第三节 碱金属元素

第三节碱金属元素（第一课时碱金属元素）【知识要点】一．碱金属元素的原子结构1.碱金属概述：碱金属元素包括(名称及元素符号)。（1）周期表中位置：位于周期表中___族相同点：最外层电子数，都是，外层电子数为的稳定结构（2）原子结构不同点：随着核电荷数的递增，核外电子层数，原子半径（3）相似性：①最高正价为______；②氧化物对应水化物为_______，典型的活泼金属元素；③同类物质结构及性质相似。（4）递变性（按原子序数递增的顺序）：①在同周期元素中碱金属原子半径最_____，从Li→Cs，原子半径递_____；②从Li→Cs，失电子能力递_____，金属性递_____，单质还原性递_____，对应阳离子的氧化性_____，其氧化物对应水化物的碱性_____；③单质的熔沸点递_____，硬度递_____，密度_____。二．碱金属元素的物理性质除铯略带金色光泽外，其余的都呈色，都较柔软，有延展性，密度都较，熔点都较，导热导电性能都很____。三．碱金属元素单质的化学性质1.相似性：由于最外层电子层只有一个，在化学反应中很容易最外层电子层的一个电子，表现出很强的性，都是强剂，性质很活泼。具体表现在：（1）最高正价均为；（2）都能与氧气、硫、卤素单质等非金属反应；（3）都能与水、与酸反应生成氢气；（4）都能与盐溶液反应(先考虑与水反应)；（5）氧化物对应的水化物均为可溶性的强碱（其中LiOH的碱性较弱）。其氧化物、氢氧化物的性质与Na2O、NaOH相似。2.差异性和递变性：随着核电荷数的递增，核对核外电子的吸引力，失去电子的能力，因此金属性。具体表现在：（1）与O2反应：（反应程度：从Li→Cs越来越_______）Na+O2==Na+O2==①Li与O2反应不如Na剧烈，且常温或燃烧均只生成Li2O；②K与O2反应比Na剧烈，且常温可生成K2O2，燃烧时则生成超氧化钾KO2；③Rb、Cs在室温时与空气相遇立即燃烧，生成比过氧化物、超氧化物更为复杂的氧化物。（2）与H2O反应：（从Li→Cs越来越_______）Na+H2O==①Li与H2O反应较Na缓和；②K与H2O反应较Na剧烈反应放出的热能使H2立即燃烧，并发生轻微的爆炸；③Rb、Cs与H2O反应比K更剧烈，它们遇H2O立即燃烧，甚至爆炸。（3）它们氢氧化物的碱性逐渐增强：碱性：LiOHNaOHKOHRbOHCsOH.【例题精析】例1.碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是（）①高沸点②能溶于水③水溶液能导电④低熔点⑤熔融状态不导电A.①②③B.③④⑤C.①④⑤D.②③解析：碱金属与卤素两族元素为活泼的金属和非金属元素，它们形成的化合物为离子化合物，选项中①②③符合离子晶体的通性。答案：A例2.今有某碱金属M及其氧化物M2O组成的混合物10.8g，加足量水充分反应后，溶液经蒸发和干燥得固体16g，据此可确定碱金属M是()A．LiB．NaC．KD．Rb解析:设M的相对原子质量为A，当设混合物全是碱金属或全是碱金属氧化物时有如下关系：2M＋2H2O＝2MOH＋H2↑10.8g10.8×[(A＋17)/A]gM2O＋H2O＝2MOH△10.8g10.8×[2(A＋17)/(2A＋16)]g但实际上该混合物中碱金属及其氧化物都存在，则可建立不等式：[10.8×(A＋17)/A]＞16＞[10.8×(A＋17)]/(A＋8)解得：35.3＞A＞10.7从碱金属的相对原子质量可知该碱金属只能是钠。答案：B【课堂练习】1.下列关于钾离子的叙述正确的是()A、能和硫化合生成硫化钾B、较活泼C、银白色固体，有金属光泽D、没有还原性，只有氧化性2.钾和钠的性质相似，下列说法中能较好的解释这处事实的是()A、最外层电子数相同B、都是金属元素C、原子半径相差不大D、最高化合价相同3.随着核电荷数的增加，碱金属元素的单质()A、熔点依次降低B、密度依次减小C、颜色逐渐加深D、金属活动性增强4.下列物质加入到水中，无气体放出的是()A、金属钾B、氧化钠C、纯碱D、过氧化钾5.