堿金屬(精選16篇)
堿金屬 篇1
第一節 鈉
教學目標
1.知識目標:知道鈉的物理性質;理解和掌握鈉的化學性質;了解鈉的存在和用途。
2.能力目標:通過學生動手實驗,培養學生的動手能力、觀察能力和思維能力。
3. 德育目標:通過實驗培養學生學習化學的興趣,培養學生嚴謹求實的科學態度;指導學生用實驗的方法認識物質的性質,教給學生初步的研究化學的一般方法;對學生進行安全教育和勤儉節約的教育。
教學重點和難點:
鈉的化學性質。
教學方法:
邊講邊實驗。
實驗準備:
1. 學生分組(24組):燒杯、三腳架、石棉網、酒精燈、火柴、鑷子、小刀、濾紙(每組2張)、金屬鈉(大塊)、酚酞試液、蒸餾水。
2. 教師演示:水槽、小試管、鑷子、小刀、濾紙、金屬鈉、火柴、硫酸、空塑料瓶、膠塞、大頭針、酒精燈。
[引言] 請同學門看課本上28頁的章圖,觀察li,na,k,rb,cs的原子結構有什么相同點?由此可以推測應具有怎樣的化學性質?
[講述] 原子的最外層只有一個電子,li,na,k,rb,cs和fr的化學性質相似,且它們的氧化物的水化物是可溶于水的強堿,故稱它們為堿金屬元素。
[板書] 第二章 堿金屬
[講解] 堿金屬的代表元素為na元素,本節課學習第一節 鈉。
[板書] 第一節 鈉
[投影] 本節課學習目標 強調鈉的化學性質是本節課的學習重點
。
識 記 理 解 應 用
物理性質 √
化學性質 √ √ √
存在和用途 √
[板書] 一、鈉的性質
[講述] 本節課我們準備運用實驗的方法去探究鈉的性質。
[閱讀] 學生閱讀實驗報告的內容。
[講述] 實驗操作要求
本節課需要完成的實驗1、鈉在空氣中燃燒 2、鈉與水的反應。
實驗時注意:1、取用鈉時,打開瓶塞聞一下瓶中液體的味道(是煤油)。思考鈉為什么不暴露在空氣中?
2、用鑷子夾取鈉,不能用手拿考慮為什么?
3、大塊鈉切割時你能獲得什么現象和結論?(特別注意鈉塊斷層的變化)在玻璃片上切割時鑷子要夾緊,刀不要切手,余下的鈉放回瓶中,切下的鈉用濾紙吸干煤油。
4,實驗中同學們要團結,相互協作,在實驗過程中要認真仔細,全面觀察,積極思考依據什么觀象,能得出什么結論。
[學生進行實驗] 學生實驗時,教師要巡回查看指導,實驗完畢讓學生對實驗報告整理。
[提問],通過剛才的實驗,依據什么現象,推出鈉有什么性質;其中哪些是物理性質,哪能些是化學性質?
學生發表自己的觀點,并請其他學生評價,補充,完善。
然后由教師和一名學生完成課本實驗[實驗2-4]
[投影]
1,物理性質:
(1)硬度小
(2)熔、沸點低,熔點97.81 ℃
沸點882.9℃
(3)密度小 0.97 g/cm3
(4)銀白色光澤 (5),導電,導熱
2,化學性質:
(1).與氧氣反應:
4na+o2=2na2o2 2na+o2點燃 na2o2
(2).與水反應:
2na+2h2o=2naoh+h2
[學生練習],標出上述反應電子轉移的方向和數目,指出還原劑
[講解] 從氧化還原角度看,在上述反應中,鈉均失去電子做還原劑,是一種活潑的金屬,具有強還原性,也能和其它氧化劑,如氯氣,硫反應。
3,與氯氣,硫反應
[練習] 寫出na與cl2,s反應的化學方程式:
[提問]金屬鈉為何保存在煤油中?為何能保存在煤油中?
[學生討論回答]:鈉易與空氣中的o2,h2o反應,所以應將金屬鈉與空氣隔絕:因為鈉比煤油重且不與煤油反應,所以保存在煤油中。
三,鈉的存在和用途
[學生閱讀],指導學生閱讀課本,歸納出鈉的存在和主要用途。
[投影]. 1.存在:化合態,如:nacl,na2so4,na2co3等
2.用途: (1)過氧化鈉
( 2).制k-na合金,做原子反應堆的導熱劑(鈉的導熱劑)
( 3).高壓鈉燈
(4).還原貴重金屬
思考題:金屬鈉比銅活潑,能否從硫酸銅溶液中置換單質銅。
學生推測得 1,能 2,不能
[演示] 請一名學生操作:將一小塊金屬鈉投入硫酸銅溶液中,讓觀察實驗現象,推斷產物并寫出化學方程式。
2na+2h2o+cuso4=cu(oh)2 +na2so4+h2↑
[作業] 課本第31頁 三,四,五。
高密一中 鄒希貞
第二節 鈉的化合物
教學目標
1、 知識目標
(1)、了解鈉的化合物的主要用途
(2)、掌握鈉的兩種氧化物及碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質及其性質之間的差異
(3)了解碳酸鈉和碳酸鈉的鑒別方法
2、 能力目標
(1)培養學生的觀察能力
(2)訓練學生用對比的方法認識事物和全面的分析事物的邏輯思維能力
(3)完善學習的實驗能力和創造思維能力
3、 德育目標
(1) 刺激學生的求知欲望和學習期望;培養學生認真細致和嚴謹求實的科學態度
(2) 通過我國著名化學家侯得榜對世界制堿工業、中國化學工業作出的巨大貢獻,對學生進行愛國主義教育。
教學重點: 碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質及其鑒別方法
教學難點:過氧化鈉與二氧化碳的反應
教學方法:引導探究教學法。
教學過程:
[引入] 展示盛在試劑瓶中na2o和na2o2樣品,請學生觀察并思考:它們是金屬鈉與氧氣在什么條件下化合生成的?寫出化學反應方程式,標明電子轉移的方向的數目。請兩位同學板演。
4na +o2=2na2o 2na +o2點燃na2o2
[過渡] na2o和na2o2都是鈉的含氧化合物這節我們學習——————
[板書] 第二節 鈉的化合物
一、 鈉的氧化物
[提問]:通過對鈉的氧化物觀察,你能認識鈉的氧化物的哪些物理性質?請列表加以對比。
[投影]
化學式 na2o na2o2
顏色 白色 淡黃色
狀態 固態 固態
[追問] 對鈉的氧化物物理性質,還能了解它們的溶解性,根據你了解的na2o的性質, na2o在水中僅使溶解過程嗎?學生思考并回答:na2o在水中不是簡單的溶解,而是與水發生了反應。并讓學生寫出化學方程式。
[板書] na2o +h2o=2naoh
[過度] na2o與水發生化學反應,已經屬于化學性質。na2o2是否能表現類似的性質?
[演示][實驗2-5]把水注入盛有na2o2固體的試管中,用帶火星的木條放在試管口,檢驗生成的氣體。并向試管中注入酚酞試劑。
[提問] 你觀察到什么現象?由此可推出反應產物是什么?
[學生問答] 產生使帶火星木條復燃的氣體-o2
無色溶液變為紅色-有堿生成,推知為naoh
. [板書] 2na2o2+2h2o =4naoh+o2
[講解] na2o2與水發生反應,生成naoh和o2,請同學們分析反應的化學原理。并標出電子轉移的方向和數目,指出氧化劑
[板書]
2na2o2+2h2o =4naoh+o2↑
[演示] 向品紅溶液中加入少量na2o2
[思考] 這說明na2o2具有什么樣的作用,為什么會有這種作用
[講解] na2o2中-1價的氧元素具有強氧化性,所以能使品紅等有機色質褪色,表現漂白性,可以來漂白織物,麥桿,羽毛等。
[演示] 請一位同學上講臺演示[實驗2-6],以說明na2o2與水反應是一放熱反應。
[講解] na2o與co2反應生成na2co3
[板書] na2o + co2 = na2co3
[追問] na2o2與co2的反應情況是怎樣的呢?
根據na2o2中氧元素的化合價特征及na2o2與h2o反應的反應類型,講解na2o2與co2的反應
na2o和na2o2性質對比
↑
化學式 na2o na2o2
顏色 白色 淡黃色 狀態 固態 固態
與水反應 na2o+h2o=2naoh 2na2o2+2h2o=4naoh+o2↑
與co2反應 na2o+co2=na2co3 2 na2o2+2co2=2 na2co3 + o2
用途 漂白劑供氧劑
[過渡] 鈉的重要化合物還有碳酸鈉和碳酸氫鈉
[板書] 碳酸鈉和碳酸氫鈉
一物理性質
[展示] 請學生觀察試劑瓶中的無水碳酸鈉,碳酸鈉,十水碳酸鈉晶體的顏色,狀態。檢驗它們是否溶于水:取碳酸鈉,碳酸氫鈉各少量,分別裝入試管中,加5-6毫升水,振蕩,觀察有什么現象。
[結論] 均溶于水。碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉。
[板書]
二化學性質
[演示] [實驗2-7]在兩支試管中分別加入3ml稀鹽酸,將兩個各裝有0.3gna2co3或nahco3粉末的小氣球分別套在兩支試管口,觀察現象。
[現象] 氣球均膨脹起來,盛nahco3的氣球膨脹的快,體積大。
[說明] nahco3與鹽酸反應比na2co3與鹽酸劇烈得多,并且生成氣體多。
[練習] 寫出上述反應的化學方程式并改寫成離子方程式。請兩個學生板演。
【學生觀察】表面皿中昨天放置的結晶碳酸鈉和試劑瓶里的結晶碳酸鈉有什么不同?這是什么現象?若加熱十水碳酸鈉,有什么現象?能寫出化學反應方程式嗎?
【板書】3、受熱分解
na2co3·10h2o====na2co3 + 10h2o
【教師引導】無水碳酸鈉能繼續分解嗎?
【演示】[實驗2-8] 把na2co3放在試管里,約占試管容積的1/6,往另一支試管里倒入澄清的石灰水,然后加熱。觀察現象,換上一支放入同樣nahco3的試管,加熱。觀察現象。
現象:na2co3受熱沒有變化;
nahco3受熱時,試管口內壁有細小無色液滴,澄清石灰水變渾濁。
【板書】2nahco3===na2co3 + co2↑+ h2o
結論:熱穩定性 na2co3>nahco3
可利用上述的反應來鑒別na2co3和nahco3。
【介紹生活常識】發酵粉;面堿、小蘇打的日常生活中的應用。總結碳酸鈉、碳酸氫鈉的用途。
引導學生思考、討論,在不斷完善的過程中完成填寫下表:
化學名稱 碳酸鈉 碳酸氫鈉
化學組成
(化學式) 無水物 結晶水合物 nahco3
na2co3 na2co3·10h2o
俗稱 純堿、蘇打 小蘇打
晶體顏色 無水物 結晶水合物 白色晶體
白色粉末 無色晶體
溶解性(水中) 大 較大
與鹽酸反應 na2co3 + 2hcl=2nacl + co2↑+ h2o nahco3 + hcl=nacl + co2↑+ h2o
熱穩定性 受熱不分解 2nahco3==== na2co3 + co2↑+ h2o
[閱讀]
通過我國著名化學家侯德榜對世界制堿工業和我國化學工業做出的巨大貢獻,激勵學生為建設好自己的祖國發憤讀書。
【探索性研究】某未知溶液中加入鹽酸產生無色無味且能使澄清石灰水變渾濁的氣體,該溶液中一定
⑴可能含co32-離子;
⑵可能含hco3-離子;
⑶同時含co32- hco3離子。
到底是哪種情況呢?請同學們課后設計實驗,到實驗室通過實驗證明。
【作業】三、四。
高密一中 鄒希貞
第三節 堿金屬元素
第 一 課 時
教學目標:
1.知識目標:使學生了解堿金屬的性質、化學性質和原子結構,并能運用原子結 構的初步知識來了解它們在性質上的差異極其遞變規律。
2.能力目標:培養和發展學生的自學能力、觀察能力和創新能力。
3.德育目標:培養學生的辨證唯物主義觀點,對學生進行科學態度和科學方 法的教育。
教學重點:堿金屬元素的性質,以及跟原子結構的關系。
教學難點:科學方法模式的訓練,堿金屬的化學性質。
教學方法:啟發式教法。
教學用品:
1. 學生用品(兩人一組):金屬鉀、濾紙、小刀、石棉網、酒精燈、鐵架臺(帶鐵圈)、火柴、鑷子。
2. 教師用品:除學生實驗用品外。
3. 還需要蒸餾水、酚酞溶液、錐型瓶、玻璃片、投影儀、投影片。
教學過程:
[提問] 堿金屬元素包括哪幾種元素?
[板書] 鋰(li)、鈉(na)、鉀(k)、銣(rb)、銫(cs)、鈁(fr)。
由于它們的氫氧化物都是易溶于水的強堿,故有堿金屬元素之稱。
[引入] 這些元素之間存在著某種內在聯系,這種內在聯系是什么呢?下面我們將從它們的結構特征和性質等方面進行探討。由于鈁是放射性元素,暫時不討論。
[板書] 第三節 堿金屬元素
1、 堿金屬元素的原子結構和堿金屬的性質。
(一)、堿金屬元素的原子結構
[投影](表2-2堿金屬元素的原子結構)
[討論] 分析表2-2堿金屬元素的原子結構,可發現什么規律?(前后四人為一組,展開討論)。
[板書] (學生小結)
1.相同點:最外電子層上都只有1個電子。
2.遞變規律:從鋰到銫核電荷數增大,電子層數逐漸增多,原子半徑逐漸增大。
[講述]堿金屬元素在原子結構上有一定的相似性及遞變規律。我們知道,結構決定性質,因此,我們可以推測堿金屬在性質上也存在相似性和遞變規律。下面,我們先研究它們的物理性質,請同學們先閱讀教材表2-1及其有關的內容,然后進行以下討論。
[討論] 堿金屬的主要物理性質有那些相似性及遞變規律?
[板書] (二)、堿金屬的物理性質
[投影] (學生小結)
堿金屬的物理性質:
1.相似性:(1)銀白色(銫略帶金色) (2)硬度小 (3)密度小
(4)熔點低 (5)導熱導電
2.遞變性:從鋰到銫
(1)、密度呈增大趨勢
(2)、熔點、沸點逐漸降低。
[講述] 一般的說隨著原子序數的增加,單質的密度增大。但從na到k出現了“反常”現象,根據密度公式,na到k的相對原子量增大所起的作用小于原子體積增大所起的作用,因此鉀的密度比鈉的密度小。
通過上面的討論可以得知,堿金屬的主要物理性質跟結構一樣存在著一定的相似性及其遞變性。那么在化學性質上是不是也存在著一定的相似性和遞變性呢?
[討論] 根據堿金屬的原子結構,推測堿金屬的化學性質的相似性和遞變性。
[學生小結] 堿金屬元素的最外電子層上都只有一個電子,因此可以推測它們都與鈉相似,都能與氧氣等非金屬以及水等起反應。但由于從鋰到銫核電荷數增大,電子層數增多,所以它們在化學性質上也有一定的差異。也存在著遞變規律。
[板書](三)堿金屬的化學性質
1。堿金屬與非金屬的反應
[講述]同學們的推測是否正確,還需要通過實驗進行論證。
[學生實驗] 用鑷子取一小塊鉀,擦干表面的煤油后,放在石棉網上加熱,觀察發 生的現象。
[提問]觀察到哪些現象?比較與鈉的在空氣中燃燒的現象有什么差異?
(學生回答)鉀熔化成小球,劇烈燃燒,鉀比鈉在空氣中燃燒更劇烈。
[提問]從上述現象比較鈉與鉀的失電子的能力和金屬性。
(學生回答)鉀比鈉更易失去電子,金屬性更強。
[講述]鉀燃燒后生成的是比過氧化鉀更復雜的氧化物,由于大綱和教材不要求,我們就不討論了,有興趣的同學可以在課后查閱有關的資料進行學習。下面我們觀察鉀與水是如何進行反應的
[板書]2、堿金屬與水的反應
[演示實驗]教材[實驗2-10]
[提問]在上述實驗中能夠觀察到什么實驗現象?
(學生回答)鉀塊浮在水面上,熔化成光亮的小球,在水面上迅速游動,發出嘶嘶聲,溶液變紅。
[提問]鉀與鈉分別與水反應何者更強烈?
(學生回答)鉀更劇烈。
[提問]根據上述實驗現象可得出什么結論?
(學生回答)鉀密度比水小,熔點較低,與水反應是放熱反應,生成物中一種是氫氣,另一種是氫氧化鉀。
[課堂練習] 寫出鉀與水反應的化學方程式,并標出電子轉移的方向和數目。
[學生板書] 2k +2h2o === 2koh + h2↑
[提問] 根據上述實驗事實,比較鉀與鈉的失電子能力和金屬性強弱順序。
(學生回答)鉀比鈉易失去電子,金屬性更強。
[討論]閱讀教材中堿金屬反應的有關內容,結合上述兩個實驗,總結堿金屬性質的有關的規律。
(學生小結):
[投影] 堿金屬的化學性質
相似性:1、都能與氧氣等非金屬反應
4li +o2 ====2li2o
2na + s===na2s
2、都能與水反應,生成氫氧化物和氫氣
3、均為強還原劑:m - e- ===m+
從鋰到銫遞變規律:
1、 與氧氣反應越來越劇烈。
2、 與水反應越來越劇烈。
3、 金屬性逐漸增強。
[敘述] 從上面的實驗及大量事實證明,同學們前面根據原子結構所作的推論是合理的,也是正確的,今后我們在學習中要學會這種方法。由于堿金屬的化學性質都非常活潑。因此,它們在自然界中都以化合態存在,堿金屬的單質都由人工制得。實驗室保存堿金屬時,都要密封保存,以隔絕空氣,如把k、na保存在煤油中。li因密度小于煤油,而應存放在石蠟中。
[投影] 鞏固練習
1、 下列敘述正確的是( )。
(a) 鋰可以保存在煤油中
(b) 鉀在空氣中燃燒生成過氧化鉀
(c) 從鋰到銫其密度逐漸增大
(d) 從鋰到銫其熔、沸點逐漸降低
2、 堿金屬在與氧氣、氯氣以及水的反應中有什么共同點?
4、 堿金屬在與鹽溶液反應時有什么共同點?
[小結]
堿金屬(m):li na k rb cs
⑴原子半徑
⑵失e-能力
⑶金屬性
⑷單質還原性
⑸moh堿性
⑹m與h2o反應
⑺m與o2反應
⑻m+的氧化性
⑼熔點、沸點
⑽硬度
⑾密度
結構決定性質,性質反映結構。
[作業]
p40:三、四
堿金屬 篇2
[教學過程 ]
課前練習:
金屬鈉在空氣中長時間放置的最終產物是( )
A.Na2O B.NaOH C. Na2CO3 D.Na2O2
(請寫出有關反應的化學方程式)
[新課引入]
鈉的是一種非常活潑的金屬,在自界沒有游離態的金屬鈉存在,通過上面的練習,我們知道,它在空氣中經過了復雜的反應,但最終產物是碳酸鈉,我們在初中也學過碳酸鈉的一些的性質,現在大家一起回憶一下碳酸有哪些化學性質呢?(可以與酸及某些鹽發生反應),碳酸鈉是鈉的一種重要化合物,除此之外鈉的化合物還有哪些?(氫氧化鈉.氧化鈉.過氧化鈉.硫酸鈉等),碳酸氫鈉是碳酸鈉的酸式鹽,那么它與碳酸鈉是否有類似的性質呢?這節課就讓我們一起通過實驗來研究這兩種物質的有關性質.
[板書]:碳酸鈉與碳酸氫鈉
[過渡]:我們這節課主要討論它們的化學性質
由于它們都是碳酸這種弱酸的鹽,那么大家想象它們共同的性質是什么呢?是不是都能與某種物質反應生成CO2呢?
[板書]:(1)與酸的反應
[練習]寫出碳酸鈉.碳酸氫鈉與鹽酸反應的化學方程式,如果屬于離子反應, 請寫出離子反應方程式.
