高一化学知识点解读:碱金属元素
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碱金属元素知识点总结碱金属元素是指周期表中第一族元素,包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
这些元素具有相似的化学性质,如低密度、低熔点、高电导率等特点。
以下是对碱金属元素的一些重要知识点进行总结。
1. 物理性质:碱金属元素在室温下大多为银白色金属,具有低密度和低熔点。
它们是非常活泼的金属,可以用刀片切割,并且能够导电和导热。
2. 原子结构:碱金属元素的原子结构特点是外层电子数为1,在元素周期表中处于第1A族。
这使得碱金属元素容易失去外层电子,形成带正电荷的离子。
3. 化学反应:碱金属元素与非金属元素反应时,倾向于失去一个电子形成带正电荷的离子。
与水反应时,会产生氢气并生成碱性溶液。
例如钠与水反应的化学方程式为2Na + 2H2O → 2NaOH + H2。
4. 反应性:碱金属元素的反应性逐渐增加,从锂到钫依次增强。
这是由于原子半径的增加和电子层的扩展导致外层电子离子化能的降低。
5. 合金:碱金属元素可以与其他金属形成合金。
合金通常具有更好的机械性能和导电性能。
例如,钠钾合金(NaK)被广泛用作热传导介质和储热材料。
6. 应用:碱金属元素在许多领域有广泛的应用。
锂广泛用于电池、合金和药物制剂;钠用于制备肥皂、玻璃和金属处理;钾广泛用于农业肥料和肥皂;铷和铯用于原子钟和激光技术;钫由于其放射性特性,目前尚无实际应用。
7. 危险性:碱金属元素具有一定的危险性。
由于其与水反应放出氢气,可能引发爆炸。
此外,碱金属元素的化合物有毒,对人体和环境有一定危害。
8. 用途举例:锂可用于制造锂离子电池,是电动汽车和便携式电子设备的重要能源;钠在化工工业中用于制备氢氧化钠和制备其他化合物;钾广泛用于农业肥料,促进作物生长;铷和铯在激光技术和通信领域有应用;钫目前主要用于科学研究。
9. 碱金属离子:碱金属元素失去一个外层电子后会形成带正电荷的离子。
这些离子在溶液中具有很高的电导率,被广泛应用于化学分析和电化学研究中。
钠原子高一知识点钠(Na)是一种化学元素,属于碱金属。
在元素周期表中,它位于第11周期和第1主族。
钠原子具有11个电子,其中2个位于第一层电子壳,8个位于第二层,剩下的1个电子位于第三层。
1. 原子结构钠原子的核心部分由11个质子和中子组成,集中在原子的中心,即原子核。
质子具有正电荷,中子则没有电荷。
围绕核心的是电子云,其中电子负电荷与核心的正电荷相互吸引,保持钠原子的稳定性。
2. 电子排布根据泡利不相容原理和奥芬-布鲁克尔规则,钠原子的电子排布为2-8-1。
这意味着第一层电子壳中有2个电子,第二层中有8个电子,第三层中有1个电子。
3. 电子层能级根据能级模型,钠原子的电子分布在不同的层级上。
第一层为能级1,第二层为能级2,第三层为能级3。
每个能级都具有不同的能量级别,越靠近核心的能级越低。
4. 电子轨道每个能级可以进一步划分为不同的轨道。
根据研究结果,钠原子的电子轨道分别为1s、2s、2p和3s。
这些轨道描述了电子在原子周围的运动模式。
5. 价电子价电子指的是位于最外层能级(价层)的电子。
对于钠原子来说,3s轨道上的一个电子就是它的价电子。
价电子是化学反应和化合物形成中最活跃的部分。
6. 原子半径原子半径是指从原子核心到最外层电子云边界的距离。
对于钠原子来说,它的原子半径约为190皮米(1皮米=10^-12米)。
7. 化学性质钠是一种非常活泼的金属,具有良好的导电性和热导性。