下列碱金属元素的阳离子中氧化性最强的是()A、K＋B、Na＋C、Rb＋D、Cs＋（第二课时焰色反应）四．焰色反应由于碱金属盐易溶于水，且水溶液均为无色，因此不能通过沉淀反应来检验碱金属离子的存在。1.定义：某些_______或它们的_________在灼热时使火焰呈特殊颜色的现象，在化学上叫做焰色反应。可见，颜色反应并不是化学反应，而应是一种物理现象．．．．。主要用于______________________的检验。2.颜色：钠：_______；钾：______（隔蓝色钴玻璃，目的是滤去________________干扰）。3.实验：用金属丝（通常可用铂丝或光洁无锈的铁丝或镍、铬、钨丝制成）在酒精灯火焰上灼烧至无色，蘸取试样______（或______）放在火焰上观察。每次实验后，用________洗净金属丝并灼烧至无色（洗净铂丝用________而不用_______，是因为金属的_____盐的沸点比_____盐高，金属氯化物在灼烧时易气化而挥发）。4.熟记一些金属和金属阳离子的焰色反应的颜色钠和钠的化合物的焰色均为色；钾和钾的化合物的焰色为色（透过蓝色的钴玻璃）。【例题精析】例1.焰色反应的实质是原子或离子的核外电子吸收能量被激发后又回到原来状态时，以光的形式释放出能量而显色的过程。有关焰色反应的描述正确的是（）A.焰色反应是化学反应B.焰色反应是物理变化C.焰色反应可以在化学反应中表现出来，不可以在物理变化中表现出来D.焰色反应能够鉴别所有的金属或金属离子解析:题中信息表明，电子只是在它原来所在的原子或离子中反复发生能量状态的改变，故是物理变化，A错，B正确。C、D可举例证明，如钠在空气中燃烧是化学变化，同时发出黄色火焰，高压钠灯导电发光是物理变化，同时发出黄色光，故C错。Mg、Al等金属在灼烧时都发出白光，无法用焰色反应鉴别，D错。答案：B【课堂练习】1.焰色反应是()A.元素的性质B.单质的性质C.离子的性质D.化合物的性质2.物质灼烧时，火焰呈紫色的一定含有()A.钾原子B.钾离子C.钾元素D.钾的化合物3.下列为对进行焰色反应实验操作注意事项的说明，正确的是()①钾的火焰焰色要透过蓝色钴玻璃；②先将铂丝灼烧到与原来火焰焰色相同，再蘸取被检验物质；③每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净；④实验时最好选择颜色微弱的火焰；⑤没有铂丝时，也可用光洁无锈的铁丝代替。A、①②④⑤B、①②③⑤C、①②③④D、全正确4.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液，在无色火焰上灼烧时观察到黄色火焰，则下列有关叙述中正确的是()A.只含有NaB.一定含有Na+、也可能含K+C.既含有Na+，又含有K+D.可能含有Na+或K+的一种【基础练习】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正确的是()A、硫酸铯、硝酸铯、氯化铯均易溶于水B、氢氧化铯是一种强碱C、铯可以通过电解它的熔融氯化物来制取D、碳酸铯加热可分解为CO2和氧化铯2.钫是碱金属元素较后面的元素，下列关于钫的性质的叙述不正确的是()A、在化合物中显+1价B、其单质能从水中置换出氢气C、其氢氧化物的水溶液呈强碱性D、其碳酸盐难溶于水3.下列对铯及其化合物性质的预测正确的是()A、铯的熔点很高B、在自然界中，铯能以游离态存在C、氯化铯易溶于水D、铯只有一种氧化物Cs2O4．下列离子方程式有错误的是()A、镁与稀H2SO4反应：Mg+2H＋=Mg2＋+H2↑B、碳酸氢钠溶液滴入盐酸中：HCO3―+H＋=CO2↑+H2OC、碳酸氢钠溶液中加入过量的氢氧化钡溶液：2HCO3―+Ba2＋+2OH―=BaCO3↓+H2O+CO32―D、氯化铜溶液中加入氢氧化钠溶液：Cu2＋+2OH―=Cu(OH)2↓5．两种碱金属形成的合金7.8g与足量水反应后生成0.2g氢气，此合金可能是()A、锂钠合金B、钠钾合金C、锂钾合金D、锂铷合金6．