[過渡] 碳酸鈉和碳酸氫鈉都能與酸反應,現在讓我們再來研究一下碳酸鈉和碳酸氫鈉在熱穩性上是不是一樣,能否根據已有知識來判斷,如果它們受熱分解,產物可能是什么呢?如何證明有二氧化碳產生呢?讓我們先來做一個實驗。
[演示實驗]分別加熱碳酸鈉 碳酸氫鈉
[板書](2)熱穩定性:
2NaHCO3 ======Na2CO3 + CO2↑ + H2O
Na2CO3與NaHCO3熱穩定的差別可以用來鑒別Na2CO3和NaHCO3固體
[板書](3)用途:
Na2CO3: 制皂 玻璃 造紙 紡織
NaHCO3: 發酵粉 滅火器 治胃酸過多
鞏固練習:
1.如何除去Na2CO3固體中少量的NaHCO3? [指導練習] 除雜:(1)除去碳酸鈉固體中少量的碳酸氫鈉;(2)除去碳酸氫鈉溶液中少量的碳酸鈉
2.往碳酸鈉溶液加入下列物質,能反應但觀察不到明顯現象的是( )
A.Ca(OH)2 溶液 B.Na2O2 固體 C.鹽酸 D.Na2O固體
[教學目的]
1.掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質及其性質之間的異同以及它們的主要用途
2.通過碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩定性實驗使學生了解鑒別它們的方法,培養學生認真負責和嚴謹求實的科學態度.
[教學重點]
碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質及其鑒別方法
[教學難點 ]
碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質差別的原因
[教學方法]
對比法、實驗探索法.
[教學用具]
投影儀.實物演示實驗儀器
我們過去學過泡沫滅火器,泡沫滅火器筒內裝的是飽和碳酸氫鈉溶液與發泡劑的混合液,玻璃瓶里裝的硫酸鋁的飽和溶液。
把滅火器倒轉時,筒內的兩種藥液相互混和后,發生如下的反應:
A12(SO4)3+6NaHCO3=3Na2SO4+2Al(OH)3+6CO2↑
大量的二氧化碳跟發泡劑形成泡沫,從噴嘴中噴射出來,覆蓋在燃燒物上,使燃燒物隔絕空氣和降低溫度,達到滅火的目的。最終是由于二氧化碳比空氣的密度大,滅火時,二氧化碳氣體可以排除空氣而包圍在燃燒物體的表面或分布于較密閉的空間中,降低可燃物周圍或防護空間內的氧濃度,產生窒息作用而滅火。其實泡沫滅火器是二氧化碳滅火器的一種, 二氧化碳滅火器主要包括泡沫滅火器、干粉滅火器及液體二氧化碳滅火器。
干粉滅火器內充裝的是干粉滅火劑。干粉滅火劑在消防中是廣泛應用的,如碳酸氫鈉干粉、改性鈉鹽干粉、鉀鹽干粉、磷酸二氫銨干粉、磷酸氫二銨干粉、磷酸干粉和氨基干粉滅火劑等。干粉滅火劑主要通過在加壓氣體作用下噴出的粉霧與火焰接觸、混合時發生的物理、化學作用滅火:一是靠干粉中的無機鹽的揮發性分解物,與燃燒過程中燃料所產生的自由基或活性基團發生化學抑制和副催化作用,使燃燒的鏈反應中斷而滅火;二是靠干粉的粉末落在可燃物表面外,發生化學反應,并在高溫作用下形成一層玻璃狀覆蓋層,從而隔絕氧,進而窒息滅火。另外,還有部分稀釋氧和冷卻作用。那么碳酸氫鈉干粉滅火器就是利用了它的不穩定性。,受熱分解產生的二氧化碳氣體對空氣產生稀釋作用
在常壓下,液態的二氧化碳會立即汽化,一般1kg的液態二氧化碳可產生約0.5立方米的氣體。另外,二氧化碳從儲存容器中噴出時,會由液體迅速汽化成氣體,而從周圍吸引部分熱量,起到冷卻的作用。
清水滅火器中的滅火劑為清水,它主要依靠冷卻和窒息作用進行滅火。
簡易式滅火器 簡易式滅火器適用于家庭使用,簡易式1211滅火器和簡易式干粉滅火器可以撲救液化石油氣灶及鋼瓶上角閥,或煤氣灶等處的初起火災,也能撲救火鍋起火和廢紙簍等固體可燃物燃燒的火災。簡易式空氣泡沫適用于油鍋、煤油爐、油燈和蠟燭等引起的初起火災,也能對固體可燃物燃燒的火進行撲救。
堿金屬 篇3
第三節 堿金屬元素
1.使學生了解堿金屬的物理性質和化學性質,并能運用原子結構的初步知識來了解它們在性質上的差異及遞變規律,為今后學習元素周期律打好基礎。
2.使學生了解焰色反應,并能利用焰色反應檢驗鉀、鈉及其化合物。
3.對學生進行科學方法的訓練。
堿金屬元素的性質以及原子結構的關系。
教學方法模式的訓練。
第一課時:投影儀、鐵架臺(帶鐵圈)、石棉網、酒精燈、燒杯、玻片、水、金屬鈉、鉀、酚酞溶液。
第二課時:投影儀、酒精燈、裝在玻棒上的鉑絲,Na2CO3、CuSO4、KCl、BaCl2、CaCl2溶液藍色鈷玻璃。
共2課時
第一課時:堿金屬元素的原子結構和堿金屬的性質。
第二課時:焰色反應及相關練習。
★第一課時
[復習提問]堿金屬元素的家庭成員有哪些?為什么把它們稱做堿金屬?
[引言]本節課我們就來系統地學習堿金屬元素。
[板書] 第三節 堿金屬元素
[講解]人們把鋰、鈉、鉀、銣、銫等叫做堿金屬,并把它們放在一起研究,說明它們之間存在著某種內在的聯系。這種內在的聯系是什么呢?下面,我們將從它們的結構特征和性質等來進行探討。
[板書]一、堿金屬元素的原子結構
[教師]首先,我們來分析堿金屬元素在原子結構上的差異。
[投影]
[學生分析總結]
[板書]相同點:最外層都只有一個電子。
不同點:隨核電荷數的增多,電子層數增多,原子半徑逐漸增大。
[講解]根據堿金屬元素在原子結構上的特點,我們可進行如下分析:由于元素化學性質與元素原子的最外層電子數密切相關,堿金屬元素原子的最外層上都只有一個電子,因此它們應該具有相似的化學性質,由此可推知它們也應該像堿金屬的代表物鈉一樣,在化學反應中易失去一個電子,形成+1價的陽離子,并能與氧氣等非金屬元素及水發生化學反應。
現在,我們用實驗來證明這個推測。
[板書]二、堿金屬的化學性質
[演示實驗2—9]取Na、K同時放在石棉網上灼燒。
[演示實驗2—10]Na、K分別與水反應。
[講解]實驗證明,Na、K具有相似的化學性質。K比Na更容易燃燒,K與水反應比Na與水反應更劇烈,說明K的金屬性要比Na強。
元素的結構決定了元素的性質。如果說K與Na的化學性質相似是由于堿金屬元素的最外層電子數相等而引起的,那么K比Na性質活潑又應該怎樣解釋呢?
[學生討論并回答]
[教師總結]元素金屬性的強弱,是由元素原子失電子能力的難易程度決定的。堿金屬元素隨核電荷數的增加,原子的電子層數逐漸增多,原子半徑也逐漸增大,原子核對最外層電子的引力逐漸減弱。因此,堿金屬元素的原子失去最外電子層中電子的能力逐漸增強,也就是說從鋰到銫,它們的金屬性逐漸增強。所以,K與O2及水反應時要比Na劇烈。
綜合上述實驗及分析,我們可得出堿金屬的以下性質:
2Na+O2======Na2O2
[教師]已知鋰在空氣中燃燒生成氧化鋰,寫出該反應的化學方程式。
[學生練習,教師板書]
4Li+O2======2Li2O
[講解]Rb、Cs在室溫時,遇到空氣會立即燃燒。K、Rb等堿金屬與O2反應,會生成比過氧化鈉更復雜的氧化物。
堿金屬除了能與O2反應外,還能與Cl2、S等大多數非金屬發生反應,表現出很強的金屬性,且金屬性從鋰到銫逐漸增強。
[過渡]除Na、K外,其他堿金屬元素也都可以和水反應生成相應的堿與H2。
[板書]2.與水的反應
[教師]請大家寫出Na、K、Rb分別與水反應的化學方程式。
[找一個同學上黑板板書]
2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
2K+2H2O====2KOH+H2↑
2Rb+2H2O====2RbOH+H2↑
[教師]預測它們與水反應的劇烈程度并證明理由。
[學生回答]
[講解]上面的實驗及大量事實說明,堿金屬元素隨核電荷數的增加,原子的電子層數增多原子半徑增大,它們的金屬性由鋰到銫逐漸增強。
[過渡]由剛才我們所學的堿金屬的化學性質可知,堿金屬元素的化學性質隨核電荷數的遞增而呈現出一定的相似性和遞變性。那么,堿金屬的物理性質是否也符合上述規律呢?
大家分析課本上表2—1,并總結出堿金屬元素物理性質的特點和遞變規律。
[板書]三、堿金屬的物理性質
[教師]請大家將分析結果填入下表:
[板書]
顏色
硬度
密度
熔沸點
導電導熱性
密度變化
熔沸點變化
[學生活動,填表]
[講解]因為鋰的密度比煤油小,因此,不能保存在煤油里,通常保存在石蠟中。
[小結]堿金屬元素原子結構上的相似性和遞變性,決定了堿金屬元素性質的相似性和遞變性。
[投影練習]
1.下列有關堿金屬元素的敘述,錯誤的是 ( )
A.單質是很強的還原劑
B.堿金屬與非金屬直接化合后都生成鹽
C.隨原子的電子層數的增加,單質的熔沸點降低
D.原子電子層越多,其單質與水反應越劇烈
E.鉀是最活潑的金屬
2.堿金屬元素在自然界中以什么狀態存在?說明理由。
[板書設計 ] 第三節 堿金屬元素
一、堿金屬元素的原子結構
相同點:最外層都只有一個電子。
不同點:隨核電荷數的增多,電子層數增多,原子半徑逐漸增大。
二、堿金屬的化學性質
1. 與非金屬的反應
2Na+O2======Na2O
4Li+O2======2Li2O
2.與水的反應
2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
2K+2H2O====2KOH+H2↑
2Rb+2H2O====2RbOH+H2↑
三、堿金屬的物理性質
顏色
均為銀白色(Cs略帶金色)
硬度
柔軟
密度
較小
熔沸點
較低
導電導熱性
強
密度變化
逐漸增大(K特殊)
熔沸點變化
單質的熔沸點逐漸降低
[教學說明]本節課從實驗對比和理論分析入手,總結出了堿金屬元素性質的相似性及遞變規律。教師在講述本節課的同時,要特別注意啟發,引導學生從物質的結構入手來分析物質的性質并逐漸使學生學會比較的學習方法,以此來培養學生分析問題、解決問題的能力,為以后學習元素周期律知識打下良好的基礎。
堿金屬 篇4
講義四 堿金屬一.存在和制備1.存在由于堿金屬的化學性質很活潑,所以它們以化合態狀態存在于自然界中。在堿金屬中,鈉和鉀在地殼中分布很廣,兩者的豐度都為2.5﹪。主要礦物有鈉長石na[alsi3o8]、鉀長石k[alsi3o8]、光鹵石kcl.mgcl2.6h2o以及明礬石k2so4.al2(so4)3.24h2o等。海水中nacl的含量為2.7﹪,植物灰中也含有鉀鹽。鋰的重要礦物為鋰輝石li2o.al2o3.4sio2,鋰、銣和銫在自然界中儲量較少且分散,被列為稀有金屬。2.制備由于堿金屬的性質很活潑,所以一般都用電解它們的熔融化合物的方法制取。鈉和鉀主要用電解熔融的氯化物制取。①電解熔融的氯化納制取金屬鈉電解用的原料是氯化鈉和氯化鈣的混合鹽。若只用氯化鈉進行電解,不僅需要高溫,而且電解出來的鈉易揮發(nacl的熔點為1073k,鈉的沸點為1156k),還容易分散在熔融鹽中,難以分離出來。假如氯化鈣后,一則可降低電解質的熔點(混合鹽的熔點約873k),防止鈉的揮發,再則可減少金屬鈉的分散性,因熔融混合物的密度比金屬鈉大,鈉易浮在上面。總反應:2nacl== 2na + cl2電解得到的鈉約含有1﹪的鈣。②熱還原法制取金屬的方法還有熱還原法、金屬置換法和熱分解法。熱還原法一般采用焦炭或碳化物為還原劑,例如:k2co3 + 2c == 2k + 3co2kf + cac2 ====caf2 + 2k + 2c③金屬置換法鉀、銣和銫雖然也可以用電解法制取,但常用強還原性的金屬如na、ca、mg、ba等在高溫和低壓下還原它們氯化物的方法制取,例如:kcl + na ==nacl + k↑2rbcl +ca ==cacl2 + 2rb↑2csalo2 + mg == mgal2o4 + 2cs上面幾個反應看起來都是較不活潑的金屬把活潑金屬從其鹽類中置換出來,這似乎與金屬的活動順序相矛盾。而這個規律只能在水溶液的情況下應用,而上述反應都是在高溫下進行的,所以不能應用。鈉的沸點為1155.9k,鉀的為1032.9k,鉀在高溫更易揮發,在分餾塔中利用鉀在高溫時揮發度大而分離出來。鉀沸點低易揮發,鉀易熔于熔融kcl中難以分離,在電解過程中產生的ko2與k會發生爆炸反應,所以一般不用熔融鹽電解法制鉀,主要用金屬置換法等制取。④熱分解法堿金屬得化合物,如氰化物和疊氮化物,加熱也能分解成堿金屬。4kcn == 4k+ 4c + 2n22mn3 == 2m + 3n2 m = na、k、rb、cs銣、銫常用這種方法制備:2rbn3 === 2rb + 3n22csn3 === 2cs + 3n2堿金屬的疊氮化物較易純化,而且不易發生爆炸。這種方法是精確定量制備堿金屬的理想方法。鋰因形成很穩定的li3n,故不能用這種方法制備。二.單質的物理性質堿金屬的單質除cs略帶金色外,其它都具有銀白色光澤。堿金屬具有密度小、硬度小、熔點低、導電性強的特點,是典型的輕金屬。li、na、k都比水輕,li是固體單質中最輕的,它的密度約為水的一半。該族金屬單質之所以輕是因為它們在同一周期里比相應的其它元素原子量較小,而原子半徑較大的緣故。由于堿金屬的硬度小,所以na、k都可以用刀切割。切割后的新鮮表面可以看到銀白色的金屬光澤,接觸空氣后,由于生成氧化物、氮化物和碳酸鹽的外殼,顏色變暗。堿金屬在常溫下能形成液態合金(77.2﹪k和22.8﹪na,熔點260.7k)和鈉汞齊(熔點236.2k),前者由于具有較高的比熱和較寬的液化范圍而被用作和反應堆的冷卻劑,后者由于具有緩和的還原性而常在有機合成中用作還原劑。na在實驗室中常用來除去殘留在各種有機溶劑中的水分。三.單質的化學性質堿金屬可以與水反應。鋰在與水反應中不熔化,鈉與水反應劇烈,反應放出的熱使鈉熔化成小球。鉀與水的反應更劇烈,產生的氫氣能燃燒,銣、銫與水劇烈反應并發生爆炸。鋰與水反應不如鈉劇烈,這是因為(1)鋰的熔點較高,反應時產生的熱量不足以使它熔化,而鈉與水反應時放出的熱可以使鈉熔化,因而固體鋰與水接觸的表面不如液態鈉大;(2)反應產物lioh的溶解度較小,它覆蓋在鋰的表面,阻礙反應的進行。堿金屬在室溫下能迅速地與空氣中的氧反應,所以堿金屬在空氣中放置一段時間后,金屬表面就生成一層氧化物,在鋰的表面上,除了生成氧化物外還有氮化物。na、k在空氣中稍微加熱就燃燒起來,而銣、銫在室溫下遇空氣就立即燃燒。 4li + o2 ==2li2o 6li + n2 ==2li3n 因此堿金屬應保存在煤油中。li因密度小,可以浮在煤油表面上,所以將其浸在液體石蠟或封存在固體石蠟中堿金屬最有興趣的性質之一是它們在液氨中表現得性質。堿金屬的液氨溶液呈藍色,隨著堿金屬溶解量的增加,溶液的顏色變深。當此溶液中鈉的濃度超過1mol/l以后,就在原來深藍色溶液之上出現一個青銅色的新相。再添加堿金屬,溶液就由藍色變成青銅色。如將溶液蒸干,又可以重新得到堿金屬。根據研究認為:在堿金屬的稀氨溶液中堿金屬離解生成堿金屬正離子和溶劑合點子: m(s) + (x+y)nh3(l) m(nh3)+x + e(nh3)--y 因為離解生成氨合陽離子和氨合電子,所以溶液有導電性。此溶液具有高導電性主要是由于有溶劑合電子存在。痕量雜質如過渡金屬的鹽類、氧化物和氫氧化物的存在,以及光化作用都能促進溶液中的堿金屬和液氨之間發生反應而生成氨基化物: na + nh3(l) == nanh2 + 1/2h2堿金屬液氨溶液中的溶劑合電子是一種很強的還原劑。它們廣發應用于無機和有機制備中。四.堿金屬的化合物1.氧化物堿金屬在空氣中燃燒時,只有鋰生成氧化鋰(白色固體)。盡管在缺氧的空氣中可以制得除鋰以外的其它堿金屬普通氧化物,但這種條件不易控制,所以其它堿金屬的氧化物m2o必須采用間接方法來制備。例如,用金屬鈉還原過氧化鈉,用金屬鉀還原硝酸鉀,可以制得氧化鈉(白色固體)和氧化鉀(淡黃色固體): na2o2 + 2na == 2na2o 2kno3 + 10k == 6k2o + n2 堿金屬氧化物m2o與水化合而生成氫氧化物(moh): m2o + h2o ==2moh堿金屬氧化物m2o與水反應的程度,從li2o到cs2o依次加強。li2o與水反應很慢,但rb2o和cs2o與水反應時會發生燃燒甚至爆炸。2.過氧化物將鈉加熱至溶化,通入一定量的除去co2的干燥空氣,維持溫度在453~473k之間,鈉即被氧化為na2o,進而增加空氣流量并迅速提高溫度至573~673k,可制得na2o2(淡黃色粉末): 4na + o2 ===== 2na2o 2na2o + o2 ===== 2na2o2 na2o2 與水或稀酸反應產生h2o2,h2o2 會立即分解放出氧氣: n2o2 + 2h2o== h2o2 + 2naoh na2o2 + h2so4 ==h2o2 + na2so4 2h2o2 ==2h2o +o2↑所以na2o2可用作氧化劑、漂白劑和氧化劑。na2o2 與co2反應,也能放出氧氣: 2na2o2 + 2co2 ==2na2co3 + o2 利用這一性質,na2o2在防毒面具、高空飛行和潛艇中用作co2的吸收劑和供氧化。過氧化鈉是一種強氧化劑,它能將礦石中硫、錳、鉻、釩、錫等成分氧化成可溶性的含氧酸鹽,而從試樣中分離出來,因此常用作分解礦石的熔劑。例如 cr2o3 +3na2o2 ==2na2cro4 + na2o mno2 +na2o2 ==na2mno4由于na2o2有強堿性,熔融時不能采用磁制器皿或石英器皿,宜用鐵、鎳器皿。由于它有強氧化性,熔融時遇到棉花、炭粉或鋁粉會發生爆炸,使用時應十分小心。3.氫氧化物堿金屬的氫氧化物對纖維和皮膚有強烈的腐蝕作用,所以稱他們為苛性堿。naoh和koh通常分別稱為苛性鈉(又名燒堿)和苛性鉀。除了lioh外,其余堿金屬的氫氧化物都易溶于水,并放出大量的熱。在空氣中容易吸濕潮解,所以固體naoh是常用的干燥劑。它們還容易與空氣中的co2反應而生成碳酸鹽,所以要密封保存。但naoh表面總難免要接觸空氣而帶有na2co3,如果在化學分析工作中需要不含na2co3的naoh溶液,可先配制naoh飽和溶液,na2co3因不溶于飽和的naoh溶液而沉淀析出,靜置,取上層清液,用煮沸冷卻的新鮮水稀釋到所需的濃度即可。