它可以与大多数非金属反应,例如与氧气反应形成氧化钠(Na2O),与水反应形成氢氧化钠(NaOH)。
钠也可以与其他金属形成合金。
8. 用途钠广泛应用于工业生产、制备钠化合物、合金制备等领域。
它还是人体所需的一种微量元素,参与调节神经传导和维持体内水平衡。
综上所述,钠原子是一种具有特定电子排布和原子结构的化学元素。
钠的化学性质使它在许多领域中发挥着重要作用,同时也对人体健康至关重要。
深入了解钠原子的知识可以帮助我们更好地理解和应用这一元素。
高一化学第四章《碱金属》知识点总结一、碱金属元素概述碱金属元素包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)。
它们位于元素周期表的第ⅠA 族。
碱金属元素的原子结构具有相似性和递变性。
相似性表现在:最外层电子数均为 1 个,容易失去电子,表现出较强的金属性。
递变性体现在:随着核电荷数的增加,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强。
二、碱金属单质的物理性质1、颜色和状态锂:银白色固体;钠:银白色固体;钾:银白色固体;铷:银白色固体;铯:略带金色光泽的固体。
2、密度碱金属单质的密度逐渐增大(钾的密度比钠小)。
3、熔点和沸点碱金属单质的熔点和沸点逐渐降低。
4、硬度碱金属单质的硬度逐渐减小,质地柔软,可以用小刀切割。
三、碱金属单质的化学性质1、与氧气反应锂与氧气反应生成氧化锂(Li₂O);钠与氧气在常温下生成氧化钠(Na₂O),在加热条件下生成过氧化钠(Na₂O₂);钾与氧气反应更剧烈,生成更复杂的氧化物。
2、与水反应碱金属单质都能与水剧烈反应,生成相应的碱和氢气。
反应的剧烈程度依次增强。
2Li + 2H₂O = 2LiOH + H₂↑2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑2K + 2H₂O = 2KOH + H₂↑随着原子序数的增加,反应越来越剧烈。
例如,钾与水反应时,钾会在水面上迅速游动,甚至燃烧起来。
3、与非金属单质反应碱金属单质能与氯气(Cl₂)、硫(S)等非金属单质发生反应。
四、碱金属的化合物1、氧化物氧化锂(Li₂O)、氧化钠(Na₂O)、过氧化钠(Na₂O₂)、氧化钾(K₂O)等。
过氧化钠是一种重要的化合物,具有强氧化性,能与水、二氧化碳反应放出氧气。
2、氢氧化物碱金属元素形成的氢氧化物都是强碱,具有强腐蚀性。
氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)等在工业和实验室中有着广泛的应用。
3、盐类碱金属元素形成的盐类众多,如碳酸钠(Na₂CO₃)、碳酸钾(K₂CO₃)、氯化钠(NaCl)等。
高一化学钠知识点梳理钠是化学元素周期表中的一种碱金属元素,原子序数为11,符号为Na(来自拉丁文"Natrium")。
在自然界中,钠主要以盐分的形式存在,是人体必需的元素之一。
在高一化学学习中,我们需要了解钠的基本性质、化学反应和应用等知识点。
本文将对高一化学中关于钠的知识进行梳理。
一、钠的基本性质1. 钠是一种银白色金属,在常温下具有良好的延展性和塑性。
2. 钠的密度为0.97 g/cm³,熔点为97.8℃,沸点为883℃。
3. 钠具有良好的导电性能和热导性能,是导电性最好的金属之一。
4. 钠在空气中容易与氧气发生反应,生成氧化钠(Na₂O)。
5. 钠在水中剧烈反应,生成氢气并产生强碱性溶液。
