过程中发生变化。
锂
Li以7为最小,钠Na以23为最小,铝Al以27为最大。
随着碱金属元素
的原子序数的增大,其原子量也会逐步增大,而这也是衡量碱金属原子的有效标准。
综上所述,碱金属元素的性质具有明显的递变规律,它们各有特点,其普遍特征是随着元素原子序数的增加而递变,这些性质的递变可清晰的绘出元素的社会基态,是人们判断比较一组元素性质的有效依据。
碱金属元素的相似性与递变性典型例题以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述正确的是()①氢氧化物中碱性最强的是CsOH②单质熔点最高的是铯③它们都是热和电的良导体④它们的密度依次增大,且都比水轻⑤它们的还原性依次增强⑥它们对应离子的氧化性也依次增强A.①③B.②⑤C.②④⑥D.①③⑤【答案】D【解析】①锂、钠、钾、铷、铯属于同一主族,其最高价氧化物的水化物的碱性最强的是CsOH,正确;②碱金属单质自上而下熔点逐渐降低,单质熔点最高的是锂,错误;③它们都是热和电的良导体,正确;④它们的密度依次增大,K的密度比水大,错误;⑤碱金属元素自上而下金属性逐渐增强,它们的还原性依次增强,正确;⑥它们对应阳离子的氧化性则依次减弱,错误。
解题必备一、碱金属元素原子结构的相似性与递变性1.相同点:最外层电子数都相同为1。
2.不同点:核电荷数从Li到Cs逐渐增多,电子层数依次增多,从2层逐渐增大。
二、碱金属元素化学性质的相似性与递变性1.相似性:碱金属最外层上都只有一个电子,化学反应中易失去一个电子,形成+1价的阳离子,碱金属均能与氧气、水反应,表现出金属性(还原性)。
2.递变性:随着核电荷数的增加,电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的吸引能力逐渐减小,最外层电子更易失去,表现在参加化学反应时越来越剧烈,金属性增强。
碱金属从Li→Cs,与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂;从Li→Cs,与H2O(或酸)反应越来越剧烈;最高价氧化物对应水化物的碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH。
元素与氧气反应化学方程式Li 4Li+O2△2Li2ONa 2Na+O2△Na2O2K K+O2△KO2元素与水反应现象化学方程式Na 在水面上四处游动,发出嘶嘶的声音2Na+2H2O2NaOH+H2↑K 剧烈燃烧、轻微爆炸2K+2H2O2KOH+H2↑Rb 猛烈燃烧、爆炸2Rb+2H2O2RbOH+H2↑【归纳总结】碱金属元素性质递变规律单质与水反应剧烈程度单质与氧气反应产物种类最高价氧化物对应水化物的碱性最高化合价Li从上到下越来越剧烈Li2OLiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH+1Na Na2O、Na2O2+1K K2O、K2O2、KO2+1Rb更复杂+1 Cs +1 结论同主族元素,从上到下,单质与水或酸反应越来越剧烈,最高价氧化物对应水化物的碱性越来越强,金属性越来越强。
高一化学第一册第二章碱金属元素知识点碱金属有很多相似的性质:它们都是银白色的金属(铯略带金色光泽),密度小,熔点和沸点都比较低。
以下是第二章碱金属元素知识点,请大家掌握。
1.碱金属元素碱金属包含锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种元素.由于钫是人工放射性元素,中学化学不作介绍.2.碱金属元素的原子结构相似性:碱金属元素的原子最外层都只有1个电子,次外层为8个电子(其中Li原子次外层只有2个电子).所以在化学反应中,碱金属元素的原子总是失去最外层的1个电子而显+1价.递变性:Li、Na、K、Rb、Cs等碱金属元素的原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强,元素的金属性逐渐增强.3.碱金属的物理性质及其变化规律(1)颜色:银白色金属(Cs略带金色光泽).(2)硬度:小,且随Li、Na、K、Rb、Cs,金属的硬度逐渐减小.这是由于原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子之间的作用力逐渐减弱所致.碱金属的硬度小,用小刀可切割.(3)碱金属的熔点低.熔点最高的锂为180.5℃,铯的熔点是28.4℃.随着原子序数的增加,单质的熔点逐渐降低.(4)碱金属的密度小.Li、Na、K的密度小于水的密度,且锂的密度小于煤油的密度.随着原子序数的增大,碱金属的密度逐渐增大.但钾的密度小于钠的密度,出现反常现象.这是由于金属的密度取决于两个方面的作用,一方面是原子质量,另一方面是原子体积,从钠到钾,原子质量增大所起的作用小于原子体积增大的作用,所以钾的密度反而比钠的密度小.4.碱金属的化学性质碱金属与钠一样都是活泼的金属,其性质与钠的性质相似.但由于碱金属原子结构的递变性,其金属活泼性有所差异,化合物的性质也有差异.(1)与水反应相似性:碱金属单质都能与水反应,生成碱和氢气.2R+2H2O=2ROH+H2(R代表碱金属原子)递变性:随着原子序数的增大,金属与水反应的剧烈程度增大,生成物的碱性增强.例如:钠与冷水反应放出热量将钠熔化成小球,而钾与冷水反应时,钾球发红,氢气燃烧,并有轻微爆炸.LiOH是中强碱,CsOH是最强碱.