堿金屬的氫氧化物的突出化學性質是強堿性。它們的水溶液和熔融物,既能溶解某些兩性金屬(al、zn)及其氧化物,也能溶解許多非金屬(si、b)及其氧化物。 2al+ 2naoh + 6h2o==2na[al(oh)4]+3h2 即2al+ 2naoh+ 2h2o == 2naalo2 + 3h2 al2o3 +2naoh ==2naalo2 +h2o si+2naoh +h2o ==na2sio3 + 2h2 sio2 + 2naoh == na2sio3 + h2o熔融的naoh腐蝕性更強,工業上熔融的naoh一般用鑄鐵容器,在實驗室可用銀或鎳的器皿。naoh能腐蝕玻璃,實驗室盛naoh溶液的試劑瓶,應用橡皮塞,而不能用玻璃塞,否則存放時間較長,naoh就和瓶口玻璃中的主要成分sio2反應而生成粘性的na2sio3而把玻璃塞和瓶口粘在一起。naoh的制備:工業上,電解飽和食鹽水法: 2nacl + 2h2o ==== 2naoh + cl2 + h2如需要少量naoh,也可用苛化法制備,即用消石灰或石灰乳與碳酸鈉濃溶液反應: na2co3 + ca(oh)2 == caco3 + 2naoh溶解度的變化:堿金屬氫氧化物在水中的溶解度很大(lioh例外),并全部電離。該族元素的氫氧化物的溶解度從上到下是逐漸增大的。因為從lioh到csoh隨著陽離子半徑的增大,陽離子和陰離子之間的吸引力逐漸減少,roh晶體能量越來越容易白日水分子拆開。堿性變化:為什么堿金屬的堿性特別強?一方面由于它們在水溶液中有較大的溶解度,可以得到濃度較大的溶液;另一方面,它們在水中幾乎完全電離,因此可以得到高濃度的oh-離子,oh-離子濃度越大,堿性越強。堿金屬的氫氧化物是最強的堿。4.鹽類溶解性:最大特征是易溶于水,并且在水中完全電離,所有堿金屬離子都是無色的。只有少量堿金屬鹽是難溶的,它們的難溶鹽一般都是由大的陰離子組成,而且堿金屬離子越大,溶鹽的數目越多。鉀鹽和鈉鹽性質的差異:a.溶解度:鈉、鉀鹽的溶解度都比較大,相對來說,鈉鹽更大些,但nahco3溶解度不大,nacl的溶解度隨溫度的變化不大,這是常見的鈉鹽中溶解度叫特殊的。b.吸濕性:鈉鹽的吸濕性比相應鉀鹽強。因此,化學分析工作中常用的標準試劑許多是鉀鹽,在配制炸藥是用kno3或kclo3而不用相應的鈉鹽。c.結晶水:含結晶水的鈉鹽比鉀鹽多,如na2so4·10h2o、na2hpo4·12h2o等。鈉的化合物與相應鉀的化合物性質上一般相似,鈉的化合物價格要便宜一些,故一般多使用鈉的化合物,而不用鉀的化合物。但要注意某些特殊情況,如鉀肥不能用鈉的化合物代替,制硬質玻璃必須用k2co3,制黑火藥一定要用kno3等。形成結晶水合物的傾向:一般說來,離子越小,它所帶的電荷越多,則作用于水分子的電場越強,它的水合熱越大。堿金屬離子是最大的正離子,離子電荷最少,故它的水合熱常小于其它離子,易形成水合物。堿金屬的水合能力從li到cs是降低的,幾乎所有的鋰鹽都是水合的,鈉鹽約75﹪是水合的,鉀鹽有25﹪是水合物,銣鹽和銫鹽僅有少數是水合鹽。熱穩定性:堿金屬鹵化物在高溫時揮發而難分解,硫酸鹽在高溫下既難分解又難揮發,碳酸鹽除li2co3在1543k以上分解為li2o和co2外,其余更難分解,唯有硝酸鹽熱穩定性較低,加熱到一定溫度就可以分解,如: 4lino3 ==== 2li2o + 4no2 + o2 2nano3 ==== 2nano2 + o2 2kno3 === 2kno2 +o2 掌握候氏制堿法的原理對角線規則:在周期表中某一元素的性質和它左上方或右下方的另一元素性質的相似性,成為對角線規則。這種相似性比較明顯的表現在li和mg、be和al、b和si三對元素之間鋰和鎂性質上的相似性表現如下:a.li和mg在過量氧氣中燃燒,并不生成過氧化物,只生成正常氧化物。b.li和mg的氫氧化物在加熱時,可分解為li2o和mgoc.li和mg的碳酸鹽不穩定,分解產生相應的氧化物li2o、mgo和co2d.li和mg的某些鹽類如氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽等均難溶于水e.li+和mg2+的水合能力均較強練習:1.室溫時,在空氣中保存金屬li和鉀時,會發生哪些反應,寫出所有的反應方程式2.金屬鈉應如何貯存?將鈉放入液氨中情況如何?3.商品naoh中為什么常含有雜質na2co3?怎樣用最簡單的方法加以檢驗?如何除去它?4.為了使魚苗順利運輸,必須滿足三個條件:①需要保持適量的氧氣 ②使魚苗呼出的二氧化碳及時排出 ③防止細菌大量繁殖。已知下述四種物質加入水中都可起到供氧滅菌作用,過氧化鈣極微溶于水,生成氫氧化鈣和氧氣.在長距離運輸魚苗的水中,最好加入----- a.過氧化鈉 b.氯水 c.過氧化鈣 d.雙氧水5下列鹽溶液中,加入氯化鋇溶液生成白色沉淀,加入稀硝酸振蕩,白色沉淀不消失的是----------------------------------- a.na2 so3 b.k2 co3 c.na3 po4 d.na2 sio36將過氧化鈉投入到氯化亞鐵溶液中,可觀察到的現象是-- a.最終生成白色沉淀 b.最終生成紅褐色沉淀 c.有氣泡產生 d.無變化7下列各組金屬混和物的質量相同,它們分別跟足量鹽酸反應,在相同的條件下產生的氫氣體積也相同,則其中鋅的含量最多的是 a.鋅和鐵 b.鋅和鋁 c.鋅和鎂 d.鋅和鈉8下列物質各1摩,分別加水成1升溶液,相同溫度下所得溶液的質量分數濃度最小的是---------------------------------------------------- a.cao b.so3 c.kno3 d.na2o29某無水鹽r,其分子量是m,該無水鹽50克能與36克水結合成結晶水合物,則該結晶水合物的化學式為-------------------------------------- a.r·h2o b. r·2h2o c. r· h2o d. r· h2o10下列各種說法中正確的是--------------------------------- a.固體naoh暴露在空氣中,極易吸收空氣中的二氧化碳,其水溶液中,必然含有co32-、hco3-、oh-等 b.某溶液經分析知含有k+、na+、no3-、cl-,所以這種溶液一定是由kno3和nacl組成 c.純堿加到氯化鋇溶液中,生成不溶于鹽酸的沉淀 d.將na2co3·10h2o放置于空氣中,晶體質量逐漸減少11銣和另一種堿金屬的合金6克,與足量的水反應得到2.24升(標況)氫氣,則另一種堿金屬是-------------------------------------------- a.鈉 b.鉀 c.鋰 d.銫12.200℃時.11.6克co2和水蒸汽的混和氣體與足量的na2o2充分反應后,固體質量增加了3.6克,則原混和氣體的平均分子量為------------------ a.5.8 b.11.6 c.23.2 d.46.413.某容器中放入少量na2o2,通入m升co2(過量),反應完畢后,氣體變為n升(以上體積均在相同條件下測定),則未被吸收的co2的體積為---------- a.2(m-n)升 b. 升 c.(2n-m)升 d.(2m-n)升14加入氯化鈣溶液不產生沉淀,而加入氫氧化鋇溶液時有沉淀產生的是 a.亞硫酸氫鈉溶液 b.碳酸氫鈉溶液 c.碳酸鈉溶液 d.氯化鈉溶液15用足量的鹽酸與100克caco3反應,將生成的co2通入含有30克naoh的溶液中,溶液里生成的鈉鹽是--------------------------------------- a.na2co3 b.nahco3 c.na2co3和nahco3 d.nacl16下列敘述中不正確的是----------------------------------- a.鈉在反應ticl4+4na == ti+4nacl中作還原劑 b.naoh應密封保存,以防分解變質 c.盛放koh溶液的試劑瓶不能用玻璃塞 d.當足量的co2通入飽和naoh溶液中,會有固體析出17某固體koh樣品含h2o7.55%、k2co34.32%,將a克此樣品與b毫升1摩/升鹽酸反應完全,再用c摩/升koh溶液25.12毫升恰好使剩余鹽酸中和,所得的溶液蒸干后,固體質量最接近------------------------------------- a.0.8a克 b.0.0745b克 c.0.0375c克 d.無法計算18.100℃時,3.36克無色無味氣體x與足量的na2o2 完全反應,放出能使帶火星木條復燃的氣體,固體質量增加了1.76克,試推斷x什么氣體?其物質的量是多少?19.4克naoh與nahco3的固體混和物,在密閉容器中加熱到250℃,經充分反應后排出氣體,冷卻,稱得剩余固體的質量為16.6克。試計算原混和物中naoh的質量分數。20.0.23克金屬鈉完全燃燒后的固體粉未和標準狀況下的224毫升二氧化碳充分反應后再溶于水,配成250毫升溶液,取25毫升溶液用0.1摩/升鹽酸滴定,用去鹽酸的體積為21.200℃時,11.6克co2和水蒸氣的混合氣體與足量的na2o2充分反應,反應后固體質量增加了3.6克,則原混和氣體的平均式量為-------------------------〖c〗
a.5.8 b.11.6 c.23.2 d.46.4
【解一】:差量法
設原混和氣體中co2和h2o物質的量分別是x、y
2na2o2+2co2 == 2na2co3+o2 dw
88 32 56
44x ?=28x
2na2o2+2h2o == 4naoh+o2 dw
36 32 4
18y ?=2y
解方程: 解得:
則混和氣體的平均分子量 =
【解二】:平均值法
由化學方程式:
2na2o2+2co2 == 2na2co3+o2、2na2o2+2h2o == 4naoh+o2可知,固體質量的增加應是co2的質量與h2o的質量之和減去o2的質量,也就是說,o2的質量=11.6-3.6=8克。則氧氣的物質的量= =0.25摩。
從以上兩個反應式中可以看出,氧氣的總量是co2與h2o物質的量之和的一半,也即co2與h2o物質的量之和=0.25×2=0.5摩。
所以混和氣體的平均分子量 =
【解三】:估算法
co2的分子量為44,水的分子量為18,這兩種氣體組成的混和氣體的分子量一定介于這兩個數值之間,而符合此范圍的只有選項c。22.有nahco3、ch3coona的混和物若干,化驗員不慎將分析數據遺失,但還記得氫的質量分數為2.00%。不進行重新化驗,如何求出其它元素的質量分數和兩種物質的物質量之比?請寫出計算過程
堿金屬 篇5
教學目標 概覽
(一)知識目標
使學生了解焰色反應,并能利用焰色反應檢驗鈉和鉀及其化合物。
(二)能力目標
1、使學生初步掌握以焰色反應檢驗鈉和鉀及其化合物的操作技能.
2、培養學生的發散思維能力。
(三)情感目標
通過學習堿金屬元素遞變規律的學習,體會化學的規律美。焰色反應的學習體悟化學的現象美。
教學重點:堿金屬元素的焰色反應及科學方法模式的訓練。
教學方法:討論、講解、實驗相結合
教學過程 :
[設問]從上節課的學習我們懂得K、Na的化學性質是非常相似的。初中學習物質的溶解性時我們就知道鈉鹽、鉀鹽是全溶的,用離子反應是不可能把鈉離子和鉀離子鑒別出來的。怎么樣鑒別鈉鹽和鉀鹽?
同學們有沒有注意到平時我們炒菜時如果不小心把鹽水灑在爐火上,火焰會變成黃色。酒精燃燒的火焰本身是淡藍色的,但我們使用酒精燈時發現酒精燈的火焰實際上也是黃色的,這是為什么?
[學生]可能存在一些物質改變了火焰的顏色。
[教師]這種假設合不合理呢?我們用實驗來驗證。同學們認真觀察實驗時火焰顏色的變化。
[演示]NaCl、NaOH、Na2SO4的焰色反應。
[學生歸納]有鈉離子的化合物在灼燒時火焰都是黃色的。
[演示] K2CO3、Cu、CuSO4、BaCl2、CaCl2的焰色反應
[電腦展示]Sr、Rb的焰色反應
[板書]四、焰色反應
1、焰色反應——很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰發出特殊的顏色,在化學上稱為焰色反應(實質不是化學反應,是物理變化)。
2、焰色反應的操作
完成要點:先要灼燒鉑絲成無色,做完一種離子的鑒別后,要用鹽酸洗,再灼燒至無色,再檢驗第二種離子。
[思考].:為什么鉑絲用稀鹽酸洗滌、灼燒后才能做下一個焰色反應實驗?
[學生]:氯化物絕大多數都是易溶的,只有氯化銀不溶,用稀鹽酸洗滌灼燒可使鉑絲上殘留的陽離子除去。
[設問]觀察鉀的焰色反應,為什么要透過藍色的鈷玻璃?(焰色反很靈敏,微量的金屬都能被檢驗出來,一般的溶液中都有少量的鈉離子,由于鉀焰色反應的顏色淺,容易被鈉干擾)
[強調]1.鈉原子與鈉離子的焰色反應的顏色是一樣的,書中說:"金屬或金屬離子"
2.熟記鈉,鉀的焰色反應的顏色:鈉 黃色 鉀:紫色(透過藍色鈷玻璃)
[設問]一種溶液,若其焰色反應呈黃色,能證明它是鈉鹽溶液嗎?(不能,能得出其中含有鈉離子,也可能是氫氧化鈉)
[板書]3、焰色反應的用途(引導學生歸納)
① 離子檢驗
② 焰火材料(電腦展示節日焰火圖片)
[討論] :制造玻璃的主要原料之一是純堿。當在玻璃管口點燃某些可燃性氣體時,火焰常呈現黃色。能否由此說明這些氣體的火焰為黃色?為什么?
建議有條件的學校可補充混合物的計算。
例如:18.4g由NaOH和NaHCO3組成的固體混合物,在密閉容器中加熱到約2500C,經充分反應排出氣體,冷卻后稱得剩余固體質量為16.6g。試計算原混合物中NaOH的質量分數。(54.3%)
[反饋練習]
1、 灼某物質灼燒時,焰色反應呈黃色,下列判斷正確的是( )
(A)該物質一定含鈉元素 (B)該物質一定是鈉的化合物
(C)該物質一定是金屬鈉 (D)不能確定是否含鉀元素
2、 下列關于銫的敘述中,正確的是( )
(A)CsOH是一種可溶于水的強堿性物質
(B) Cs在空氣中燃燒生成一種氧化物Cs2O
(C)Cs與水反應,能發生爆炸,并放出O2
(D) 加熱Cs2CO3可生成氧化銫和二氧化碳
3、A,B,C,D四種化合物的焰色反應,透過鈷玻璃觀察均為紫色.A,B,C和鹽酸反應均生成D,B和C 反應可生成A,在B溶液中通入一種無色,無味氣體時,適量時得A,過量時得C,寫出分子式:
A___ ____B____ ____C___ ____D_____ ____
4、一定條件下,下列各物質可發生如圖所示的變化(反應中生成的水沒有寫出)。請回答:
(1)固體A的化學式:_______________。
(2)反應①的化學方程式為 ___________________________________________ ;
(3)反應②的化學方程式為 ______________________________________ 。
5、有A、B、C、D四種物質的水溶液,焰色反應均為黃色。A為酸性,B為堿性,C、D為兩種鹽。在A的水溶液里加入HNO3酸化的BaCl2溶液,產生白色沉淀;A與B、C、D反應時,B無明顯現象,C、D均能產生無色無臭氣體,并能使澄清石灰水變渾濁;B、D也可以等物質的量相互反應生成C。試回答:
(1)寫出化學式A ________ B________ C_______ D_______
(2)B與D作用的離子方程式為 _______________________________
(3)A與D作用的離子方程式為 _______________________________
(4)A顯酸性的原因(用離子方程式表示) _____________________
堿金屬 篇6
一、教學目的:1.使學生認識鈉是一種很活潑的金屬,了解鈉
的物理性質,掌握鈉的化學性質。
2.培養學生根據實驗現象探究、分析、推理和
判斷的能力。
二、教學重點:鈉的性質
三、教學難點:對實驗現象的觀察和分析
四、課時安排:1課時
五、教學方法:實驗、探究、討論相結合
六、教學過程:【引言】在人類已發現的一百多種元素中,有一類原子最外層電子都為1的活潑金屬,由于它們的氧化物的水化物都是可溶于水的強堿。因此,又將它們統稱為堿金屬。
【板書】第二章 堿金屬
【問】堿金屬的家庭成員都有哪些呢?
請大家閱讀課本p28頁的有關內容進行回答,并寫出其元素符號。
【板書】鋰li 鈉na 鉀k 銣rb 銫cs 鈁fr
【說明】鈁是一種放射線元素,在中學化學中一般不討論。
【過渡】本節課我們就來認識堿金屬中有代表性的金屬—鈉
【板書】§2-1鈉
【演示】用鑷子從盛鈉的試劑瓶中取出一小塊鈉,并用濾紙吸干表面的液體。(注意!不可用手接觸)放在玻璃片上,用小刀切割,請仔細觀察其斷面處的變化。
【問】描述你們所看到的現象。
【答】鈉很軟,剛切開時其斷面呈銀白色,后逐漸變暗。
【講述】純凈的鈉是銀白色,表面變暗是因為鈉與空氣中的物質發生了化學反應,以致變暗。事實上,是由于空氣中的氧氣在常溫下與鈉反應生成了氧化鈉,從而使金屬鈉失去光澤。純凈的氧化鈉是一種白色粉末。
【過渡】下面,我們改變鈉與氧氣反應的條件,觀察現象是否和剛才一樣。
【演示實驗2-2】把鈉放在石棉網上加熱,并罩上一個干燥的小燒杯。
【問】請大家描述剛才的實驗現象。
【答】鈉在空氣中燃燒時,發出黃色火焰,在燒杯壁上有淡黃色的固體出現。
【講解】燒杯壁上出現的淡黃色固體物質是過氧化鈉,它是一種不同于氧化鈉的新物質。這說明,鈉與氧氣的反應條件不同,得到的產物也不相同。
【過渡】下面,我們再來做一個有關鈉的性質的實驗。
【演示實驗2-3】向一個盛水的小燒杯里滴幾滴酚酞試液,然后取一小塊金屬鈉(約為綠豆大小)用濾紙吸干其表面的液體,并用小刀切去其表面的氧化物薄膜,切下的薄膜仍放回原試劑瓶中,注意不要用手接觸,然后把處理好的鈉塊投入小燒杯中,并蓋上表面皿。觀察發生的現象。
【問】怎樣描述以上現象?