二、钠的化学反应1. 钠与氧气反应,生成氧化钠:2Na + 1/2O₂ → Na₂O2. 钠与水反应,生成氢气和氢氧化钠:2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂3. 钠与氯气反应,生成氯化钠:2Na + Cl₂ → 2NaCl4. 钠与硫化氢反应,生成硫化钠和氢气:2Na + H₂S → Na₂S + H₂5. 钠与硫酸反应,生成硫酸钠和氢气:2Na + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂三、钠的应用1. 钠广泛用作金属钠和钠化合物的制备原料。
2. 钠在化学工业中用于制取氨、氢氧化钠等化学品。
3. 钠还可用于冶炼金属和制备合金,并用作制备钠灯和钠汞灯的填充物。
4. 钠离子常见于生物体内,参与细胞内外的物质运输和神经传递。
结语:高一化学中对钠的学习是理解和掌握化学基础知识的重要一环。
通过对钠的基本性质、化学反应和应用等知识点的梳理,我们可以更好地理解钠的特性和作用,培养化学思维和实验操作能力。
同时,学习钠还能深入了解到化学与生活的联系,拓宽化学学习的应用视野。
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。
高一化学知识点总结钠镁铝高一化学知识点总结钠镁铝在高一化学学习中,钠(Na)、镁(Mg)和铝(Al)是我们经常接触到的金属元素。
它们具有不同的性质和用途,在本文中,我将总结这三种元素的一些重要知识点。
1. 钠(Na)钠是一种常见的碱金属,具有银白色的外观和良好的导电性。
以下是钠的一些重要性质:1.1 密度和熔点:钠的密度相对较低,为0.97 g/cm³。
它的熔点也相对较低,为97.72°C。
这使得钠在室温下为固体状态,但在较低温度下容易熔化。
1.2 反应性:钠是一种极其活泼的金属,容易与氧气、水和酸反应。
当钠与水反应时,会产生氢气,并且还会产生碱性溶液。
这个反应可以用以下化学方程式表示:2Na + 2H₂O -> 2NaOH + H₂1.3 应用:钠在工业上有广泛的应用,用于制备化学品、合金和矿石提取等。
此外,钠离子也在生物体系中起着重要的作用,如细胞内外的离子平衡和神经传导。
2. 镁(Mg)镁是一种轻质、银白色金属,在自然界中广泛存在于矿石和岩石中。
以下是镁的一些重要性质:2.1 密度和熔点:镁的密度为1.74 g/cm³,略小于钠。
它的熔点较高,为648.8°C,在室温下是固体。
2.2 反应性:镁是一种活泼的金属,但比钠的反应性低。
它可以与许多非金属和酸反应,生成相应的化合物。
当镁与氧气反应时,会生成氧化镁:2Mg + O₂ -> 2MgO2.3 应用:镁及其合金在工业上有广泛的应用,用于制造航空器、汽车和电子设备等。
此外,镁离子也对人体健康有益,需要通过饮食摄入。
3. 铝(Al)铝是一种常见的金属元素,在地壳中的含量较高。
以下是铝的一些重要性质:3.1 密度和熔点:铝的密度相对较低,为2.7 g/cm³,比钠和镁都要大。
它的熔点为660.3°C,在室温下是固体。
3.2 反应性:铝具有良好的耐腐蚀性,因为它与氧气反应生成一层氧化铝(Al₂O₃)的薄膜,这可以防止进一步腐蚀。
高一碱金属单质知识点总结1. 碱金属元素的特点•碱金属元素位于周期表的第一组,包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
•碱金属元素在常温下都是固态,是非金属元素中唯一一组固态的元素。
•碱金属元素的外层电子壳层结构为ns1,其中n代表外层电子壳层的主量子数。
2. 碱金属元素的物理性质•碱金属元素的密度都比较低,比如钠和钾的密度分别为0.97 g/cm³和0.86 g/cm³。