(2)与非金属反应相似性:碱金属的单质可与大多数非金属单质反应,生成物都是含R+阳离子的离子化合物.递变性:碱金属与氧气反应时,除锂和常温下缓慢氧化的钠能生成正常的氧化物(R2O)外,其余的碱金属氧化物是复杂氧化物.4Li+O2=2Li2O4Na+O22Na+O2 Na2O2 (过氧化钠,氧元素化合价-1)K+O2 KO2 (超氧化钾)(3)与盐溶液反应碱金属与盐的水溶液反应时,首先是碱金属与水反应生成碱和氢气,生成的碱可能再与盐反应.特别注意:碱金属单质都不能从盐溶液中置换出较不活泼金属.如:2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H25.焰色反应(1)概念:焰色反应是指某些金属或金属化合物在火焰上灼烧时,火焰呈现特殊的颜色(称焰色).(2)几种金属及其离子的焰色Li(Li+) 紫红Na(Na+)黄色K(K+) 紫色(透过蓝色钴玻璃观察)Cu(Cu2+) 绿色Ca(Ca2+)砖红色Ba(Ba2+) 黄绿色 Sr(Sr2+)洋红色 (3)焰色反应是物理变化.焰色是因为金属原子或离子外围电子发生跃迁,然后回落到原位时放出的能量.由于电子回落过程放出能量的频率不同而产生不同的光.所以焰色反应属于物理变化(但单质进行焰色反应时,由于金属活泼则易生成氧化物,此时既有物理变化又有化学变化).(4)焰色反应实验的注意事项a.火焰最好是无色的或浅色的,以免干扰观察离子的焰色.b.每次实验前要将铂丝在盐酸中洗净并在灯焰上灼烧至火焰无色(在酒精灯焰上烧至不改变焰色).c.观察K+的焰色应透过蓝色钴玻璃片,以滤去对紫色光有遮盖作用的黄光,避免杂质Na+所造成的干扰.6.碱金属的实验室保存方法碱金属都是活泼金属,极易与空气中的水、氧气等反应,保存时应隔绝空气和水.金属钠、钾、铷、铯保存在干燥的煤油或液体石蜡中,而金属锂的密度比煤油的密度小,只能保存于液体石蜡中.7.碱金属元素单质及化合物的特性(1)一般而言,在金属活动性顺序中前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来.但这一结论不适宜于活泼金属(K、Ca、Na等).如将金属K投入饱和NaCl溶液中,则不会发生反应:K+NaCl=KCl+Na(该反应在溶液中不能发生)此时,由于2K+2H2O=2KOH+H2,H2O减少,如果温度不变,会有NaCl晶体析出.(2)一般合金为固态,而NaK合金在常温时为液态.(3)一般酸式盐的溶解度大于正盐,而NaHCO3的溶解度小于Na2CO3.(4)钾的化合物可作肥料,但钾的氧化物和KOH除外.(5)碱金属元素随原子序数的增大,其单质的密度一般也增大,但钾的密度却反常,Na为0.97g/cm3,而K为0.86g/cm3.(6)由于碱金属都很活泼,在常温下就容易跟空气中的O2、水等反应,所以碱金属单质通常保存在煤油中.但锂的密度为0.534g/cm3,比煤油的密度(0.8g/cm3)小,所以不能把锂保存在煤油中,常把锂封存在固体石蜡中.第二章碱金属元素知识点的内容就为大家分享到这里,更多精彩内容请持续关注。
碱金属元素的性质(一)原子结构:1. 共同点:最外层电子数都是1,易失电子,具有较强的还原性。
2. 不同点:电子层数增加,原子半径增大。
失电子能力逐渐增强,还原性增强。
(二)单质的物理性质:1. 共同点:*都有银白色的金属光泽,质软,密度小,熔点低,有较好的导电、导热性能。
2. 不同点:碱金属的熔、沸点逐渐降低,*密度逐渐增大。
(三)单质的化学性质:1. 共同点:与钠相似,都能与非金属、水、酸、溶液等反应,生成R •离子,最高价氢氧化物均为强点燃点燃碱。
2K 02 K2O2 4Li O2 2Li2O2K 2H2O =2K0H H22. 不同点:单质的还原性增强。
与。
2反应:(1)Li :在常温和燃烧时生成Li?。
;(2)Na :常温生成Na20,燃烧时生成Na2O2;(3)K :常温生成K20,燃烧时生成K2O2。
与H20反应:(1)Li :与H20反应较为缓和;(2)Na :迅速反应,伴有浮、熔、动、响等剧烈的现象;(3)K :除Na的现象外,还可以燃烧,轻微爆炸等现象;(4)Cs:发生爆炸性的反应。
它们的氢氧化物溶液的碱性逐渐增强。
(四)焰色反应:1•概念:利用离子或单质原子在火焰中所显示的不同颜色来检验,这种检验方法叫做焰色法。
是物质检验的一种方法,但不属于化学检验的方法。
2.操作:(1)火焰本身颜色浅,否则干扰检验物质的观察,可用酒精喷灯。
(2)蘸取待测物的金属丝在灼烧时应无色,且熔点高,不易氧化,可用Pt、Fe、Ni丝,并用稀盐酸反复清洗。
(3)钾的焰色要透过蓝色钴玻璃,滤去钠的黄光。
(五)碱金属中的特性:1•从Li > Cs,密度呈增大的趋势,但r(K):::珥Na)。
2. 单质均为银白色,除CS外(略带金色)。
3. Li的保存:同样不能接触空气,但不能像Na那样保存在煤油中,因为r(Li):::珥煤油),所以Li应用蜡封。
【典型例题】[例1]按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序下列性质逐渐减弱(或降低)的是()A. 单质的还原性B.元素的金属性C.单质的密度D.单质的熔点分析:我们需重点理解、记忆碱金属性质的递变规律,但一些特殊的地方也应特殊记忆,K是同系列元素中的反常者(在密度方面)。