【敘述】現象及原因
⑴鈉投入水里后,浮在水面上
⑵鈉立即跟水反應,并有氣體產生
⑶鈉熔化成銀白色小球,而水沒有沸騰
⑷小圓球在水面上向各個方向迅速游動(鈉能在靜止的水面迅速游動,說明有氣體生成)
⑸有嘶嘶的聲音,鈉球不斷地縮小直至小球消失
⑹反應后水溶液使酚酞指示劑變紅
比水輕
鈉活潑
na與水的反應是放熱反應,
na的熔點低于100°c
放出的氣體推動小球,由于受力不勻,故游動
部分h2和o2反應爆炸結果
溶液顯堿性(應是naoh)
【分析】根據化合價升降分析產物,鈉失電子顯正價,那么得電子的必然是水中顯正價的氫元素,水中的氧元素為負二價,不可能再得電子而降價了,所以這種氣體只能是h2。
【板書】2na+2h2o=2naoh+h2↑
2na+2h2o=2na++2oh-+h2↑
【過渡】下面,我們通過以上實驗來歸納鈉的性質。
堿金屬 篇7
教學目標
1.使學生了解堿金屬的物理性質、化學性質和原子結構,并能運用原子結構的初步知識來了解它們在性質上的差異及其遞變規律。
2.培養和發展學生的自學能力、觀察能力、思維能力和創新能力。
3.培養學生的辯證唯物主義觀點,對學生進行科學態度和科學方法的教育。
教學重點 堿金屬元素的性質,以及跟原子結構的關系。
教學難點 科學方法模式的訓練,堿金屬的化學性質。
教學方法 啟發式教法。
教學用品
1.學生用品(兩人一組):金屬鉀、濾紙、小刀、石棉網、酒精燈、鐵架臺(帶鐵圈)、火柴、鑷子。
2.教師用品:除學生實驗用品外,還需要蒸餾水、酚酞溶液、錐形瓶、玻璃片、投影儀、投影片。
教學過程
[提問]堿金屬元素包括哪幾種元素?
[板書]鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈁(Fr)。
[引入]這些元素之間存在著某種內在聯系,這種內在聯系是什么呢?下面我們將從它們的結構特征和性質等方面來進行探討。由于鈁是放射性元素,暫不討論。
[板書]第三節堿金屬元素
一、堿金屬元素的原子結構和堿金屬的性質
(一)堿金屬元素的原子結構
[投影](表2-2堿金屬元素的原子結構)
[討論]分析表2-2中堿金屬元素的原子結構,可發現什么規律?(前后四人為一組,展開討論)
[板書](學生小結)
1.相同點:最外電子層上都只有1個電子。
2.遞變規律:從鋰到銫核電荷數增大,電子層數逐漸增多,原子半徑逐漸增大。
[講述]堿金屬元素在原子結構上有一定的相似性及遞變規律。我們知道,結構決定性質,因此,我們可以推測堿金屬在性質上也存在相似性和遞變規律。下面,我們先研究它們的物理性質,請同學們先閱讀教材表2-1及相關內容,然后進行下列討論。
[討論]堿金屬的主要物理性質有哪些相似性及送變規律?
[板書](二)堿金屬的物理性質
[投影](學生小結)
堿金屬的物理性質
1.相似性:(1)銀白色(銫略帶金色)(2)硬度小(3)密度小
(4)熔點低(5)導熱、導電
2.遞變規律:從鋰到銫
(1)密度呈減小趨勢(但鉀反常)
(2)熔點、沸點逐漸降低
[講述]一般地說,隨著原子序數的增加,單質的密度增大。但從Na到K出現了“反常”現象,根據密度公式,Na到K的相對原子質量增大所起的作用小于原子體積增大所起的作用,因此,K的密度比Na的密度小。
通過上面的探討可知,堿金屬的主要物理性質跟結構一樣存在著相似性及遞變規律。那么在化學性質上是不是也存在著一定的相似性及遞變規律呢?
[討論]根據堿金屬的原子結構,推測堿金屬化學性質的相似性和遞變規律。
[學生小結]堿金屬元素原子的最外層上都只有1個電子,因此,可以推測它們具有相似的化學性質,它們都與鈉相似,都能與氧氣等非金屬以及水等起反應。但由于從鋰到銫核電荷數增大,電子層數增多,所以它們在化學性質上也有一定的差異,也存在遞變規律。
[板書](三)堿金屬的化學性質
1.堿金屬與非金屬反應
[講述]同學們的推測是否正確,還需要通過實驗和事實進行論證。
[學生實驗]用鑷子取一小塊鉀,擦干表面煤油后,放在石棉網上稍加熱,觀察發生的現象。
[提問]觀察到哪些現象?比較與鈉在空氣中燃燒的現象有什么差異?
(學生回答)鉀熔化成小球,劇烈燃燒,鉀比鈉在空氣中燃燒更劇烈。
[提問]從上述現象比較鈉與鉀失電子能力強弱和金屬性。
(學生回答)鉀比鈉更易失去電子,金屬性更強。
[講述]鉀燃燒后生成的是比過氧化鉀更復雜的氧化物,由于大綱和教材不要求,我們就不討論了,有興趣的同學可以在課后查閱有關資料進行學習。下面我們觀察鉀與水是如何進行反應的。
[板書]2.堿金屬與水的反應
[演示實驗]教材[實驗2-10]。
[提問]在上述實驗中觀察到什么實驗現象?
(學生回答)鉀塊浮在水面上,熔化成光亮的小球,在水面上迅速游動,發出嘶嘶聲,溶液變紅。
[提問]鉀、鈉分別與水反應,何者更劇烈?
(學生回答)鉀更劇烈。
[提問]根據上述實驗現象可得出什么結論?
(學生回答)鉀密度比水的小,熔點較低,與水反應是放熱反應,生成物一種是氫氣,另一種是氫氧化鉀。
[課堂練習]寫出鉀與水反應的化學方程式,并標出電子轉移的方向和數目。
[提問]根據上述實驗事實比較鉀與鈉的失電子能力和金屬性強弱順序。
(學生回答)鉀比鈉易失去電子,金屬性更強。
[討論]閱讀教材中堿金屬反應的有關內容,結合上述兩個實驗,總結堿金屬性質的有關規律。
(學生小結):
①堿金屬都能與氧氣反應,從鋰到銫反應越來越劇烈,生成物為氧化物(鋰)、過氧化物(鈉)、比過氧化物更復雜的氧化物(鉀、銣、銫)。
②堿金屬都能與水反應,生成氫氧化物和氫氣。從鋰到銫與水反應越來越劇烈。
③從鋰到銫,堿金屬隨著核電荷數增多,原子半徑增大,失電子能力逐漸增強,金屬性逐漸增強。
[投影]堿金屬的化學性質
相似性:1.都能與氧氣等非金屬反應
4Li+O22Li2O
2Na+SNa2S
2.都能與水反應,生成氫氧化物和氫氣
3.均為強還原劑:M-e-==M+(M代表堿金屬)
從鋰到銫遞變規律:
1.與氧氣反應越來越劇烈。
2.與水反應越來越劇烈。
3.金屬性逐漸增強。
[敘述]從上面的實驗及大量事實證明,同學們前面根據原子結構所作的推論是合理的,也是正確的,今后我們在學習中要學會這種方法。由于堿金屬的化學性質都非常活潑,因此,它們在自然界中都以化合態存在,堿金屬的單質都由人工制得。實驗室保存堿金屬時,都要密封保存,如把K、Na保存在煤油中。
[投影]鞏固練習
1.下列敘述正確的是
(A)鋰可以保存在煤油中
(B)鉀在空氣中燃燒生成過氧化鉀
(C)從鋰到銫其密度逐漸增大
(D)從鋰到銫其熔、沸點逐漸降低
2.堿金屬在與氧氣、氯氣以及水的反應中有什么共同點?
[小結]結構決定性質,性質反映結構
結構性質
作業 教材習題三;習題五、2。
堿金屬 篇8
教學目標
知識目標
掌握性質的異同,能夠用原子結構的初步知識來理解它們性質上的差異和遞變規律,為今后學習元素周期律打好基礎。
了解焰色反應的操作及應用。
能力目標
通過演示實驗現象,培養學生總結、推理及分析問題、解決問題的能力。
情感目標
樹立結構決定性質的觀念,培養量變到質變的辯證唯物主義思想。
教學建議
堿金屬知識結構網絡圖
在學習完全章后應該指導學生總結出本章內容的知識網絡圖。這是學生學習的第一個金屬元素族,關鍵是熟悉自然族的學習方法。每一族重點掌握代表物質的性質,其他元素的性質可以利用相似性和遞變性的規律加以掌握。培養學生良好的學習習慣是很重要的。形成知識結構的網絡可以把分散的內容統一起來。為以后學習典型的非金屬元素族 鹵族鋪平道路,使得元素周期表和元素周期律的學習“水到渠成”。
教材分析
本節主要包含兩個主要內容:的原子結構及其單質的性質、焰色反應。其中前一部分是本節的重點,也是本章的難點。
第一部分內容中,先由兩張表格切入,讓學生通過表中提供的數據等信息的分析,總結歸納出的原子結構的特點。為后面學習它們的化學性質打好基礎,因為結構決定性質,通過總結結構的相同點和遞變性,完全可以大膽的預測其化學性質的相似性和遞變性。然后利用實驗事實驗證推測的正確性,這樣的學習順序是對學生科學的學習方法和學習態度的培養。教材在重點介紹了鈉的有關知識之后,由個別到一般,進一步歸納出堿金屬性質的相似性與遞變性,以及與核外電子排布的關系,從知識基礎、科學方法等方面為介紹元素周期律和元素周期表等打基礎,使將來元素周期律的引出能夠做到“水到渠成”。
第二部分內容中,主要介紹了鈉和鉀的焰色反應,以及它的正確操作和應用。
閱讀材料“金屬鉀的發現”,意在激發學生的學習興趣,對學生進行化學史的教育。
教學建議
高一第二章第三節的編寫,采用了化學學習中使用較多的科學方法模式,即通過實驗和觀察,將實驗現象和數據等資料加以分析,找出規律性的知識,并根據這些規律性的知識,進一步對一些物質的性質作出推論和預測,當這些推論和預測經過多次論證后,便可將其中的正確部分上升為理論。這種科學方法模式的訓練,有利于培養學生的思維能力和自學能力。因此在這一節的教學中應注意培養學生的能力。
1.堿金屬單質的主要物理性質和原子結構的特點,可以讓學生以教材中的兩個表格為主要依據,結合前面學過的鈉的有關性質,運用對比的方法通過自學、討論的方法掌握這部分知識。建議從相同點和遞變性兩方面指導學生總結出規律。
2.堿金屬的化學性質的相似性和遞變性,可以讓學生結合原子結構的相似性和遞變性去思考,利用規律大膽推測,然后用實驗加以驗證。此處的教學是培養學生思維能力的最佳時機。這樣可以極大地調動學生的學習積極性。通過以上分析可以看出,此處的實驗尤為重要。要做好鉀在空氣中燃燒以及鉀和水反應的實驗。可以事先復習鈉的有關的實驗現象,寫出反應的化學方程式,分析氧化劑和還原劑,標出電子轉移的方向和數目。再通過講解或者閱讀,從反應發生的條件,反應的劇烈程度以及生成物等方面比較Li、Na、K、Rb、Cs與氧氣反應,與水反應的不同,從而得出結論:“堿金屬的金屬性都很強,是強還原劑,而且隨著核電荷數的增大而逐漸增強”的結論。從知識基礎、科學方法等方面為介紹元素周期律和元素周期表等打基礎。
3.在自然界的存在,可以結合它們的化學性質讓學生自然地得出結論。此外還應涉及藥品的保存,例如:鈉和鉀應保存在煤油里,鋰保存在石蠟中。
4.焰色反應的教學,可以結合生活實際:美麗的煙火、食鹽濺在火焰上呈現黃色。教學中可以適當增加一些離子的焰色反應,引發學生的興趣。教師應強調焰色反應的正確操作方法和步驟及其原因,特別指出鉀的焰色反應應透過藍色的鈷玻璃觀察,并解釋原因。講解焰色反應的應用時應明確它可以用來檢驗金屬或其化合物。
教學設計示例
第三節
教學目標
1.知識目標
(1)掌握性質的異同,能夠用原子結構的初步知識來理解它們性質上的差異和遞變規律,為今后學習元素周期律打好基礎。
(2)了解焰色反應的操作及應用。
2.能力目標
通過演示實驗現象,培養學生總結、推理及分析問題、解決問題的能力。
3.情感目標
樹立結構決定性質的觀念,培養量變到質變的辯證唯物主義思想。
教學重難點
重點:
結構性質的相似性,遞變性及其原因。
難點:
科學方法模式的訓練;堿金屬的化學性質。
教學過程
1.的原子結構和物理性質
[引入]學生上黑板寫出的名稱、符號及原子結構示意圖。
[提問]
(1)的原子結構的相同點是什么?
最外層有一個電子,在反應中易失掉一個電子,表現出還原性。
(2)的物理性質是否相似?
接著指導學生閱讀課本第36頁[表 2—l],堿金屬的主要物理物質并加以總結。①色狀:銀白色金屬(銫略帶金色光澤)②柔軟、密度小,熔點低 ③有較強的導電導熱性。
[提問]
(1) 的原子結構的不同點是什么?
隨著核電荷數的增多,它們的電子層數逐漸增多,原子半徑逐漸增大。核對于外層電子的束縛能力越來越弱,失電子的能力越來越容易。
(2)的物理性質有什么變化規律?
指導學生根據課本第36頁[表2—1]與[表2-2],總結出堿金屬由于核電荷數的增加,電子層數遞增,原子半徑漸大,物理性質也有所不同。如:
a.硬度:柔軟,有展性,由小到大;
b.密度:由小到大,(K反常)。
c.熔沸點:由高到低, 略低于水的沸點,K稍高于人的體溫, 低于人的體溫,除汞外,金屬中銫的熔點最低。
[歸納]學生通過討論,分析得到結論。①在變化規律中有個別反常現象,如鉀的密度比鈉的密度小,②從密度的大小得到鋰的密度比煤油小,得到鋰保存在石蠟中,而鈉鉀則可以保存在煤油中。
2.堿金屬的化學性質
[講解]堿金屬原子的最外層都是1個電子。則化學性質應與金屬鈉相似。對比 與 、 、 的反應及堿金屬其他金屬的反應,加上閱讀課文,發現 與 反應只生成氧化物, 與 反應會生成氧化物和過氧化物,而K與 反應除生成氧化物、過氧化物外,還能生成超氧化物。這說明 的活潑性,應該是 。分析了堿金屬與 的反應后,再比較鉀與水的反應
[演示實驗]課本第37頁實驗[2—9]與[2—10],教師可邊演示邊強調操作方法,并要求學生注意比較實驗的現象與程度。
[講解]通過觀察現象可知,鉀與 反應能產生超氧化鉀,且比鈉與氧氣反應更加劇烈,鉀與水反應,與鈉與水反應的產物是一樣的,但更劇烈。
[討論]
(1)堿金屬表現哪些共同的化學性質?與原子結構、電子層數、原子半徑的變化有什么
聯系?
(2)的原子半徑與相應離子半徑的關系?
[小結](1)堿金屬的共同的化學性質與遞變性
a.堿金屬都能與氧氣反應,從鋰到銫反應越來越劇烈,生成物為氧化物(鋰)、過氧化物(鈉)、比過氧化物更復雜的氧化物,如超氧化物等(鉀、銣、銫)。
b.堿金屬都能與水反應,生成氫氧化物和氫氣。從鋰到銫與水反應越來越劇烈。
c.均為強還原劑 ,我們知道,物質的化學性質是由其本性決定的,的原子結構特點決定了化學性質的相似性和差異性,原子最外層都是一個電子,決定了它們都是活潑的金屬,強還原性。而隨核電荷數的增加,原子半徑增大,核對外層電子的吸引力逐漸減小,失電子能力逐漸增強,金屬活動性逐漸增強,因而,生成氧化物時越復雜,與水反應更劇烈。
(2)因為為活潑金屬,易失去最外層電子使次外層變為最外層,所以其原子半徑大于相應的離子半徑。如:
即: 原子半徑 半徑。
3.焰色反應
[引入]每當我們看到五光十色、絢麗多彩的焰色時就會想:焰火是怎么制造的?為什么燃燒時火焰會有不同的顏色呢?我們下面可以根據演示實驗的現象來解釋這些問題。
[演示]課本第38頁實驗[2—11],學生通過實驗現象得出結論,教師指導學生閱讀課文焰色反應的定義。
[提問]
(1)每次試驗完后,為什么都要用鹽酸洗凈鉑絲(或光潔的鐵絲或鎳、鉻、鎢絲)?
(2)除金屬的化合物之外,單質金屬能不能有同樣的現象?
(3)在觀察鉀的火焰顏色時,為什么要隔著藍色的鈷玻璃?
(4)學習焰色反應的主要作用是什么?讓學生參閱課本封里“焰色反應”彩圖,了解除堿金屬及它們的化合物外,鈣、鍶、鋇、銅等金屬及其化合物也能呈現焰色反應,并重點記憶鈉鉀焰色反應的顏色。強調 指出:由于一般鈉鹽、鉀鹽易溶于水,在溶液中又無顏色,無法通過其他反應進行檢驗“ ”,所以常常利用焰色反應來檢驗。
總結、擴展
1.總結
堿金屬作為典型的金屬族,通過分析、總結的性質變化規律,學習最外層電子數相同的一族元素及化合物知識的一般方法;通過對實驗現象的觀察分析,培養了學生透過現象看本質,抓住事物內在的不同和聯系的學習方法。
2.擴展
學習性質的相同性與遞變性的變化規律,掌握了學習元素及化合物性質的規律的方法,為學習其他各族元素及元素周期律與元素周期表下了一個良好的基礎。
板書設計
第三節 堿金屬
(-)的原子結構(見下頁)
(二)堿金屬單質的物理性質
相同點:硬度小,熔點低,只能放入石蠟或煤油中保存。
不同點:密度依次增大(K反常比Na小),熔沸點依次降低,硬度依次減小。
(三)堿金屬的化學性質
1.與 等非金屬反應
(1)與氧氣反應
(過氧化鉀、淡黃色) (超氧化鉀)
(2)與 反應
(白煙) (劇烈)
(爆炸) (劇烈爆炸)
2.與水反應
(輕→浮、熱→球、氫→游、烈→叫)
(劇烈、輕微爆炸)
3.與酸反應
(劇烈、發生爆炸)
(更劇烈、強烈爆炸)
4.與鹽溶液
要點:先與水發生置換,再與鹽發生復分解反應。
(溶液由藍色變無色,并有藍色沉淀產生,還有氣體生成)。
(溶液由棕黃色變無色,并有紅褐色沉淀產生,還原氣體生成)。
[小結]的性質與原子結構的變化規律
隨核電荷數的增加,電子層數依次增加,原子半徑依次增大,還原性依次增強。即:
(四)焰色反應
1.定義:(見課本第38頁第三自然段)
2.作用:利用焰色反應,可以測定金屬或金屬離子的存在。
堿金屬 篇9
●教學目標
1.使學生了解堿金屬的物理性質和化學性質,并能運用原子結構的初步知識來了解它們在性質上的差異及遞變規律,為今后學習元素周期律打好基礎。
2.使學生了解焰色反應,并能利用焰色反應檢驗鉀、鈉及其化合物。
3.對學生進行科學方法的訓練。
●教學重點
的性質以及原子結構的關系。
●教學難點
教學方法模式的訓練。
●教學用具
第一課時:投影儀、鐵架臺(帶鐵圈)、石棉網、酒精燈、燒杯、玻片、水、金屬鈉、鉀、酚酞溶液。
第二課時:投影儀、酒精燈、裝在玻棒上的鉑絲,Na2CO3、CuSO4、KCl、BaCl2、CaCl2溶液藍色鈷玻璃。
●課時安排
共2課時
第一課時:的原子結構和堿金屬的性質。
第二課時:焰色反應及相關練習。
●教學過程
★第一課時
[復習提問]的家庭成員有哪些?為什么把它們稱做堿金屬?
[引言]本節課我們就來系統地學習。
[板書] 第三節
[講解]人們把鋰、鈉、鉀、銣、銫等叫做堿金屬,并把它們放在一起研究,說明它們之間存在著某種內在的聯系。這種內在的聯系是什么呢?下面,我們將從它們的結構特征和性質等來進行探討。
[板書]一、的原子結構
[教師]首先,我們來分析在原子結構上的差異。
[投影]
[學生分析總結]
[板書]相同點:最外層都只有一個電子。
不同點:隨核電荷數的增多,電子層數增多,原子半徑逐漸增大。
[講解]根據在原子結構上的特點,我們可進行如下分析:由于元素化學性質與元素原子的最外層電子數密切相關,原子的最外層上都只有一個電子,因此它們應該具有相似的化學性質,由此可推知它們也應該像堿金屬的代表物鈉一樣,在化學反應中易失去一個電子,形成+1價的陽離子,并能與氧氣等非金屬元素及水發生化學反應。
現在,我們用實驗來證明這個推測。
[板書]二、堿金屬的化學性質
[演示實驗2—9]取Na、K同時放在石棉網上灼燒。
[演示實驗2—10]Na、K分別與水反應。
[講解]實驗證明,Na、K具有相似的化學性質。K比Na更容易燃燒,K與水反應比Na與水反應更劇烈,說明K的金屬性要比Na強。
元素的結構決定了元素的性質。如果說K與Na的化學性質相似是由于的最外層電子數相等而引起的,那么K比Na性質活潑又應該怎樣解釋呢?