•碱金属元素都具有较低的熔点和沸点,比如钠的熔点为97.8℃,沸点为883℃。
•碱金属元素都具有非常好的导电性和热导性,可以被用作导电材料。
3. 碱金属元素的化学性质•碱金属元素具有非常活泼的化学性质,容易与其他元素发生反应,尤其是与非金属元素。
•碱金属元素与氧气反应会生成相应的金属氧化物,释放大量的热。
例如,钠与氧气反应会生成氧化钠,并放出大量的热。
•碱金属元素与水反应会产生相应的金属氢氧化物和氢气。
例如,钠与水反应会生成氢氧化钠和氢气。
4. 碱金属元素的用途•碱金属元素广泛应用于化学工业、冶金工业和能源工业等领域。
•锂被广泛应用于锂离子电池中,用于储能和供电。
•钠被用于制备铝和钛等金属,以及制备一些有机合成反应的催化剂。
•钾在农业中被用作一种重要的肥料,可以提供植物所需要的钾元素。
5. 碱金属元素的危害•碱金属元素具有较强的还原性,与水反应会产生氢气,因此在处理时需要格外小心,以免发生爆炸或火灾。
•碱金属元素的化学性质非常活泼,容易与其他物质发生反应,因此需要妥善储存和处理,以防止意外事故的发生。
综上所述,碱金属元素具有较低的密度和熔沸点,良好的导电导热性能,活泼的化学性质等特点。
它们在化学工业、冶金工业和能源工业等领域有广泛的应用。
然而,由于其较强的还原性和活泼的化学性质,使用时需要特别注意安全,以免发生意外事故。
高一化学碱金属元素【本讲主要内容】碱金属元素1. 以钠为例,了解碱金属的物理性质和化学性质。
理解碱金属元素性质的相似性和递变性。
了解焰色反应,并能用焰色反应检验钠、钾等元素。
2. 注意锂、钾、铷、铯等碱金属元素及其化合物的重要用途。
【知识掌握】【知识点精析】1. 碱金属元素的原子结构可总结出以下规律:(1)相同点:最外层电子数相同都是一个电子,次外层电子数相同为8电子(Li除外)。
(2)不同点:核外电子层数不同。
(3)递变规律:按Li、Na、K、Rb、Cs顺序,原子半径依次增大,离子半径依次增大。
(同种元素的原子半径大于离子半径)。
(4)推论性质递变:随原子核外电子层数的增多原子半径依次增大,核对外层电子引力的减弱、失去电子的趋势增强,元素的金属性增强,单质的还原性增强。
2. 碱金属的化学性质它们都能跟卤素、氧气、硫等非金属直接化合,在反应中表现出很强的还原性。
单质都能与水剧烈反应,生成相应的碱和氢气。
反应的实质可表示为:2R+2H2O=2ROH+H2↑反应的现象各不相同。
与水反应不熔化;钠与水反应时熔化;钾与水反应熔化,且使产生的H 2燃烧;铷、铯都与水猛烈反应。
碱金属与盐溶液反应,都是先与水反应,若符合复分解反应发生的条件,则生成的氢氧化物继续同盐发生复分解反应。
碱金属均不能在水溶液中置换另外的金属单质。
(1)跟非金属反应 卤素:RX X R 222=+ 氧气:O Li O Li 2224=+ 222 2O Na O Na 点燃+22KO O K =+(K 、Rb 、Cs 与氧气反应,都生成比过氧化物更复杂的氧化物) 氢气:Na 、K 、Rb 、Cs 与氢气反应,都生成RH 。
与硫等大多数的非金属起反应。
(2)跟水的反应碱金属都能跟水反应生成氢氧化物和氢气。
↑+=+22222H ROH O H R 。
钠与水反应比锂与水反应剧烈,钾跟水的反应比钠更剧烈,常使生成的氢气燃烧并发生轻微爆炸,据此可得出结论:金属单质置换出水中氢越容易说明该元素的金属性越强。
高一化学必修一知识点钠化学是一门研究物质组成、性质、结构和变化的科学,是自然科学中非常重要的一门学科。
高一学生将开始接触化学,其中必修一是化学学习的第一个教材,它涵盖了许多基础知识点。
本文将重点介绍必修一中的一个重要知识点——钠。