下列实验中，最后得到透明溶液的是()A、将金属钾投入到硫酸铜溶液中B、将少量钠投入NaHCO3溶液中C、将Na2O2粉末投入到氢硫酸溶液中D、往一定量的澄清石灰水中通入过量的CO2气体7.有四种钠的化合物W、X、Y、Z，能发生以下反应：①W+CO2→X+O2；②W+H2O→Y+O2↑；③Z→X+CO2↑+H2O；④X+Ca(OH)2→Y+CaCO3↓，试根据以上反应式判断W、X、Y、Z的化学式：W、X、Y、Z。8．将过量的CO2通入苛性钾溶液中反应的离子方程式为。然后将溶液分为三份。分别滴加烧碱、盐酸、Ca(OH)2溶液，反应的离子方程式分别为、、9.有三种含钠元素的化合物粉末A、B、C。它们有以下性质：①均易溶于水，且A和B的反应生成C；②加热B粉末生成无色无刺激性能使石灰水浑浊的气体D；③；加热A、C均不反应，但A能熔化；④少量C溶液中通入过量D可以得到B；⑤A和D反应，A过量时生成C，A不足量时生成B。则A、B、C三种物质化学式为A、B、C。写出A+D生成B的方程式；写出A+D生成C的方程式；10.现有A、B、C、D、E五种物质的焰色反应都呈黄色，它们能发生如下反应：①A+Q→C+X；②B+Q→C+Y；③C+Z（适量）→D+Q；④C+Z（过量）→E；⑤E→D+Z+Q；⑥X+Y→Q；气体X有还原性，气体Y有氧化性；气体Z在194.5K时呈固态，可用于人工降雨；Q常压下于373K时沸腾，试推断它们的化学式：A、B、C、D、E、X、Y、Z、Q、11.反应Na2O2+2Na=2Na2O中被氧化的元素是，被还原的元素是、若有4.6g钠参加反应，需Na2O2g。12.A、B、C三种物质均属于同一种金属的化合物。用铂丝蘸取A、B、C三种物质的溶液，在无色火焰上灼烧，均呈浅紫色。已知：A与B反应生成C；加热B得到D；D与A的水溶液反应生成B或者生成C；B可与酸和碱反应。则A、B、C、D。13.由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的某几种组成的混合物，取部分混合物加盐酸放出的气体通过过量的NaOH溶液后，气体体积有所减少。另取部分混合物在空气中充分加热，有气体放出，且残留固体质量有所增加。由此可知混合物中一定含有，一定不含有，不能确定是否含有。【周考】§２.3碱金属元素班级姓名学号得分一、选择题（每小题只有一个正确答案，每题分，共分）1.下列说法中错误的是()A.碱金属元素在自然界以化合态存在B.碱金属从锂到铯熔点依次降低C.碱金属从锂到铯密度依次增大D.碱金属从锂到铯还原性依次增强2.下列关于碱金属的叙述正确的是()A.从Li+到Cs+的氧化性依次增强B.从Li到Cs最高价氧化物的水化物的碱性越来越强C.钾离子的半径大于钾原子D.原子半径最大的是铯，而金属性最强的是锂3.按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序性质递变依次减弱的是()A.原子半径B.密度C.单质的还原性D.熔点和沸点4.碱金属单质的活动性LiNaKRbCs的根本原因是()A.它们的熔点、沸点依次减小B.原子最外层都有一个电子C.它们的原子半径越来越大D.它们与H2O反应越来越剧烈5.下列对焰色反应实验操作注意事项说明正确的是()①K的火焰颜色要透过蓝色的钴玻璃观察.②先灼烧铂丝到与原来火焰颜色相同时，再蘸被检物质.③每次实验后要将铂丝用盐酸洗净，并在火焰上灼烧到没有颜色为止.④没有铂丝可以用光洁无锈的铁丝代替.A.全部正确B.仅有④不正确C.仅⑤不正确D.仅③不正确6.铷和另一种碱金属的合金46g，与水完全反应，放出2g的氢气，则合金中另一种金属是()A.LiB.NaC.KD.Cs7.碱金属是典型的活泼金属，其根本原因是()A.碱金属比重小，熔沸点低B.碱金属在常温下易被氧化C.碱金属原子最外电子层都只有一个电子且易失去D.碱金属原子的核电荷数比较小8.下列关于钾、钠、铷的叙述中不正确的是()A.其氢氧化物中碱性最强的是CsOHB.氧化能力最强的是钠原子C.原子半径随核电荷数增大而增大D.单质的密度均小于19.将金属钾投入到氯化铜溶液中，产物是()A.KOH