[學生討論并回答]
[教師總結]元素金屬性的強弱,是由元素原子失電子能力的難易程度決定的。隨核電荷數的增加,原子的電子層數逐漸增多,原子半徑也逐漸增大,原子核對最外層電子的引力逐漸減弱。因此,的原子失去最外電子層中電子的能力逐漸增強,也就是說從鋰到銫,它們的金屬性逐漸增強。所以,K與O2及水反應時要比Na劇烈。
綜合上述實驗及分析,我們可得出堿金屬的以下性質:
點燃
[板書]1.與非金屬的反應
2Na+O2======Na2O2
[教師]已知鋰在空氣中燃燒生成氧化鋰,寫出該反應的化學方程式。
[學生練習,教師板書]
4Li+O2======2Li2O
[講解]Rb、Cs在室溫時,遇到空氣會立即燃燒。K、Rb等堿金屬與O2反應,會生成比過氧化鈉更復雜的氧化物。
堿金屬除了能與O2反應外,還能與Cl2、S等大多數非金屬發生反應,表現出很強的金屬性,且金屬性從鋰到銫逐漸增強。
[過渡]除Na、K外,其他也都可以和水反應生成相應的堿與H2。
[板書]2.與水的反應
[教師]請大家寫出Na、K、Rb分別與水反應的化學方程式。
[找一個同學上黑板板書]
2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
2K+2H2O====2KOH+H2↑
2Rb+2H2O====2RbOH+H2↑
[教師]預測它們與水反應的劇烈程度并證明理由。
[學生回答]
[講解]上面的實驗及大量事實說明,隨核電荷數的增加,原子的電子層數增多原子半徑增大,它們的金屬性由鋰到銫逐漸增強。
[過渡]由剛才我們所學的堿金屬的化學性質可知,的化學性質隨核電荷數的遞增而呈現出一定的相似性和遞變性。那么,堿金屬的物理性質是否也符合上述規律呢?
大家分析課本上表2—1,并總結出物理性質的特點和遞變規律。
[板書]三、堿金屬的物理性質
[教師]請大家將分析結果填入下表:
[板書]
Li Na k Rb Cs
顏色
硬度
密度
熔沸點
導電導熱性
密度變化
熔沸點變化
[學生活動,填表]
[講解]因為鋰的密度比煤油小,因此,不能保存在煤油里,通常保存在石蠟中。
[小結]原子結構上的相似性和遞變性,決定了性質的相似性和遞變性。
[投影練習]
1.下列有關的敘述,錯誤的是 ( )
A.單質是很強的還原劑
B.堿金屬與非金屬直接化合后都生成鹽
C.隨原子的電子層數的增加,單質的熔沸點降低
D.原子電子層越多,其單質與水反應越劇烈
E.鉀是最活潑的金屬
2.在自然界中以什么狀態存在?說明理由。
[板書設計 ] 第三節
一、的原子結構
相同點:最外層都只有一個電子。
不同點:隨核電荷數的增多,電子層數增多,原子半徑逐漸增大。
二、堿金屬的化學性質
1. 與非金屬的反應
點燃
2Na+O2======Na2O
點燃
4Li+O2======2Li2O
2.與水的反應
2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
2K+2H2O====2KOH+H2↑
2Rb+2H2O====2RbOH+H2↑
三、堿金屬的物理性質
Li Na k Rb Cs
顏色
均為銀白色(Cs略帶金色)
硬度
柔軟
密度
較小
熔沸點
較低
導電導熱性
強
密度變化
逐漸增大(K特殊)
熔沸點變化
單質的熔沸點逐漸降低
[教學說明]本節課從實驗對比和理論分析入手,總結出了性質的相似性及遞變規律。教師在講述本節課的同時,要特別注意啟發,引導學生從物質的結構入手來分析物質的性質并逐漸使學生學會比較的學習方法,以此來培養學生分析問題、解決問題的能力,為以后學習元素周期律知識打下良好的基礎。
堿金屬 篇10
§6.1 鈉【教學目標 】1.知道鈉的物理性質和用途。2.掌握鈉的化學性質。3.知道燒堿的工業制法和電解的概念。4.培養學生觀察能力以及分析、歸納思維能力,對學生進行科學態度、科學方法的教育和訓練。【重點】:鈉的物理性質和有關的化學性質。【難點】:通過鈉跟水反應的實驗,推測鈉的性質。第1課時【教學過程 】: [引言]:在第四、五章里,我們學習了最外層電子數分別為7和6的鹵族元素和氧族元素,它們都是非金屬元素。觀察元素周期表,我們不難發現在107個“席位”中,非金屬元素只占了16個,大部分是金屬元素。我們有必要學習一下金屬元素的知識。這一章,我們先學元素周期表中最左側的一族金屬元素。它們是,它們氧化物的水化物是可溶于水的堿,所以這6種元素稱為堿金屬。[板書]:鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈁(Fr)原子結構示意圖(略)[提問]:堿金屬元素原子結構的共同點。[指出]:堿金屬元素最外層的電子數都是1個,容易失去而達到8電子穩定結構,所以堿金屬元素化學性質很活潑。這節課我們主要討論鈉的性質。[板書]:第六章 堿金屬6.1 鈉[介紹]:鈉的存在。[實驗]:6.1(學生據此推測鈉的物理性質。)[板書]:一、鈉1.物理性質銀白色固體,有金屬光澤,很軟,比煤油重,比水輕[實驗]:6.3(學生觀察實驗現象,推測鈉的性質及反應產物)[副板]:浮:鈉比水輕;游:受到推力,說明鈉與水反應生成了氣體,氣體的推力使小球四處游動;響:存在氣流;紅:反應后的溶液呈堿性球:反應放熱,使鈉熔化而變成閃亮的小球,說明鈉的熔點很低。[實驗];6.4(檢驗反應生成的氣體)[板書]:熔點低。2.化學性質(1)與H2O反應2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑+ Q[實驗]:6.2[板書]:(2)與非金屬反應
點燃2Na + O2 → Na2O2 (淡黃色)
[觀察]:被切開的金屬鈉表面呈銀白色,在空氣中很快變暗。[板書]:常溫下,4Na + O2 → 2Na2O (白色)
點燃
2Na + Cl2 → 2NaCl
點燃
2Na + S → Na2S[提問]:鈉為什么要保存在煤油里?[板書]:(3)與酸反應2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑NaOH + HCl → NaCl + H2O∴2Na + 2HCl → 2NaCl + H2(反應太劇烈,不能用以制取氫氣。)(4)與鹽反應[設問]:鈉與硫酸銅溶液反應產物是什么?[實驗]:[板書]:2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4∴2Na + CuSO4 + 2H2O →Na2SO4+ Cu(OH)2↓+ H2↑3.用途(略)[作業 ]:(略) 第2課時[板書]:二、過氧化鈉(Na2O2)電子式:(略)[實驗]:在盛有過氧化鈉粉末的試管里滴幾滴水,用香棒檢驗氣體。[板書]:(1) 2Na2O2+ 2H2O → 4NaOH + O2↑(標出電子轉移的方向和數目)[實驗]:蓬松的棉花上灑上過氧化鈉粉末后,滴一滴水(不能多)。[指出]:該反應是放熱反應,生成的氧氣使棉花燃燒更旺。過氧化鈉是強氧化劑,可以用來漂白織物、麥桿、羽毛等;在呼吸面具和潛水艇里,過氧化鈉還可以供給高空和海底作業 人員使用,這是為什么?[板書]:(2) 2Na2O2+ 2CO2 → 2Na2CO3 + O2↑[提問]:a、鈉著火能否用水或二氧化碳滅火器滅火?b、工業上如何制取過氧化鈉?[指出]:過氧化鈉會灼傷皮膚,熔化時與易燃物或某些有機物接觸,立即發生爆炸,使用時注意安全。[過渡];鈉的另一個重要的化合物是氫氧化鈉,俗名叫燒堿、火堿、苛性鈉,是重要的工業原料。[板書];三、氫氧化鈉(NaOH)[實驗]:取少許NaOH固體,放在表面皿上,觀察。[板書]:1、物理性質:白色固體,極易溶解于水(易潮解)[指出]:NaOH可干燥某些氣體(除氯氣和酸性氣體CO2、SO2、HCl、H2S等)[提問]:NaOH固體如何保存?[板書]:2、化學性質NaOH→Na+ + OH- ∴NaOH具有堿的通性(略)。[提問]:什么叫電離?[板書]:電離:電解質在水分子作用下或熔化狀態下離解成自由移動的離子的過程。(該過程不需要通電)[講述]:NaOH是重要的化工原料,用以制造其他化工產品、生產紙漿、肥皂和洗滌劑等。[板書]:3、用途:(略)[設問]:既然NaOH這么重要,工業上如何制取NaOH呢?[板書]:4、制法:電解飽和食鹽水(1)電解:直流電通過電解質溶液而發生氧化還原反應的過程。(將化學能轉化成電能)[實驗]:1、電解飽和食鹽水2、檢驗氫氣、氧氣和OH-[分析]:電解過程和電解原理[板書]:(2)電解原理(作圖略)a、陰極:與直流電源負極相連的電極陽極:與直流電源正極相連的電極[講述]:接通直流電源后,在電場作用下,帶正電的鈉離子、氫離子向陰極移動,帶負電的氯離子、OH-向陽極移動。[板書]:b、電極反應陰極上:∵H+比Na+容易得電子∴2H+ + 2e → H2(還原反應)H2O H+ + OH-陰極上H+不斷得到電子形成H2,促進水不斷電離成H+和OH-。由于H+轉化成H2逸出,導致溶液中OH-濃度大于H+濃度。因此在陰極附近,溶液呈堿性,即生成了NaOH溶液。陽極上:∵Cl-比OH-容易失電子∴2Cl- - 2e → Cl2(氧化反應)
通電c、電解總反應:
2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2↑+ Cl2↑(3)陰極上陽離子得電子順序:反“金屬活動性順序表”陽極上陰離子失電子順序:I->Br->Cl->OH->SO42- (NO3-)[練習]:電解氯化銅溶液,寫出電極方程式和總方程式。[介紹]:工業上電解食鹽水的方法[作業 ]:(略) §6.2 酸堿中和滴定【教學目標 】1.知道水的離子積。理解溶液的酸堿性和氫離子濃度、氫氧跟離子濃度的關系。2.掌握一元強酸,一元強堿溶液PH值的計算。3.理解中和滴定和原理;掌握中和滴定及其計算。4.掌握酸堿指示劑的選用。5.通過溶液酸堿性的教學,對學生進行對立與統一的觀點教育。通過中和滴定實驗對學生進行實驗測定、數據處理等科學方法訓練和實事求是、一絲不茍的科學態度的培養。【重點】:1.溶液的酸堿性和氫離子濃度、氫氧跟離子濃度的關系。 2. 一元強酸,一元強堿溶液PH值的計算。3. 酸堿中和滴定及指示劑的選用。【難點】:中和滴定原理及操作。 第1課時【教學過程 】: [引言]:在日常生活中,我們接觸到的大多數溶液往往呈現出不同的酸堿性。例如可樂呈酸性,而茶水呈堿性,肥皂水也呈堿性。溶液的酸堿性與水的電離有著密切的關系。[板書]:一、水的電離H2O + H2O H3O+ + OH-簡寫為:H2O H+ + OH-[指出]:根據精確的實驗證明,由于水分子的相互作用,水能微弱地電離出水合氫離子和氫氧跟離子。水的電離程度很小,是極弱的電解質。常溫下大約5億個水分子中有1個水分子是電離的,電離出氫離子和氫氧跟離子。一定溫度下,純水的氫離子和氫氧跟離子濃度乘積是一個常數。[板書]:1、水的離子積(Kw)Kw =cH+ ·cOH-24℃時,純水中cH+=cOH-=1.0×10-7mol/L∴24℃時,純水中Kw =cH+·cOH-=1.0×10-14[指出]:溫度升高,水分子運動加劇,水的電離程度增大,氫離子和氫氧跟離子濃度增大,Kw增大。[閱看]:P129表6.3(補充;100℃,Kw=1.0×10-12)[指出]:Kw的單位是(mol/L)2。但通常在表達式中不標單位[設問]:一定溫度下,純水中氫離子和氫氧跟離子濃度乘積是一個常數,那么在酸性溶液或堿性溶液中氫離子和氫氧跟離子濃度有著怎樣的關系呢?[板書]:二、溶液的酸堿性和PH值[閱看]:P130表6.4[板書]:1、24℃時,在酸性或堿性的稀溶液里cH+=cOH-=1.0×10-7mol/L2、溶液的酸堿性和cH+、cOH-的關系 24℃中性溶液cH+=cOH-cH+=10-7mol/LcH+·cOH-=1.0×10-14酸性溶液cH+>cOH-cH+>10-7mol/L堿性溶液cH+<cOH-cH+<10-7mol/L[練習]:P131[過渡]:對于cH+很小的溶液,用濃度表示很不方便。化學上常采用cH+的負對數來表示溶液的酸堿性強弱,叫做溶液的PH值。[板書]:3、PH =-lg[H+][例題]:(略)[練習]:(略)[小結]:溶液的酸性越強,[H+]越大,PH值越小;溶液的堿性越強,[H+]越小,PH值越大。[板書]:4、常溫下溶液的酸堿性與PH值的關系中性溶液,PH =7;酸性溶液,PH < 7;堿性溶液,PH >7.[指出]:cH+、cOH-的大小與PH值都可以表示溶液的酸堿性,通常cH+或cOH-<1mol/L時常用PH值表示。[介紹]:PH值的測定與意義[作業 ];(略) 第2課時[引入]:溶液PH值計算有多種類型,這節課我們分類討論各種PH值的求算題目。[板書]:三、PH值的計算1. 基本求算(1)由c求PH例1.[HCl]=0.1mol/L,求PH例2.[NaOH]=0.001mol/L,求PH(2)由PH求c例1. PH=2的硫酸,鹽酸,醋酸,分別求其濃度。2. 強酸或強堿溶液稀釋后求PH例1.10mL 0.1mol/LHCl,PH= ;加水稀釋至100mL后,PH= 例2.10mL 0.05mol/LBa(OH)2,PH= ;加水稀釋至100mL后,PH= [小結]:PH值每增加n個單位,溶液中H+就減少到原來的1/10n, OH-就增加到原來的10n。[板書]:例3. 1mL PH=9的NaOH溶液稀釋至1L,求PH[小結]:酸溶液無限稀釋時,溶液的PH值無限接近7,但小于7堿溶液無限稀釋時,溶液的PH值無限接近7,但大于7[板書]:3.求溶液混合后的PH(V混=V前+V后)(1)強酸混合例1.PH=2,PH=4的兩種強酸等體積混合,求PH。例2.PH=1,PH=5的兩種強酸等體積混合,求PH。[結論]:兩強酸等體積混合,PH混=PH小值+0.3[板書]:(2)強堿混合例1.PH=11,PH=13的兩種強酸等體積混合,求PH。[結論]:兩強堿等體積混合,PH混=PH大值-0.3[板書]:(3)強酸強堿混合例1.PH=2 HCl和PH=10 NaOH混合,求PH。例2.99mL0.1mol/L HCl和101mL0.05mol/L 例3.0.01mol/L H2SO4與0.01mol/LBaCl2等體積混合,求PH。[補充]:例:室溫下,在0.01mol/L的鹽酸溶液中,求水電離出的[H+]。[作業 ]:(略)。 第3課時[引入]:上次課,我們著重討論了PH值計算的各類題目。PH=-lg[H+],求PH值關鍵就是求[H+]。求[H+]通常都需要知道待測酸溶液或堿溶液的準確濃度,那么如何測定酸溶液或堿溶液的準確濃度呢?[板書]: HnA + B(OH)n → BA + nH2Oc酸V酸 c堿V堿(已知) (待測)則:c堿=c酸V酸 /V堿四、酸堿中和滴定1、概念:(略)2、測定關鍵(1)準確測定參加反應的兩種溶液的體積[介紹]:滴定管的分類和特點,操作要點(綠皮書P33)[演示]:取20mL標準堿液[板書]:(2)準確判斷中和反應是否恰好進行完全[講述]:各指示劑的變色范圍。一般酸滴定堿,用甲基橙指示劑,終點時由黃色變為橙色;堿滴定酸,用酚酞指示劑,終點有無色變為淺紅色。[板書]:3.操作(綠皮書P33)[強調]:操作要領和注意事項。[演示]:用已知濃度的鹽酸來測定未知濃度的氫氧化鈉溶液。[板書]:4.誤差分析c堿=c酸V酸 /V堿 =0.1/0.020·V酸(1)錐形瓶用水洗滌后,直接盛氫氧化鈉溶液(2)錐形瓶用堿洗滌后,直接盛氫氧化鈉溶液(3)酸式滴定管用水潤洗后,直接注入標準鹽酸溶液(4)酸式滴定管尖嘴部位有氣泡,滴定時氣泡消失(5)滴定時,酸式滴定管漏液(6)滴定后,仰視液面(7)滴定后,俯視液面(8)滴定時,錐形瓶搖動太劇烈,有少量液體濺出[作業 ]:(略)。 §6.3碳酸鈉和碳酸氫鈉【教學目標 】1.掌握碳酸鈉、碳酸氫鈉的化學性質。2.理解鹽類水解概念,掌握鹽類水解規律,知道鹽類水解的應用。3.介紹我國純堿工業的發展,對學生進行愛國主義教育。【重點】:1. 碳酸鈉、碳酸氫鈉的化學性質。 2. 掌握鹽類水解規律。第1課時【教學過程 】:[引言]:在本章第一節內容里,我們學習了鈉的重要化合物——氫氧化鈉。它是重要的強堿,可以和酸性氧化物CO2反應。那么反應的產物是什么?[設問]:當NaOH和CO2的物質的量之比介于1:1和1:2之間,產物是什么?[引入]:在現實生活中,你有沒有遇到使用Na2CO3和NaHCO3的例子?[討論]:學生回答(略)[指出]:這節課我們從它們的本質出發對它們進行系統的研究。[板書]:6.3 碳酸鈉 碳酸氫鈉[講述]:碳酸鈉和碳酸氫鈉都是鈉的化合物,都屬于碳酸鹽,但它們的組成是否一致?[指出]:Na2CO3和就像兄弟倆,不僅有大名還有小名,在化學上稱為俗名。Na2CO3俗稱蘇打,NaHCO3俗稱小蘇打,大蘇打是硫代硫酸鈉。[實物投影]:認識了倆兄弟的名字,接下來讓我們來揭開他們的廬山真面目,看看他們的顏色、狀態。[講述]:我們再來了解一下它們的溶解性。鈉鹽都能溶于水,20℃,SNa2CO3 =21.5g/100g 水,SNaHCO3=9.6 g/100g 水,可見,碳酸鈉和碳酸氫鈉都易溶于水,碳酸鈉比碳酸氫鈉溶解度大。[指出]:1份碳酸鈉結合10份水得到碳酸鈉晶體,俗稱石堿,是白色晶體。[小結]:一、物理性質 [實驗]:Na2CO3 NaHCO3分別與鹽酸反應,比較現象。[分析]:NaHCO3與鹽酸反應更劇烈的原因[實驗]:分別對Na2CO3 NaHCO3固體加熱,所得氣體通入澄清石灰水。[提問]:現象,該實驗說明了什么?[過渡]:通過這個實驗,我們可以看出酸式鹽和正鹽之間可以相互轉化。所以Na2CO3 NaHCO3之間有區別也有聯系。通過加堿,它們也可以轉化。[分析]:NaHCO3與堿反應的原因。[小結]:二、化學性質 [討論]:如何鑒別NaCl、Na2CO3、NaHCO3三種固體?[提問]:Na2CO3 NaHCO3在我們日常生活中經常用到,請大家用學到的知識來分析下列用途利用了什么性質。(教材P138思考題)[指出]:Na2CO3 NaHCO3有很多用途,在玻璃、制皂、造紙、紡織、冶金等工業上有廣泛的應用。為了滿足工業需求,化工廠要大規模生產。我國的純堿工業創始于1917年,有著悠久的歷史。[設問]:Na2CO3如何制取?[設問]:NaHCO3如何制取?怎樣用最廉價的原料制取NaHCO3?[引導]:自然界能提供最廉價的原料是海水。如何將NaCl溶液轉化NaHCO3溶液? NaHCO3中C元素如何解決?二氧化碳在NaCl溶液中溶解度很小,如何增大溶解度?工業生產中,原料氨氣、二氧化碳哪里來?[板書]:三、制備 [提問]:侯氏制堿法利用了NaHCO3的哪些性質?[介紹]:侯氏制堿法的優點和侯德榜。[板書]:四、兩種組分混合物的計算[例題]:把95g Na2CO3、NaHCO3混合物加熱到質量不再減少為止,稱得剩余固體質量是79.5g,求原混合物中Na2CO3、NaHCO3質量各多少?[作業 ]:(略) 第2課時[引入]:純水: cH+ =cOH- PH =7純水中加酸:cH+ > cOH- PH < 7純水中加堿:cH+ < cOH- PH > 7純水中加鹽:cH+ ?cOH- PH ?7[實驗]:6.10[設問]:實驗表明鹽溶液也有酸堿性,那么鹽溶液的酸堿性是否存在一定的規律性呢?[實驗]:6.11[板書]:五、鹽類水解鹽鹽的組成酸堿性水解情況NH4Cl、CuCl2 、Al2(SO4)3強酸弱堿鹽酸性水解Na2CO3、NaAc強堿弱酸鹽堿性水解NaCl、KNO3強酸強堿鹽中性不水解NH4AC弱酸弱堿鹽不一定強烈水解1、鹽溶液酸堿性的規律:“誰強顯誰性”[練習]:(略)[設問]:鹽溶液為什么也能呈現一定的酸堿性呢?[板書]:2、鹽溶液呈酸堿性的原因:例:CH3COONa → CH3COO- + Na+ +H2O H+ + OH- CH3COOH ∵H+與CH3COO-結合生成弱電解質CH3COOH∴H+減少,即水的電離平衡被破壞,cH+<cOH-∴溶液呈堿性[練習]:NH4Cl溶液呈什么性?為什么?[板書]:3、鹽類水解(1)概念