钠是我们日常生活中常见的一种元素,它在化学中具有重要的作用。
钠的化学符号为Na,原子序数为11,属于碱金属元素。
钠在自然界中主要以氯化钠的形式存在,也就是我们常说的食盐。
钠具有银白色金属光泽,金属性质活泼。
下面我们将从钠的发现历史、性质、用途、反应等方面进行探讨。
一、发现历史:钠的发现可以追溯到19世纪早期。
当时,化学家霍夫曼将电解熔化的氢氧化钠溶液放置在生铁杯中,加热后得到了一种光亮的金属。
霍夫曼将此金属命名为“钠”,源自希腊语“natrium”,意为碱。
二、性质:1. 物理性质:钠是一种银白色金属,具有良好的延展性和导电性。
在常温下,钠是柔软的,可以用刀片切割。
钠的密度和硬度都相对较低,是一种低熔点金属。
2. 钠的化学性质:钠是一种非常活泼的金属,在空气中暴露会迅速与氧气反应生成氧化钠。
此外,钠还与水剧烈反应,生成氢气和氢氧化钠。
钠还可以与氯气反应生成氯化钠。
三、用途:钠广泛应用于许多领域。
首先,钠在冶金工业中用于金属的制备。
其次,钠的氢氧化钠溶液常用于制备肥皂。
此外,钠也被用于制备药物、染料等化学品。
钠还在核反应堆中被用作冷却剂。
总之,钠在工业和生活中都有重要的应用价值。
四、反应:钠的反应性非常活泼,可以与多种物质发生反应。
1. 钠与氧气反应:钠与氧气反应会生成氧化钠,反应方程式为:2 Na + O2 → 2 Na2O。
2. 钠与水反应:钠与水反应会生成氢气和氢氧化钠,反应方程式为:2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2。
3. 钠与氯气反应:钠与氯气反应会生成氯化钠,反应方程式为:2 Na + Cl2 → 2 NaCl。
需要注意的是,在实验室中操作钠时,必须要小心。
碱金属元素高一知识点【引言】碱金属元素是化学中的一类重要元素,包括锂、钠、钾、铷、铯和钫,它们在自然界中广泛存在,并且具有诸多独特的性质和应用价值。
本文将围绕碱金属元素的起源、性质、应用等方面进行介绍,以帮助读者更全面地了解这一领域的知识。
【起源与发现】碱金属元素的起源可以追溯到宇宙诞生之初的恒星起源,它们是宇宙中最常见的元素之一。
而在地球上,自然存在的碱金属元素主要来源是地壳中的矿物和水体。
例如,钾盐和矿石主要分布在圣诞岛、喜马拉雅山脉等地区,锂则主要存在于玻利维亚、阿根廷等地。
关于碱金属元素的发现,最早可以追溯到19世纪初。
1807年,英国化学家赫ン菲利普·戴维在电解氢氧化钾的过程中首次制得了金属钠。
而在同一时期,英国化学家汤姆逊也成功从硫酸锂中提取出了纯净的锂金属。
这些重要的发现不仅为后来的科研和应用奠定了基础,同时也开启了对碱金属元素的深入研究之路。
【性质与特点】碱金属元素具有许多独特的性质和特点,让它们在化学和物理领域中引人注目。
首先,碱金属元素的原子半径较大,电子云较为松散,导致它们具有较低的离子化能,因此比较容易失去外层电子形成正离子。
其次,碱金属元素具有极低的电离能和电负性,使它们在反应中更容易失去电子,形成强还原性的金属离子。
这也是为什么碱金属元素能够通常正常保存时被氧化的原因。
此外,碱金属元素通常是银白色的金属,有低熔点和低沸点。
其中,钾是最活泼的碱金属元素,它能够在室温下自发燃烧,因此需要储存时要采取相应的预防措施。
【应用】碱金属元素具有广泛的应用价值,涵盖了多个领域。
首先,钾是农作物生长不可缺少的元素之一,常用于肥料和土壤改良剂,可以提高土壤的肥力和作物的产量。
其次,碱金属元素在能源领域中也有重要应用。
锂是目前最常用的可充电电池材料之一,广泛用于电动汽车、智能手机等设备中;钠和钾也被用于储能技术中,以解决能源存储和输送的难题。
此外,由于碱金属元素具有强还原性和活泼性,它们在有机合成和催化反应中也扮演着重要角色。
第三节碱金属元素一、钠的原子结构和元素的性质钠原子的结构,可用原子结构示意图表示为:钠原子的最外电子层上仅有一个电子,该电子很易失去,使钠原子(Na)变为钠离子(Na+)。
所以,钠元素具有很强的金属性。
二、钠的典型化学反应1.与非金属化合4Na+O2常温2Na2O2Na+O2点燃Na2O22Na+Cl2点燃2NaCl2Na+S2-Na2S2.与水反应2Na+2H2O2NaOH+H2↑2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑课本知识导学使用课本知识诠解重要提示1.碱金属元素的相似性和递变性LiNaKRbCs碱金属原子结构相似性:最外层都有一个电子递变性核电荷数递增电子层数依次增加原子半径依次增大元素性质相似性均为活泼金属元素最高正价为+1价递变性失电子水平依次增强金属性依次增强单质物理性质相似性都具有银白色光泽(铯略带金色),质软、密度小、熔点低、导电、导热性强递变性单质熔、沸点逐渐降低密度逐渐增大单质化学性质相似性都能与非金属、O2、H2O、酸反应,而且生成物均为离子化合物递变性:还原性逐渐增强化合物性质相似性:ROH都为强碱递变性氢氧化物ROH的水溶液的碱性逐渐增强1.钠、钾的密度大小出现反常情况。
随笔:2.碱金属的化学性质3.单质的保存方法钾、钠保存有煤油中,锂封存有石蜡中。
4.焰色反应(1)焰色反应:很多金属或它们的化合物在灼烧 时,使火焰表现出特殊的颜色,叫焰色反应。
(2)钠的焰色反应呈黄色;钾的焰色反应呈紫色,但钾的焰色反应是透过蓝色钴玻璃观察,其原因是滤去黄色的光,避免干扰。
(3)焰色反应用来鉴别物质。
其优点是现象明显、无污染、用量少。
2.从Li 到Cs 氧化的产物越来越复杂。
随笔:3.此性质为元素的性质,与其游离态、化合态无关。
4.“灼烧”非“燃烧”。
5.不是产生特殊颜色的火焰,而是使火焰表现特殊的颜色。
6.焰色反应为物理变化。
基础例题点拨一拖二【例题1】钠和铯都是碱金属元素,下列关于铯及其化合物的叙述中不准确的是() A.少量铯通常可保存有煤油中B.铯与水反应十分剧烈,甚至会发生爆炸C.碳酸铯加热时易分解生成二氧化碳和氧化铯D.氢氧化铯是强碱,碱性比氢氧化钾强【分析】金属铯易与氧气和水反应,保存时必须与空气和水隔绝,故A 准确。
铯和钠、钾一样,原子的最外层电子数都是一个,而且铯的电子层数比钠、钾的电子层数多,所以铯的金属性比钠、钾强,当它与水反应时,反应十分剧烈,甚至会发生爆炸,故B 是准确的。
氢氧化铯不但是强碱,而且碱性比氢氧化钾强,性质 碱金属 锂钠钾与 氧 气 反[来源:学#科#网Z#X#X#K]应现[来源:学科网ZXXK]象[来源:学科网]剧烈反应(次于Na)生成固体Li 2O加热剧烈反应,生成淡黄色固体[来源:学。
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K]稍加热剧烈反应,生成固体KO 2来源:Z#xx#化学 方程 式 4Li+O 2点燃2Li 2O=2Na+O 2点燃或2-Na 2 O 2=K+O 22-小 结碱金属单质在空气中燃烧一般生成过氧化物或超氧化物,Li 却只生成Li 2O ,但与氧气反应的速率是不同的,Li 缓慢氧化,Na 、K 易被氧化,Cs 常温下自燃。
与 水 反 应现 象 浮在水面,缓慢反应,产生气体浮在水面上,剧烈反应,熔成小球、迅速游动、产生气体浮在水面上,剧烈反应且燃烧 化 学 方 程 式 2Li+2H 2O=2LiOH+H 22Na+2H 2O=2NaOH+H 22K+2H 2O=2KOH+H 2小 结都能与水反应,但剧烈水准不同,从左→右依次增强,都生成碱和H 2D也是准确的。