(2)中和鹽類的水解反應是酸堿中和反應的逆反應。
水解酸+堿 鹽 + 水 + Q
[指出]:中和反應產生的原因是由于生成極弱的電解質水;鹽類水解產生是由于生成了弱酸弱堿。因為水的電離程度比弱酸弱堿還小,所以上述平衡常常是強烈地移向生成水的一方,因此鹽類的水解程度一般都很小。促進水解的方法:升溫、稀釋。[分析]:CH3COONa、NH4Cl水解過程[板書]:(3)鹽類水解的實質:破壞水的電離平衡[分析]:各類鹽的水解[板書]:(4)鹽類水解的規律:有弱才水解、無弱不水解;越弱越水解,都弱都水解[思考]:為什么強酸強堿鹽不水解?[板書]:4、鹽類水解離子方程式的書寫:水寫化學式,中間用可逆,后無沉氣出,多元弱酸鹽,水解分步寫。NaHCO3:HCO3- + H2O H2CO3 + OH-Na2CO3:CO32- + H2O HCO3- + OH-HCO3- + H2O H2CO3 + OH- Na2CO3的堿性比NaHCO3強[練習]:(略)[板書]:5、鹽類水解的應用(1)判斷溶液的酸堿性和PH值大小(2)判斷離子能否共存(3)比較溶液中各離子濃度大小(4)實際應用a. Na2CO3 K2CO3可用于洗滌,且熱水效果更好b. KAl(SO4)2·12H2O、Al2(SO4)3、FeCl3可凈水c. 酸堿式滅火機里裝有NaHCO3、Al2(SO4)3d. 實驗室配制某些鹽溶液時,加入一定量相應的酸或堿e. 合理使用化肥;改良土壤[作業 ]:(略) §6.4堿金屬【教學目標 】1.掌握堿金屬的原子結構特點和性質遞變規律。2.掌握堿金屬的化學性質。3.知道焰色反應及其應用。【重點】:1. 堿金屬的原子結構特點和性質遞變規律。 2. 堿金屬的化學性質。【難點】:堿金屬的原子結構和性質的相互關系。【教學過程 】:[引言]:到了本章的最后,我們要對堿金屬的性質加以歸納,類似于歸納鹵族元素和氧族元素。堿金屬包括鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈁(Fr)。鈁(Fr)是放射性元素,不作討論。[板書]:一、堿金屬元素的原子結構和物理性質 原子結構示意圖核電荷數電子層數原子半徑對應陽離子半徑原子核對核外電子吸引力Li 增大增加增大增大減弱Na K Rb Cs (1)原子半徑 > 對應的陽離子半徑(2)具有相同電子層數時,r堿金屬 > r氧族元素 > r鹵族元素 顏色狀態(常溫)密度熔沸點Li銀白色 固體增大減小NaKRbCs略帶金色[指出]:堿金屬單質都比較柔軟,都是熱和電的良導體,有延展性,密度較小,熔點低。結構決定性質!堿金屬最外層只有1個電子,很容易失去而達到8電子穩定結構,是強還原劑。[板書]:二、堿金屬的化學性質
點燃1、與非金屬應反
2Na + Cl2 → 2NaCl2K + Br2 → 2KBr
△4Li + O2 →Li2O
4Na + O2 →2Na 2O 2Na + O2 →Na 2O2[指出]:鉀、銣等與氧氣反應,生成比過氧化物更復雜的氧化物,叫超氧化物。堿金屬與非金屬的反應中,堿金屬都是強還原劑,表現很強的金屬性。[板書]:2、與水反應2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑2K + 2H2O → 2KOH + H2↑[指出]:堿金屬都能與水反應,生成氫氧化物并放出氫氣,鉀與水反應更劇烈,銣和銫遇水就立即燃燒甚至發生爆炸,鋰跟水反應不如鈉劇烈。說明堿金屬的活動性從鋰到銫依次增強。[提問]:請從結構上分析為什么從鋰到銫金屬的活動性依次增強。[講述]:三、堿金屬用途。[實驗]:碳酸鈉、氯化鉀、硫酸銅等鹽的焰色反應[板書]:四、焰色反應1、概念2、鈉 鉀 鋰 銣 鈣 鍶 鋇 銅 黃 紫 紫紅 紫 磚紅洋紅 黃綠 綠[作業 ]:(略)反思:1、本章教材要求學生以學過的基本概念、基本理論為指導,用學習鹵素、硫的方法來學習堿金屬。教學中要以比較,歸納的方法來理順各部分的知識,使知識融會貫通。2、本章概念多,學生對許多相近的概念容易混淆。電解質溶液這部分內容是高中化學理論的重頭戲,但學生還未真正入門,對電離、水解、電解、溶液酸堿性、中和滴定等內容掌握得不夠理想。因此,在平時的教學中,必須加大訓練量,舉一反三,觸類旁通。3、“實驗10 酸堿中和滴定”要求學生初步學會中和滴定的操作技能,但學生在實際過程中操作不夠規范,涂改實驗數據。在教學過程 中要加強數據測定、數據處理、結果分析等科學方法的訓練,培養學生實事求是的科學態度
堿金屬 篇11
一、堿金屬單質的物理性質
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、遞變規律:熔點、沸點逐漸降低,密度呈增大趨勢( )
二、堿金屬的原子結構
1、相同點:最外層電子數相同都是一個電子,次外層電子數相同為8電子(li除外)。
2、不同點:核外電子層數不同。
3、遞變規律: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、推論性質遞變:隨原子核外電子層數的增多原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,單質的還原性增強。
三、堿金屬的化學性質
它們都能跟鹵素、氧氣、硫等非金屬直接化合,在反應中表現出很強的還原性。單質都能與水劇烈反應,生成相應的堿和氫氣。反應的實質可表示為:
2r+2h20=2roh+h2↑反應的現象各不相同。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生的條件,則生成的氫氧化物繼續同鹽發生復分解反應。堿金屬均不能在水溶液中置換另外的金屬單質。
1、跟非金屬反應
鹵素:
氧氣:
(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。 。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生輕微爆炸,據此可得出結論:金屬單質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)
四、焰色反應
定義:某些金屬或它們的化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再蘸取(沾取)另外化學藥品進行實驗。
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量分數表示:
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
na2so4·10h2o
na2co3·10h2o
俗稱
苛性鈉、火堿、燒堿
食鹽
芒硝
蘇打、純堿
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、水溶液叫水玻璃
智利硝石
重點、難點點撥
1.鈉氧化物制取
當鈉在氧氣中燃燒時,生成的產物是過氧化鈉。這是因為氧化鈉不穩定,會跟氧氣繼續起反應,生成過氧化鈉。所以工業常用鈉在氧氣中燃燒制過氧化鈉:2na+o2=na2o2
氧化鈉一般用間接方法來制取,如:
2nan02+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
(2)堿金屬中,從liàcs,密度呈增大的趨勢,但ρ(k)=0.862g/cm3<p(na)=0.971e/cm3。
(3)酸式鹽的溶解度一般大于正鹽,但溶解度nahc03<na2c03。
(4)氧在化合物中一般顯-2價,氫顯+1價,但na2o2 、h202中的氧顯-1價,nah、cah2中的氫顯[-1]價。
(5)試劑瓶中的藥品取出后,一般不能放回原瓶,但ia金屬na、k等除外。
(6)一般活潑金屬能從鹽中置換出不活潑金屬,但對ia非常活潑的金屬na、k等除外。如:2na+cus04+2h20=cu(oh)2↓=h2↑+na2s04。
經典解析
1、(·上海)堿金屬與鹵素所形成的化合物,大都具有的性質是 ( )
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、熔融態或水溶液都能導電的性質。
[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,則溶液中溶質的質量分數可以是 ( )
a. b. c. d.
[解析] 汞不能與水反應,堿金屬(m)能與水發生反應。
設堿金屬的質量為x(x<7g),相對原子質量為a。
2m+2h20=2moh+h2↑x=0.2ag。
因為0.2ag<7g,故a<35,相對原子質量小于35的堿金屬只有li和na,分別計算可知答案為a、b。
[答案] ab
3、(上海)甲、乙、丙、丁四個燒杯內分別放人 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、丁的質量分數大小的順序是 ( )
a.甲<乙<丙<丁 b.丁<甲<乙=丙
c.甲=丁<乙:丙 d.丁<甲<乙<丙
[解析] 由na+守恒比較四種溶液中的溶質質量;由溶液凈增重(△m)比較溶液質量。每摩爾na、na20、 na202溶于水,分別使溶液凈增重(23-1)g、(62-0)g、 (78-16)g,即na20、na202使溶液凈增重相等。
[答案] b
4、a為單質,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,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 ②
③ ④
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,蒸發反應后的溶液,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
ⅱ:若全為氧化物,則
因為應滿足: ,在此區間的金屬只能鈉,鈉原子量為23。
說明:按常規法解題非常麻煩,亦可得。
6、khco3和caco3的混合物和與之等質量的nahco3分別與鹽酸反應時,消耗酸的量相等,求混合物中khco3、caco3的質量比。
[解]:設混合物的質量為m
解得:
因為 ,所以
7、現有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,且四種物質中間存在如下反應關系:
① ②
③ ④
試推斷:a是 ________ b是 ________ c是 _________ d是 ________。
答案: a:na2co3 b:nahco3 c:naoh d:co2
或 a:na2so3 b:nahso3 c:naoh d:so2
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,剩余固體質量為108g,求原混合物中na2co3的質量分數是多少?
[解]:設20gnaoh與足量nahco3反應減少質量為x,消耗nahco3質量為y
因為 ,所以肯定有過量的nahco3分解。
設:分解的nahco3為m
答:(略)。
9、現有 和 的混合物,為了測定x的值,某同學采用如下圖裝置進行實驗:
(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 _____________________________
(4)若在試管a中裝入 和 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 失去結晶水,使 分解。
(2)吸收反應中生成的水。
(3)吸收co2。
(4)
答:(略)。
10、向5.68gcaco3和mgco3組成的混合物中加入足量的鹽酸,將產生的氣體通入500ml 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mgco3的質量分數。
[解]:0.1mol naoh全部轉變成na2co3,則
0.1mol naoh全部轉變成nahco3, 則
因為 ,所以5.92g固體為 和 的混合物。
答:(略)。
堿金屬 篇12
一、堿金屬單質的物理性質
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、遞變規律:熔點、沸點逐漸降低,密度呈增大趨勢( )
二、堿金屬的原子結構
1、相同點:最外層電子數相同都是一個電子,次外層電子數相同為8電子(Li除外)。
2、不同點:核外電子層數不同。
3、遞變規律: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、推論性質遞變:隨原子核外電子層數的增多原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,單質的還原性增強。
三、堿金屬的化學性質
它們都能跟鹵素、氧氣、硫等非金屬直接化合,在反應中表現出很強的還原性。單質都能與水劇烈反應,生成相應的堿和氫氣。反應的實質可表示為:
2R+2H20=2ROH+H2↑反應的現象各不相同。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生的條件,則生成的氫氧化物繼續同鹽發生復分解反應。堿金屬均不能在水溶液中置換另外的金屬單質。
1、跟非金屬反應
鹵素:
氧氣:
(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。 。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生輕微爆炸,據此可得出結論:金屬單質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)
四、焰色反應
定義:某些金屬或它們的化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再蘸取(沾取)另外化學藥品進行實驗。
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量分數表示:
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
Na2SO4·10H2O
Na2CO3·10H2O
俗稱
苛性鈉、火堿、燒堿
食鹽
芒硝
蘇打、純堿
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、水溶液叫水玻璃
智利硝石
重點、難點點撥
1.鈉氧化物制取
當鈉在氧氣中燃燒時,生成的產物是過氧化鈉。這是因為氧化鈉不穩定,會跟氧氣繼續起反應,生成過氧化鈉。所以工業常用鈉在氧氣中燃燒制過氧化鈉:2Na+O2=Na2O2
氧化鈉一般用間接方法來制取,如:
2NaN02+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
(2)堿金屬中,從LiàCs,密度呈增大的趨勢,但ρ(K)=0.862g/cm3<p(Na)=0.971e/cm3。
(3)酸式鹽的溶解度一般大于正鹽,但溶解度NaHC03<Na2C03。
(4)氧在化合物中一般顯-2價,氫顯+1價,但Na2O2 、H202中的氧顯-1價,NaH、CaH2中的氫顯[-1]價。
(5)試劑瓶中的藥品取出后,一般不能放回原瓶,但IA金屬Na、K等除外。
(6)一般活潑金屬能從鹽中置換出不活潑金屬,但對IA非常活潑的金屬Na、K等除外。如:2Na+CuS04+2H20=Cu(OH)2↓=H2↑+Na2S04。
經典解析
1、(2001·上海)堿金屬與鹵素所形成的化合物,大都具有的性質是 ( )
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、熔融態或水溶液都能導電的性質。
[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,則溶液中溶質的質量分數可以是 ( )
A. B. C. D.
[解析] 汞不能與水反應,堿金屬(M)能與水發生反應。
設堿金屬的質量為x(x<7g),相對原子質量為a。
2M+2H20=2MOH+H2↑x=0.2ag。
因為0.2ag<7g,故a<35,相對原子質量小于35的堿金屬只有Li和Na,分別計算可知答案為A、B。
[答案] AB
3、(上海)甲、乙、丙、丁四個燒杯內分別放人 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、丁的質量分數大小的順序是 ( )
A.甲<乙<丙<丁 B.丁<甲<乙=丙
C.甲=丁<乙:丙 D.丁<甲<乙<丙
[解析] 由Na+守恒比較四種溶液中的溶質質量;由溶液凈增重(△m)比較溶液質量。每摩爾Na、Na20、 Na202溶于水,分別使溶液凈增重(23-1)g、(62-0)g、 (78-16)g,即Na20、Na202使溶液凈增重相等。
[答案] B
4、A為單質,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,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 ②
③ ④
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,蒸發反應后的溶液,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
Ⅱ:若全為氧化物,則
因為應滿足: ,在此區間的金屬只能鈉,鈉原子量為23。
說明:按常規法解題非常麻煩,亦可得。
6、KHCO3和CaCO3的混合物和與之等質量的NaHCO3分別與鹽酸反應時,消耗酸的量相等,求混合物中KHCO3、CaCO3的質量比。
[解]:設混合物的質量為m
解得:
因為 ,所以
7、現有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,且四種物質中間存在如下反應關系:
① ②
③ ④
試推斷:A是 ________ B是 ________ C是 _________ D是 ________。
答案: A:Na2CO3 B:NaHCO3 C:NaOH D:CO2
或 A:Na2SO3 B:NaHSO3 C:NaOH D:SO2
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,剩余固體質量為108g,求原混合物中Na2CO3的質量分數是多少?