因为碳酸铯和碳酸钠一样,热稳定性好,受热时一般不易分解,所以C选项是错误的。
【解析】C【例题2】下列关于碱金属元素的叙述中,不准确的是()A.单质有很强的还原性B.其离子的氧化性很强C.电子层数越多,其单质与水反应越剧烈D.随着原子的电子层数的增加,其单质的熔沸点逐渐降低【分析】碱金属元素的原子最外层上都只有一个电子,又有较大的原子半径,容易失去最外层电子而表现出很强的金属性。
所以,它们的单质在化学反应中都是很强的还原剂。
故A选项是准确的。
碱金属元素的原子失去最外层电子后,形成相对稳定的离子,它们很难得到电子,从而表现出较弱的氧化性,故B选项是错误的。
随着核电荷数的增加,原子的电子层数增多,原子半径逐渐增大,碱金属的金属性逐渐增强,单质与水反应的剧烈水准也随之增强,故C选项是准确的。
碱金属元素随着原子的电子层数的增加,其单质的熔、沸点逐渐降低,所以D选项也是准确的。
【解析】B拖1下列关于锂的叙述准确的是()A.在氧气中燃烧生成过氧化锂B.投入冷水中能浮在水面上C.投入冷水中能立即燃烧D.在实验室中应保存有煤油中答案:B(锂在氧气中燃烧时的生成物是稳定产物氧化锂,故A项错。
锂的密度比水和煤油的都小,故B项对,D项错。
由碱金属的化学性质的递变规律可知,锂的化学性质不如钠活泼,与水反应不发生燃烧,故C项错误)拖2下列对铷的性质的预测中准确的是()A.它极易失去电子B.Rb+氧化性很强C.它的密度比水小D.熔点比钠高答案:A(碱金属从Li到Cs,原子电子层数依次增多,原子半径依次增大,越来越容易失去电子形成金属阳离子,形成的离子的氧化性依次减弱,所以Rb+的氧化性极弱,从Li→Cs密度变化的趋势增大,熔点依次降低)拖3下列关于碱金属的描述中准确的是()A.碱金属都能够保存有煤油里B.硬度小、密度小、熔点低C.在空气中加热均可生成多种氧化物D.碱金属从锂到铯密度依次增大答案:B(锂的密度比煤油小,不能保存有煤油中,应保存有石蜡油中,锂在空气中燃烧只能生成Li2O,碱金属从Li→Cs密度的变化趋势增大,但钾的密度比钠的密度小)重难点突破重点·难点·易混点·易错点·方法技巧重点难点1.碱金属跟氧气的反应及其生成物碱金属是一族很活泼的金属元素,单质和氧气起反应能生成氧化物(M2O)、过氧化物(M2O2)、超氧化物(MO2)等。
其中M代表碱金属元素。
最简单的氧化物是Li2O、Na2O、K2O等。
但是,除Li2O外,M2O都不是最稳定的氧化物。
当锂在氧气中燃烧时生成的是氧化锂,同时只有微量的过氧化锂生成。
当钠在氧气中燃烧时,生成的产物是过氧化钠。
这是因为氧化钠不稳定,会跟氧气继续起反应,生成过氧化钠。
有人以前做过实验,使钠在有限的氧气中起反应,结果生成的是氧化钠(4Na+O22Na2O)。
当氧化钠暴露在空气中时,就继续氧化为过氧化钠,这个反应的实际意义:成为过氧化钠的一种工业制法。
比钠更活泼的钾、铷、铯,在跟氧气的反应中,主要产物分别是KO2、RbO2和CsO2,这些元素的超氧化物比相对应的过氧化物稳定。
课本中所说的钾、铷等跟氧气起反应,生成比过氧化物更复杂的氧化物,即是指相对应的超氧化物。
碱金属的过氧化物和超氧化物,均是离子化合物。
2.关于焰色反应的一些问题(1)做焰色反应时如没有煤气灯可用酒精灯代替,但要用其外焰的侧面,这样火焰颜色较浅,干扰较小。
(2)用稀盐酸清洗金属丝是为了除去其表面的氧化物或附着的其他化合物。
(3)观察钾的焰色时,透时蓝色的钴玻璃片是为了滤去黄光,因为钾在工业上是用钠和氯化钾反应制得的,其中常混有钠杂质。
(4)焰色反应不是化学检验方法。
焰色反应的显色过程是它们的原子或离子的外围电子受热后被激发跃迁,相对应的能量以光的形式释放出来,产生线状光谱。
火焰的颜色是相对应于强度较大的谱线区域。
不同的原子因结构不同而产生各种颜色的光。
随笔:易混易错点 1.钾、钠密度的大小碱金属单质密度从锂到铯的变化趋势是由小到大,但其中钾的密度有反常,小于钠的密度。
这是因为钾的质量增加的幅度小于体积增加的幅度,所以钠到钾密度反而变小。
2.锂的保存碱金属钠、钾、铷、铯保存有煤油中,而锂的密度小于煤油的密度,故锂不能保存有煤油中,通常保存有石蜡或凡士林中。
3.焰色反应的本质焰色反应为元素的性质,与其游离态、化合态无关,是“灼烧”而不是“燃烧”;是使火焰表现特殊的颜色,而不是产生特殊颜色的火焰;是物理变化而不是化学变化。
随笔: 【例题3】 某物质灼烧时,焰色反应为黄色,下列判断中准确的是() A.该物质一定是钠的化合物B.该物质一定含钠元素C.该物质一定是金属钠D.不能确定该物质是否含钾元素【分析】焰色反应不是单质或化合物的性质,故AC 不对,B 准确。
钠元素的焰色反应对钾元素的焰色存有干扰。
故D 准确。
【解析】BD【例题4】实验室里临时需用NaOH 溶液和CO 2来制取Na 2CO 3溶液。
已知通入NaOH 溶液中的CO 2极容易过量,从而生成NaHCO 3,且无明显的现象。
下表列出的是各物质在常温时的溶解度:Na 2CO 3NaHCO 3NaClNa 2SO 4NaHSO 4NaOH15.9g8.4g35g35.5g20g40g(1)请简要叙述制得纯Na 2CO 3溶液的实验步骤。
(2)试利用表中数据求出当NaOH 溶液中溶质的质量分数大于多少时,在制取Na 2CO 3的过程中会有晶体析出? 【解析】(1)“通入NaOH 溶液中的CO 2极容易过量”,说明无法控制条件直接得到Na 2CO 3。
鉴于此,不妨设全部生成了NaHCO 3。
怎样使NaHCO 3溶液转化为Na 2CO 3溶液呢?因NaHCO 3+NaOH︒︒880760~熔融Na 2CO 3+H 2O ,故应取两等份的NaOH 溶液,向其中的一份中通入过量的CO 2,然后与另一份混合,即得纯Na 2CO 3溶液。
(2)观察表中各物质的溶解度可知,所用药品溶解度最小的是NaHCO 3,只要不析出NaHCO 3晶体,就一定不会析出NaOH 和Na 2CO 3晶体。
100g 水最多可溶解NaHCO 38.4g ,而生成8.4gNaHCO 3时需4.0gNaOH ,故NaOH 溶液的质量分数为gg 1009.40.4+×100%=3.85%。
可见,当NaOH 溶液的质量分数大于3.85%时,配制过程中就会有晶体析出。
〖拖4下列说法中准确的是()A.灼烧时火焰呈黄色的物质一定是金属钠B.灼烧时火焰呈黄色的物质一定是钠的化合物C.灼烧时火焰呈黄色的物质一定是金属钠和钠盐D.灼烧时火焰呈黄色的物质一定是金属钠或钠的化合物答案:D(焰色反应是某些金属元素的性质,能够是单质,也能够是化合物)拖5下列哪种方法能够制得纯净的KHCO3溶液()A.KOH溶液中通入少量的CO2气体B.KOH溶液中通入过量的CO2气体C.K2CO3溶液中滴加适量盐酸D.饱和K2CO3溶液中通入过量CO2气体答案;BD(KOH溶液中通入少量CO2生成K2CO3,K2CO3溶液中加入适量盐酸,有杂质KCl生成)随笔:方法技巧1.碱金属及其化合物的特性碱金属具有典型的代表性,必须掌握以下特性:(1)常温下碱金属很容易被空气中的氧气氧化,也易与水蒸气反应,故所有碱金属都必须保存有煤油中,以隔绝空气和水。