[解]:設20gNaOH與足量NaHCO3反應減少質量為x,消耗NaHCO3質量為y
因為 ,所以肯定有過量的NaHCO3分解。
設:分解的NaHCO3為m
答:(略)。
9、現有 和 的混合物,為了測定x的值,某同學采用如下圖裝置進行實驗:
(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 _____________________________
(4)若在試管A中裝入 和 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 失去結晶水,使 分解。
(2)吸收反應中生成的水。
(3)吸收CO2。
(4)
答:(略)。
10、向5.68gCaCO3和MgCO3組成的混合物中加入足量的鹽酸,將產生的氣體通入500mL 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MgCO3的質量分數。
[解]:0.1mol NaOH全部轉變成Na2CO3,則
0.1mol NaOH全部轉變成NaHCO3, 則
因為 ,所以5.92g固體為 和 的混合物。
答:(略)。
堿金屬 篇13
教學目標
知識目標
掌握性質的異同,能夠用原子結構的初步知識來理解它們性質上的差異和遞變規律,為今后學習元素周期律打好基礎。
了解焰色反應的操作及應用。
能力目標
通過演示實驗現象,培養學生總結、推理及分析問題、解決問題的能力。
情感目標
樹立結構決定性質的觀念,培養量變到質變的辯證唯物主義思想。
教學建議
堿金屬知識結構網絡圖
在學習完全章后應該指導學生總結出本章內容的知識網絡圖。這是學生學習的第一個金屬元素族,關鍵是熟悉自然族的學習方法。每一族重點掌握代表物質的性質,其他元素的性質可以利用相似性和遞變性的規律加以掌握。培養學生良好的學習習慣是很重要的。形成知識結構的網絡可以把分散的內容統一起來。為以后學習典型的非金屬元素族 鹵族鋪平道路,使得元素周期表和元素周期律的學習“水到渠成”。
教材分析
本節主要包含兩個主要內容:的原子結構及其單質的性質、焰色反應。其中前一部分是本節的重點,也是本章的難點。
第一部分內容中,先由兩張表格切入,讓學生通過表中提供的數據等信息的分析,總結歸納出的原子結構的特點。為后面學習它們的化學性質打好基礎,因為結構決定性質,通過總結結構的相同點和遞變性,完全可以大膽的預測其化學性質的相似性和遞變性。然后利用實驗事實驗證推測的正確性,這樣的學習順序是對學生科學的學習方法和學習態度的培養。教材在重點介紹了鈉的有關知識之后,由個別到一般,進一步歸納出堿金屬性質的相似性與遞變性,以及與核外電子排布的關系,從知識基礎、科學方法等方面為介紹元素周期律和元素周期表等打基礎,使將來元素周期律的引出能夠做到“水到渠成”。
第二部分內容中,主要介紹了鈉和鉀的焰色反應,以及它的正確操作和應用。
閱讀材料“金屬鉀的發現”,意在激發學生的學習興趣,對學生進行化學史的教育。
教學建議
高一第二章第三節的編寫,采用了化學學習中使用較多的科學方法模式,即通過實驗和觀察,將實驗現象和數據等資料加以分析,找出規律性的知識,并根據這些規律性的知識,進一步對一些物質的性質作出推論和預測,當這些推論和預測經過多次論證后,便可將其中的正確部分上升為理論。這種科學方法模式的訓練,有利于培養學生的思維能力和自學能力。因此在這一節的教學中應注意培養學生的能力。
1.堿金屬單質的主要物理性質和原子結構的特點,可以讓學生以教材中的兩個表格為主要依據,結合前面學過的鈉的有關性質,運用對比的方法通過自學、討論的方法掌握這部分知識。建議從相同點和遞變性兩方面指導學生總結出規律。
2.堿金屬的化學性質的相似性和遞變性,可以讓學生結合原子結構的相似性和遞變性去思考,利用規律大膽推測,然后用實驗加以驗證。此處的教學是培養學生思維能力的最佳時機。這樣可以極大地調動學生的學習積極性。通過以上分析可以看出,此處的實驗尤為重要。要做好鉀在空氣中燃燒以及鉀和水反應的實驗。可以事先復習鈉的有關的實驗現象,寫出反應的化學方程式,分析氧化劑和還原劑,標出電子轉移的方向和數目。再通過講解或者閱讀,從反應發生的條件,反應的劇烈程度以及生成物等方面比較Li、Na、K、Rb、Cs與氧氣反應,與水反應的不同,從而得出結論:“堿金屬的金屬性都很強,是強還原劑,而且隨著核電荷數的增大而逐漸增強”的結論。從知識基礎、科學方法等方面為介紹元素周期律和元素周期表等打基礎。
3.在自然界的存在,可以結合它們的化學性質讓學生自然地得出結論。此外還應涉及藥品的保存,例如:鈉和鉀應保存在煤油里,鋰保存在石蠟中。
4.焰色反應的教學,可以結合生活實際:美麗的煙火、食鹽濺在火焰上呈現黃色。教學中可以適當增加一些離子的焰色反應,引發學生的興趣。教師應強調焰色反應的正確操作方法和步驟及其原因,特別指出鉀的焰色反應應透過藍色的鈷玻璃觀察,并解釋原因。講解焰色反應的應用時應明確它可以用來檢驗金屬或其化合物。
第 1 2 頁
堿金屬 篇14
教學目標 概覽
(一)知識目標
使學生掌握堿金屬的物理性質與化學性質,并能運用原子結構的知識來解釋它們的性質上的異同及其遞變規律,為學習元素周期律打好基礎。
(二)能力目標
1、充分利用物質的結構與性質的關系,掌握學習金屬元素及其化合物的方法。
2、培養學生的發散思維能力。
(三)情感目標
通過物理與化學性質遞變規律的學習,對學生進行“量變到質變”、“對立統一”規律等辯證唯物主義觀點的教育。
教學重點:堿金屬元素的性質以及跟其原子結構的關系
教學方法:討論、講解、實驗相結合
教學過程 :
[復習提問]展示一瓶金屬鈉,設問:金屬鈉為什么要保存在煤油中?
展示一瓶金屬鉀,設問:金屬鉀保存在什么物質中?為什么?
[引入]這說明鉀和鈉以及鋰、銣、銫元素之間存在著某種內在聯系,這種內在聯系是什么呢?下面我們將從它們的結構特征和性質等方面來進行探討。由于鈁是放射性元素,暫不討論。
[板書]第三節堿金屬元素
[板書]一、物理性質
指導學生閱讀課本P36表2-1,堿金屬的主要物理性質并加以總結。
1、相似性;銀白色固體、硬度小、密度小(輕金屬)、熔點低、導電、導熱、有展性。
2、遞變性(從鋰到銫):
①密度逐漸增大(K反常)(鋰能否放在煤油中?)
②熔點、沸點逐漸降低
[提問] 推測鈁的密度和熔點沸點比銫高還是底?
[板書]二、原子結構
請學生看P36表2-2,堿金屬元素的原子結構,由學生小結。
[板書]1、相同點:最外電子層上都只有1個電子。
2、遞變規律:從鋰到銫核電荷數增大,電子層數增多,原子半徑增大。
[講述]:堿金屬元素有原子結構上有一定的相似性和遞變性,而結構決定性質,因此我們推測它們在性質上存在相似性和遞變性。
元素化學性質主要由原子結構決定,請同學們根據原子結構的相似點和遞變性推出堿金屬元素的化學性質。
[學生小結]堿金屬元素原子的最外層上都只有1個電子,因此,可以推測它們具有相似的化學性質,它們都與鈉相似,都能與氧氣等非金屬以及水等起反應。但由于從鋰到銫核電荷數增大,電子層數增多,所以它們在化學性質上也有一定的差異,也存在遞變規律。
[板書]三、堿金屬的化學性質
[講述]同學們的推測是否正確,還需要通過實驗和事實進行論證。
[板書] 1.堿金屬與非金屬反應
[學生實驗]用鑷子取一小塊鉀,擦干表面煤油后,放在石棉網上稍加熱,觀察發生的現象。
[提問]觀察到哪些現象?比較與鈉在空氣中燃燒的現象有什么差異?
(鉀熔化成小球,劇烈燃燒,鉀比鈉在空氣中燃燒更劇烈。)
[提問]從上述現象比較鈉與鉀失電子能力強弱和金屬性。
點燃
(鉀比鈉更易失去電子,金屬性更強。)
點燃
[板書] 4Li + O2 2Li2O
2Na + O2 Na2O2
[講述]鉀燃燒后生成的是比過氧化鉀更復雜的氧化物,由于大綱和教材不要求,我們就不討論了,有興趣的同學可以在課后查閱有關資料進行學習。下面我們觀察鉀與水是如何進行反應的。
[板書]2.堿金屬與水的反應
[演示實驗]教材[實驗2-10]。
[討論](1)在上述實驗中觀察到什么實驗現象?
(2)鉀、鈉分別與水反應,何者更劇烈?
(3)根據上述實驗現象可得出什么結論?
教師引導學生小結:
2R + 2H2O = 2ROH + H2↑
(1) 鋰到鉀與水反應越來越劇烈,生成的堿的堿性越來越強。
(2)鋰到鉀金屬性逐漸增強。
[敘述]從上面的實驗及大量事實證明,同學們前面根據原子結構所作的推論是合理的,也是正確的,今后我們在學習中要學會這種方法。由于堿金屬的化學性質都非常活潑,因此,它們在自然界中都以化合態存在,堿金屬的單質都由人工制得。實驗室保存堿金屬時,都要密封保存,如把K、Na保存在煤油中。
作業 :P40:三、四、五
堿金屬 篇15
教學目標
知識目標
掌握性質的異同,能夠用原子結構的初步知識來理解它們性質上的差異和遞變規律,為今后學習元素周期律打好基礎。
了解焰色反應的操作及應用。
能力目標
通過演示實驗現象,培養學生總結、推理及分析問題、解決問題的能力。
情感目標
樹立結構決定性質的觀念,培養量變到質變的辯證唯物主義思想。
教學建議
堿金屬知識結構網絡圖
在學習完全章后應該指導學生總結出本章內容的知識網絡圖。這是學生學習的第一個金屬元素族,關鍵是熟悉自然族的學習方法。每一族重點掌握代表物質的性質,其他元素的性質可以利用相似性和遞變性的規律加以掌握。培養學生良好的學習習慣是很重要的。形成知識結構的網絡可以把分散的內容統一起來。為以后學習典型的非金屬元素族 鹵族鋪平道路,使得元素周期表和元素周期律的學習“水到渠成”。
教材分析
本節主要包含兩個主要內容:的原子結構及其單質的性質、焰色反應。其中前一部分是本節的重點,也是本章的難點。
第一部分內容中,先由兩張表格切入,讓學生通過表中提供的數據等信息的分析,總結歸納出的原子結構的特點。為后面學習它們的化學性質打好基礎,因為結構決定性質,通過總結結構的相同點和遞變性,完全可以大膽的預測其化學性質的相似性和遞變性。然后利用實驗事實驗證推測的正確性,這樣的學習順序是對學生科學的學習方法和學習態度的培養。教材在重點介紹了鈉的有關知識之后,由個別到一般,進一步歸納出堿金屬性質的相似性與遞變性,以及與核外電子排布的關系,從知識基礎、科學方法等方面為介紹元素周期律和元素周期表等打基礎,使將來元素周期律的引出能夠做到“水到渠成”。
第二部分內容中,主要介紹了鈉和鉀的焰色反應,以及它的正確操作和應用。
閱讀材料“金屬鉀的發現”,意在激發學生的學習興趣,對學生進行化學史的教育。
教學建議
高一第二章第三節的編寫,采用了化學學習中使用較多的科學方法模式,即通過實驗和觀察,將實驗現象和數據等資料加以分析,找出規律性的知識,并根據這些規律性的知識,進一步對一些物質的性質作出推論和預測,當這些推論和預測經過多次論證后,便可將其中的正確部分上升為理論。這種科學方法模式的訓練,有利于培養學生的思維能力和自學能力。因此在這一節的教學中應注意培養學生的能力。
1.堿金屬單質的主要物理性質和原子結構的特點,可以讓學生以教材中的兩個表格為主要依據,結合前面學過的鈉的有關性質,運用對比的方法通過自學、討論的方法掌握這部分知識。建議從相同點和遞變性兩方面指導學生總結出規律。
2.堿金屬的化學性質的相似性和遞變性,可以讓學生結合原子結構的相似性和遞變性去思考,利用規律大膽推測,然后用實驗加以驗證。此處的教學是培養學生思維能力的最佳時機。這樣可以極大地調動學生的學習積極性。通過以上分析可以看出,此處的實驗尤為重要。要做好鉀在空氣中燃燒以及鉀和水反應的實驗。可以事先復習鈉的有關的實驗現象,寫出反應的化學方程式,分析氧化劑和還原劑,標出電子轉移的方向和數目。再通過講解或者閱讀,從反應發生的條件,反應的劇烈程度以及生成物等方面比較Li、Na、K、Rb、Cs與氧氣反應,與水反應的不同,從而得出結論:“堿金屬的金屬性都很強,是強還原劑,而且隨著核電荷數的增大而逐漸增強”的結論。從知識基礎、科學方法等方面為介紹元素周期律和元素周期表等打基礎。
3.在自然界的存在,可以結合它們的化學性質讓學生自然地得出結論。此外還應涉及藥品的保存,例如:鈉和鉀應保存在煤油里,鋰保存在石蠟中。
4.焰色反應的教學,可以結合生活實際:美麗的煙火、食鹽濺在火焰上呈現黃色。教學中可以適當增加一些離子的焰色反應,引發學生的興趣。教師應強調焰色反應的正確操作方法和步驟及其原因,特別指出鉀的焰色反應應透過藍色的鈷玻璃觀察,并解釋原因。講解焰色反應的應用時應明確它可以用來檢驗金屬或其化合物。
教學設計示例
第三節
教學目標
1.知識目標
(1)掌握性質的異同,能夠用原子結構的初步知識來理解它們性質上的差異和遞變規律,為今后學習元素周期律打好基礎。
(2)了解焰色反應的操作及應用。
2.能力目標
通過演示實驗現象,培養學生總結、推理及分析問題、解決問題的能力。
3.情感目標
樹立結構決定性質的觀念,培養量變到質變的辯證唯物主義思想。
教學重難點
重點:
結構性質的相似性,遞變性及其原因。
難點:
科學方法模式的訓練;堿金屬的化學性質。
教學過程
1.的原子結構和物理性質
[引入]學生上黑板寫出的名稱、符號及原子結構示意圖。
[提問]
(1)的原子結構的相同點是什么?
最外層有一個電子,在反應中易失掉一個電子,表現出還原性。
(2)的物理性質是否相似?
接著指導學生閱讀課本第36頁[表 2—l],堿金屬的主要物理物質并加以總結。①色狀:銀白色金屬(銫略帶金色光澤)②柔軟、密度小,熔點低 ③有較強的導電導熱性。
[提問]
(1) 的原子結構的不同點是什么?
隨著核電荷數的增多,它們的電子層數逐漸增多,原子半徑逐漸增大。核對于外層電子的束縛能力越來越弱,失電子的能力越來越容易。
(2)的物理性質有什么變化規律?
指導學生根據課本第36頁[表2—1]與[表2-2],總結出堿金屬由于核電荷數的增加,電子層數遞增,原子半徑漸大,物理性質也有所不同。如:
a.硬度:柔軟,有展性,由小到大;
b.密度:由小到大,(K反常)。
c.熔沸點:由高到低, 略低于水的沸點,K稍高于人的體溫, 低于人的體溫,除汞外,金屬中銫的熔點最低。
[歸納]學生通過討論,分析得到結論。①在變化規律中有個別反常現象,如鉀的密度比鈉的密度小,②從密度的大小得到鋰的密度比煤油小,得到鋰保存在石蠟中,而鈉鉀則可以保存在煤油中。
2.堿金屬的化學性質
[講解]堿金屬原子的最外層都是1個電子。則化學性質應與金屬鈉相似。對比 與 、 、 的反應及堿金屬其他金屬的反應,加上閱讀課文,發現 與 反應只生成氧化物, 與 反應會生成氧化物和過氧化物,而K與 反應除生成氧化物、過氧化物外,還能生成超氧化物。這說明 的活潑性,應該是 。分析了堿金屬與 的反應后,再比較鉀與水的反應
[演示實驗]課本第37頁實驗[2—9]與[2—10],教師可邊演示邊強調操作方法,并要求學生注意比較實驗的現象與程度。
[講解]通過觀察現象可知,鉀與 反應能產生超氧化鉀,且比鈉與氧氣反應更加劇烈,鉀與水反應,與鈉與水反應的產物是一樣的,但更劇烈。
[討論]
(1)堿金屬表現哪些共同的化學性質?與原子結構、電子層數、原子半徑的變化有什么
聯系?
(2)的原子半徑與相應離子半徑的關系?
[小結](1)堿金屬的共同的化學性質與遞變性
a.堿金屬都能與氧氣反應,從鋰到銫反應越來越劇烈,生成物為氧化物(鋰)、過氧化物(鈉)、比過氧化物更復雜的氧化物,如超氧化物等(鉀、銣、銫)。
b.堿金屬都能與水反應,生成氫氧化物和氫氣。從鋰到銫與水反應越來越劇烈。
c.均為強還原劑 ,我們知道,物質的化學性質是由其本性決定的,的原子結構特點決定了化學性質的相似性和差異性,原子最外層都是一個電子,決定了它們都是活潑的金屬,強還原性。而隨核電荷數的增加,原子半徑增大,核對外層電子的吸引力逐漸減小,失電子能力逐漸增強,金屬活動性逐漸增強,因而,生成氧化物時越復雜,與水反應更劇烈。
(2)因為為活潑金屬,易失去最外層電子使次外層變為最外層,所以其原子半徑大于相應的離子半徑。如:
即: 原子半徑 半徑。
3.焰色反應
[引入]每當我們看到五光十色、絢麗多彩的焰色時就會想:焰火是怎么制造的?為什么燃燒時火焰會有不同的顏色呢?我們下面可以根據演示實驗的現象來解釋這些問題。
[演示]課本第38頁實驗[2—11],學生通過實驗現象得出結論,教師指導學生閱讀課文焰色反應的定義。
[提問]
(1)每次試驗完后,為什么都要用鹽酸洗凈鉑絲(或光潔的鐵絲或鎳、鉻、鎢絲)?
(2)除金屬的化合物之外,單質金屬能不能有同樣的現象?
(3)在觀察鉀的火焰顏色時,為什么要隔著藍色的鈷玻璃?
(4)學習焰色反應的主要作用是什么?讓學生參閱課本封里“焰色反應”彩圖,了解除堿金屬及它們的化合物外,鈣、鍶、鋇、銅等金屬及其化合物也能呈現焰色反應,并重點記憶鈉鉀焰色反應的顏色。強調 指出:由于一般鈉鹽、鉀鹽易溶于水,在溶液中又無顏色,無法通過其他反應進行檢驗“ ”,所以常常利用焰色反應來檢驗。
總結、擴展
1.總結
堿金屬作為典型的金屬族,通過分析、總結的性質變化規律,學習最外層電子數相同的一族元素及化合物知識的一般方法;通過對實驗現象的觀察分析,培養了學生透過現象看本質,抓住事物內在的不同和聯系的學習方法。
2.擴展
學習性質的相同性與遞變性的變化規律,掌握了學習元素及化合物性質的規律的方法,為學習其他各族元素及元素周期律與元素周期表下了一個良好的基礎。
板書設計
第三節 堿金屬
(-)的原子結構(見下頁)
(二)堿金屬單質的物理性質
相同點:硬度小,熔點低,只能放入石蠟或煤油中保存。
不同點:密度依次增大(K反常比Na小),熔沸點依次降低,硬度依次減小。
(三)堿金屬的化學性質
1.與 等非金屬反應
(1)與氧氣反應
[1] [2] 下一頁
堿金屬 篇16
§6.1 鈉【教學目標】1.知道鈉的物理性質和用途。2.掌握鈉的化學性質。3.知道燒堿的工業制法和電解的概念。4.培養學生觀察能力以及分析、歸納思維能力,對學生進行科學態度、科學方法的教育和訓練。【重點】:鈉的物理性質和有關的化學性質。【難點】:通過鈉跟水反應的實驗,推測鈉的性質。第1課時【教學過程】: [引言]:在第四、五章里,我們學習了最外層電子數分別為7和6的鹵族元素和氧族元素,它們都是非金屬元素。觀察元素周期表,我們不難發現在107個“席位”中,非金屬元素只占了16個,大部分是金屬元素。我們有必要學習一下金屬元素的知識。這一章,我們先學元素周期表中最左側的一族金屬元素。它們是,它們氧化物的水化物是可溶于水的堿,所以這6種元素稱為堿金屬。[板書]:鋰(li)、鈉(na)、鉀(k)、銣(rb)、銫(cs)、鈁(fr)原子結構示意圖(略)[提問]:堿金屬元素原子結構的共同點。[指出]:堿金屬元素最外層的電子數都是1個,容易失去而達到8電子穩定結構,所以堿金屬元素化學性質很活潑。這節課我們主要討論鈉的性質。[板書]:第六章 堿金屬6.1 鈉[介紹]:鈉的存在。[實驗]:6.1(學生據此推測鈉的物理性質。)[板書]:一、鈉1.物理性質銀白色固體,有金屬光澤,很軟,比煤油重,比水輕[實驗]:6.3(學生觀察實驗現象,推測鈉的性質及反應產物)[副板]:浮:鈉比水輕;游:受到推力,說明鈉與水反應生成了氣體,氣體的推力使小球四處游動;響:存在氣流;紅:反應后的溶液呈堿性球:反應放熱,使鈉熔化而變成閃亮的小球,說明鈉的熔點很低。[實驗];6.4(檢驗反應生成的氣體)[板書]:熔點低。2.化學性質(1)與h2o反應2na + 2h2o → 2naoh + h2↑+ q[實驗]:6.2[板書]:(2)與非金屬反應
點燃2na + o2 → na2o2 (淡黃色)
[觀察]:被切開的金屬鈉表面呈銀白色,在空氣中很快變暗。[板書]:常溫下,4na + o2 → 2na2o (白色)
點燃
2na + cl2 → 2nacl
點燃
2na + s → na2s[提問]:鈉為什么要保存在煤油里?[板書]:(3)與酸反應2na + 2h2o → 2naoh + h2↑naoh + hcl → nacl + h2o∴2na + 2hcl → 2nacl + h2(反應太劇烈,不能用以制取氫氣。)(4)與鹽反應[設問]:鈉與硫酸銅溶液反應產物是什么?[實驗]:[板書]:2na + 2h2o → 2naoh + h2↑2naoh + cuso4 → cu(oh)2↓ + na2so4∴2na + cuso4 + 2h2o →na2so4+ cu(oh)2↓+ h2↑3.用途(略)[作業]:(略) 第2課時[板書]:二、過氧化鈉(na2o2)電子式:(略)[實驗]:在盛有過氧化鈉粉末的試管里滴幾滴水,用香棒檢驗氣體。[板書]:(1) 2na2o2+ 2h2o → 4naoh + o2↑(標出電子轉移的方向和數目)[實驗]:蓬松的棉花上灑上過氧化鈉粉末后,滴一滴水(不能多)。[指出]:該反應是放熱反應,生成的氧氣使棉花燃燒更旺。過氧化鈉是強氧化劑,可以用來漂白織物、麥桿、羽毛等;在呼吸面具和潛水艇里,過氧化鈉還可以供給高空和海底作業人員使用,這是為什么?[板書]:(2) 2na2o2+ 2co2 → 2na2co3 + o2↑[提問]:a、鈉著火能否用水或二氧化碳滅火器滅火?b、工業上如何制取過氧化鈉?[指出]:過氧化鈉會灼傷皮膚,熔化時與易燃物或某些有機物接觸,立即發生爆炸,使用時注意安全。[過渡];鈉的另一個重要的化合物是氫氧化鈉,俗名叫燒堿、火堿、苛性鈉,是重要的工業原料。[板書];三、氫氧化鈉(naoh)[實驗]:取少許naoh固體,放在表面皿上,觀察。[板書]:1、物理性質:白色固體,極易溶解于水(易潮解)[指出]:naoh可干燥某些氣體(除氯氣和酸性氣體co2、so2、hcl、h2s等)[提問]:naoh固體如何保存?[板書]:2、化學性質naoh→na+ + oh- ∴naoh具有堿的通性(略)。[提問]:什么叫電離?[板書]:電離:電解質在水分子作用下或熔化狀態下離解成自由移動的離子的過程。(該過程不需要通電)[講述]:naoh是重要的化工原料,用以制造其他化工產品、生產紙漿、肥皂和洗滌劑等。[板書]:3、用途:(略)[設問]:既然naoh這么重要,工業上如何制取naoh呢?[板書]:4、制法:電解飽和食鹽水(1)電解:直流電通過電解質溶液而發生氧化還原反應的過程。(將化學能轉化成電能)[實驗]:1、電解飽和食鹽水2、檢驗氫氣、氧氣和oh-[分析]:電解過程和電解原理[板書]:(2)電解原理(作圖略)a、陰極:與直流電源負極相連的電極陽極:與直流電源正極相連的電極[講述]:接通直流電源后,在電場作用下,帶正電的鈉離子、氫離子向陰極移動,帶負電的氯離子、oh-向陽極移動。[板書]:b、電極反應陰極上:∵h+比na+容易得電子∴2h+ + 2e → h2(還原反應)h2o h+ + oh-陰極上h+不斷得到電子形成h2,促進水不斷電離成h+和oh-。由于h+轉化成h2逸出,導致溶液中oh-濃度大于h+濃度。因此在陰極附近,溶液呈堿性,即生成了naoh溶液。陽極上:∵cl-比oh-容易失電子∴2cl- - 2e → cl2(氧化反應)
通電c、電解總反應:
2nacl + 2h2o → 2naoh + h2↑+ cl2↑(3)陰極上陽離子得電子順序:反“金屬活動性順序表”陽極上陰離子失電子順序:i->br->cl->oh->so42- (no3-)[練習]:電解氯化銅溶液,寫出電極方程式和總方程式。[介紹]:工業上電解食鹽水的方法[作業]:(略) §6.2 酸堿中和滴定【教學目標】1.知道水的離子積。理解溶液的酸堿性和氫離子濃度、氫氧跟離子濃度的關系。2.掌握一元強酸,一元強堿溶液ph值的計算。3.理解中和滴定和原理;掌握中和滴定及其計算。4.掌握酸堿指示劑的選用。5.通過溶液酸堿性的教學,對學生進行對立與統一的觀點教育。通過中和滴定實驗對學生進行實驗測定、數據處理等科學方法訓練和實事求是、一絲不茍的科學態度的培養。【重點】:1.溶液的酸堿性和氫離子濃度、氫氧跟離子濃度的關系。 2. 一元強酸,一元強堿溶液ph值的計算。3. 酸堿中和滴定及指示劑的選用。【難點】:中和滴定原理及操作。 第1課時【教學過程】: [引言]:在日常生活中,我們接觸到的大多數溶液往往呈現出不同的酸堿性。例如可樂呈酸性,而茶水呈堿性,肥皂水也呈堿性。溶液的酸堿性與水的電離有著密切的關系。[板書]:一、水的電離h2o + h2o h3o+ + oh-簡寫為:h2o h+ + oh-[指出]:根據精確的實驗證明,由于水分子的相互作用,水能微弱地電離出水合氫離子和氫氧跟離子。水的電離程度很小,是極弱的電解質。常溫下大約5億個水分子中有1個水分子是電離的,電離出氫離子和氫氧跟離子。一定溫度下,純水的氫離子和氫氧跟離子濃度乘積是一個常數。[板書]:1、水的離子積(kw)kw = ch+ ·coh-24℃時,純水中ch+=coh-=1.0×10-7mol/l∴24℃時,純水中kw = ch+·coh-=1.0×10-14[指出]:溫度升高,水分子運動加劇,水的電離程度增大,氫離子和氫氧跟離子濃度增大,kw增大。[閱看]:p129表6.3(補充;100℃,kw=1.0×10-12)[指出]:kw的單位是(mol/l)2。但通常在表達式中不標單位[設問]:一定溫度下,純水中氫離子和氫氧跟離子濃度乘積是一個常數,那么在酸性溶液或堿性溶液中氫離子和氫氧跟離子濃度有著怎樣的關系呢?[板書]:二、溶液的酸堿性和ph值[閱看]:p130表6.4[板書]:1、24℃時,在酸性或堿性的稀溶液里ch+=coh-=1.0×10-7mol/l2、溶液的酸堿性和ch+、coh-的關系 24℃中性溶液ch+=coh-ch+=10-7mol/lch+·coh-=1.0×10-14酸性溶液ch+>coh-ch+>10-7mol/l堿性溶液ch+<coh-ch+<10-7mol/l[練習]:p131[過渡]:對于ch+很小的溶液,用濃度表示很不方便。化學上常采用ch+的負對數來表示溶液的酸堿性強弱,叫做溶液的ph值。[板書]:3、ph = -lg[h+][例題]:(略)[練習]:(略)[小結]:溶液的酸性越強,[h+]越大,ph值越小;溶液的堿性越強,[h+]越小,ph值越大。[板書]:4、常溫下溶液的酸堿性與ph值的關系中性溶液,ph = 7;酸性溶液,ph < 7;堿性溶液,ph >7.[指出]:ch+、coh-的大小與ph值都可以表示溶液的酸堿性,通常ch+或coh-<1mol/l時常用ph值表示。[介紹]:ph值的測定與意義[作業];(略) 第2課時[引入]:溶液ph值計算有多種類型,這節課我們分類討論各種ph值的求算題目。[板書]:三、ph值的計算1. 基本求算(1)由c求ph例1.[hcl]=0.1mol/l,求ph例2.[naoh]=0.001mol/l,求ph(2)由ph求c例1. ph=2的硫酸,鹽酸,醋酸,分別求其濃度。2. 強酸或強堿溶液稀釋后求ph例1.10ml 0.1mol/lhcl,ph= ;加水稀釋至100ml后,ph= 例2.10ml 0.05mol/lba(oh)2,ph= ;加水稀釋至100ml后,ph= [小結]:ph值每增加n個單位,溶液中h+就減少到原來的1/10n, oh-就增加到原來的10n。[板書]:例3. 1ml ph=9的naoh溶液稀釋至1l,求ph[小結]:酸溶液無限稀釋時,溶液的ph值無限接近7,但小于7堿溶液無限稀釋時,溶液的ph值無限接近7,但大于7[板書]:3.求溶液混合后的ph(v混=v前+v后)(1)強酸混合例1.ph=2,ph=4的兩種強酸等體積混合,求ph。例2.ph=1,ph=5的兩種強酸等體積混合,求ph。[結論]:兩強酸等體積混合,ph混=ph小值+0.3[板書]:(2)強堿混合例1.ph=11,ph=13的兩種強酸等體積混合,求ph。[結論]:兩強堿等體積混合,ph混=ph大值-0.3[板書]:(3)強酸強堿混合例1.ph=2 hcl和ph=10 naoh混合,求ph。例2.99ml0.1mol/l hcl和101ml0.05mol/l 例3.0.01mol/l h2so4與0.01mol/lbacl2等體積混合,求ph。[補充]:例:室溫下,在0.01mol/l的鹽酸溶液中,求水電離出的[h+]。[作業]:(略)。 第3課時[引入]:上次課,我們著重討論了ph值計算的各類題目。ph=-lg[h+],求ph值關鍵就是求[h+]。求[h+]通常都需要知道待測酸溶液或堿溶液的準確濃度,那么如何測定酸溶液或堿溶液的準確濃度呢?[板書]: hna + b(oh)n → ba + nh2oc酸v酸 c堿v堿(已知) (待測)則:c堿= c酸v酸 /v堿四、酸堿中和滴定1、概念:(略)2、測定關鍵(1)準確測定參加反應的兩種溶液的體積[介紹]:滴定管的分類和特點,操作要點(綠皮書p33)[演示]:取20ml標準堿液[板書]:(2)準確判斷中和反應是否恰好進行完全[講述]:各指示劑的變色范圍。一般酸滴定堿,用甲基橙指示劑,終點時由黃色變為橙色;堿滴定酸,用酚酞指示劑,終點有無色變為淺紅色。[板書]:3.操作(綠皮書p33)[強調]:操作要領和注意事項。[演示]:用已知濃度的鹽酸來測定未知濃度的氫氧化鈉溶液。[板書]:4.誤差分析c堿= c酸v酸 /v堿 = 0.1/0.020·v酸(1)錐形瓶用水洗滌后,直接盛氫氧化鈉溶液(2)錐形瓶用堿洗滌后,直接盛氫氧化鈉溶液(3)酸式滴定管用水潤洗后,直接注入標準鹽酸溶液(4)酸式滴定管尖嘴部位有氣泡,滴定時氣泡消失(5)滴定時,酸式滴定管漏液(6)滴定后,仰視液面(7)滴定后,俯視液面(8)滴定時,錐形瓶搖動太劇烈,有少量液體濺出[作業]:(略)。 §6.3碳酸鈉和碳酸氫鈉【教學目標】1.掌握碳酸鈉、碳酸氫鈉的化學性質。2.理解鹽類水解概念,掌握鹽類水解規律,知道鹽類水解的應用。3.介紹我國純堿工業的發展,對學生進行愛國主義教育。【重點】:1. 碳酸鈉、碳酸氫鈉的化學性質。 2. 掌握鹽類水解規律。第1課時【教學過程】:[引言]:在本章第一節內容里,我們學習了鈉的重要化合物——氫氧化鈉。它是重要的強堿,可以和酸性氧化物co2反應。那么反應的產物是什么?[設問]:當naoh和co2的物質的量之比介于1:1和1:2之間,產物是什么?[引入]:在現實生活中,你有沒有遇到使用na2co3和nahco3的例子?[討論]:學生回答(略)[指出]:這節課我們從它們的本質出發對它們進行系統的研究。[板書]:6.3 碳酸鈉 碳酸氫鈉[講述]:碳酸鈉和碳酸氫鈉都是鈉的化合物,都屬于碳酸鹽,但它們的組成是否一致?[指出]:na2co3和就像兄弟倆,不僅有大名還有小名,在化學上稱為俗名。na2co3俗稱蘇打,nahco3俗稱小蘇打,大蘇打是硫代硫酸鈉。[實物投影]:認識了倆兄弟的名字,接下來讓我們來揭開他們的廬山真面目,看看他們的顏色、狀態。[講述]:我們再來了解一下它們的溶解性。鈉鹽都能溶于水,20℃,sna2co3 =21.5g/100g 水,snahco3=9.6 g/100g 水,可見,碳酸鈉和碳酸氫鈉都易溶于水,碳酸鈉比碳酸氫鈉溶解度大。[指出]:1份碳酸鈉結合10份水得到碳酸鈉晶體,俗稱石堿,是白色晶體。[小結]:一、物理性質 [實驗]:na2co3 nahco3分別與鹽酸反應,比較現象。[分析]:nahco3與鹽酸反應更劇烈的原因[實驗]:分別對na2co3 nahco3固體加熱,所得氣體通入澄清石灰水。[提問]:現象,該實驗說明了什么?[過渡]:通過這個實驗,我們可以看出酸式鹽和正鹽之間可以相互轉化。所以na2co3 nahco3之間有區別也有聯系。通過加堿,它們也可以轉化。[分析]:nahco3與堿反應的原因。[小結]:二、化學性質 [討論]:如何鑒別nacl、na2co3、nahco3三種固體?[提問]:na2co3 nahco3在我們日常生活中經常用到,請大家用學到的知識來分析下列用途利用了什么性質。(教材p138思考題)[指出]:na2co3 nahco3有很多用途,在玻璃、制皂、造紙、紡織、冶金等工業上有廣泛的應用。為了滿足工業需求,化工廠要大規模生產。我國的純堿工業創始于1917年,有著悠久的歷史。[設問]:na2co3如何制取?[設問]:nahco3如何制取?怎樣用最廉價的原料制取nahco3?[引導]:自然界能提供最廉價的原料是海水。如何將nacl溶液轉化nahco3溶液? nahco3中c元素如何解決?二氧化碳在nacl溶液中溶解度很小,如何增大溶解度?工業生產中,原料氨氣、二氧化碳哪里來?[板書]:三、制備 [提問]:侯氏制堿法利用了nahco3的哪些性質?[介紹]:侯氏制堿法的優點和侯德榜。[板書]:四、兩種組分混合物的計算[例題]:把95g na2co3、nahco3混合物加熱到質量不再減少為止,稱得剩余固體質量是79.5g,求原混合物中na2co3、nahco3質量各多少?[作業]:(略) 第2課時[引入]:純水: ch+ = coh- ph = 7純水中加酸:ch+ > coh- ph < 7純水中加堿:ch+ < coh- ph > 7純水中加鹽:ch+ ?coh- ph ?7[實驗]:6.10[設問]:實驗表明鹽溶液也有酸堿性,那么鹽溶液的酸堿性是否存在一定的規律性呢?[實驗]:6.11[板書]:五、鹽類水解鹽鹽的組成酸堿性水解情況nh4cl、cucl2 、al2(so4)3強酸弱堿鹽酸性水解na2co3、naac強堿弱酸鹽堿性水解nacl、kno3強酸強堿鹽中性不水解nh4ac弱酸弱堿鹽不一定強烈水解1、鹽溶液酸堿性的規律:“誰強顯誰性”[練習]:(略)[設問]:鹽溶液為什么也能呈現一定的酸堿性呢?[板書]:2、鹽溶液呈酸堿性的原因:例:ch3coona → ch3coo- + na+ +h2o h+ + oh- ch3cooh ∵h+與ch3coo-結合生成弱電解質ch3cooh∴h+減少,即水的電離平衡被破壞,ch+<coh-∴溶液呈堿性[練習]:nh4cl溶液呈什么性?為什么?[板書]:3、鹽類水解(1)概念
(2) 中和鹽類的水解反應是酸堿中和反應的逆反應。
水解酸+堿 鹽 + 水 + q
[指出]:中和反應產生的原因是由于生成極弱的電解質水;鹽類水解產生是由于生成了弱酸弱堿。因為水的電離程度比弱酸弱堿還小,所以上述平衡常常是強烈地移向生成水的一方,因此鹽類的水解程度一般都很小。促進水解的方法:升溫、稀釋。[分析]:ch3coona、nh4cl水解過程[板書]:(3)鹽類水解的實質:破壞水的電離平衡[分析]:各類鹽的水解[板書]:(4)鹽類水解的規律:有弱才水解、無弱不水解;越弱越水解,都弱都水解[思考]:為什么強酸強堿鹽不水解?[板書]:4、鹽類水解離子方程式的書寫:水寫化學式,中間用可逆,后無沉氣出,多元弱酸鹽,水解分步寫。nahco3:hco3- + h2o h2co3 + oh-na2co3:co32- + h2o hco3- + oh-hco3- + h2o h2co3 + oh- na2co3的堿性比nahco3強[練習]:(略)[板書]:5、鹽類水解的應用(1)判斷溶液的酸堿性和ph值大小(2)判斷離子能否共存(3)比較溶液中各離子濃度大小(4)實際應用a. na2co3 k2co3可用于洗滌,且熱水效果更好b. kal(so4)2·12h2o、al2(so4)3、fecl3可凈水c. 酸堿式滅火機里裝有nahco3、al2(so4)3d. 實驗室配制某些鹽溶液時,加入一定量相應的酸或堿e. 合理使用化肥;改良土壤[作業]:(略) §6.4堿金屬【教學目標】1.掌握堿金屬的原子結構特點和性質遞變規律。2.掌握堿金屬的化學性質。3.知道焰色反應及其應用。【重點】:1. 堿金屬的原子結構特點和性質遞變規律。 2. 堿金屬的化學性質。【難點】:堿金屬的原子結構和性質的相互關系。【教學過程】:[引言]:到了本章的最后,我們要對堿金屬的性質加以歸納,類似于歸納鹵族元素和氧族元素。堿金屬包括鋰(li)、鈉(na)、鉀(k)、銣(rb)、銫(cs)、鈁(fr)。鈁(fr)是放射性元素,不作討論。[板書]:一、堿金屬元素的原子結構和物理性質 原子結構示意圖核電荷數電子層數原子半徑對應陽離子半徑原子核對核外電子吸引力li 增大增加增大增大減弱na k rb cs (1)原子半徑 > 對應的陽離子半徑(2)具有相同電子層數時,r堿金屬 > r氧族元素 > r鹵族元素 顏色狀態(常溫)密度熔沸點li銀白色 固體增大減小nakrbcs略帶金色[指出]:堿金屬單質都比較柔軟,都是熱和電的良導體,有延展性,密度較小,熔點低。結構決定性質!堿金屬最外層只有1個電子,很容易失去而達到8電子穩定結構,是強還原劑。[板書]:二、堿金屬的化學性質
點燃1、與非金屬應反
2na + cl2 → 2nacl2k + br2 → 2kbr
△4li + o2 →li2o
4na + o2 →2na 2o 2na + o2 →na 2o2[指出]:鉀、銣等與氧氣反應,生成比過氧化物更復雜的氧化物,叫超氧化物。堿金屬與非金屬的反應中,堿金屬都是強還原劑,表現很強的金屬性。[板書]:2、與水反應2na + 2h2o → 2naoh + h2↑2k + 2h2o → 2koh + h2↑[指出]:堿金屬都能與水反應,生成氫氧化物并放出氫氣,鉀與水反應更劇烈,銣和銫遇水就立即燃燒甚至發生爆炸,鋰跟水反應不如鈉劇烈。說明堿金屬的活動性從鋰到銫依次增強。[提問]:請從結構上分析為什么從鋰到銫金屬的活動性依次增強。[講述]:三、堿金屬用途。[實驗]:碳酸鈉、氯化鉀、硫酸銅等鹽的焰色反應[板書]:四、焰色反應1、概念2、鈉 鉀 鋰 銣 鈣 鍶 鋇 銅 黃 紫 紫紅 紫 磚紅洋紅 黃綠 綠[作業]:(略)反思:1、本章教材要求學生以學過的基本概念、基本理論為指導,用學習鹵素、硫的方法來學習堿金屬。教學中要以比較,歸納的方法來理順各部分的知識,使知識融會貫通。2、本章概念多,學生對許多相近的概念容易混淆。電解質溶液這部分內容是高中化學理論的重頭戲,但學生還未真正入門,對電離、水解、電解、溶液酸堿性、中和滴定等內容掌握得不夠理想。因此,在平時的教學中,必須加大訓練量,舉一反三,觸類旁通。3、“實驗10 酸堿中和滴定”要求學生初步學會中和滴定的操作技能,但學生在實際過程中操作不夠規范,涂改實驗數據。在教學過程中要加強數據測定、數據處理、結果分析等科學方法的訓練,培養學生實事求是的科學態度
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