化学:2.3《碱金属元素的性质》教案(大纲版第一册)

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化学23《碱金属元素》备课资料(大纲人教版第一册)

化学23《碱金属元素》备课资料(大纲人教版第一册)

一、关于焰色反响焰色反响是检验金属或金属阳离子的一种重要方法。

基于教材有关内容的限制。

许多学生对它了解不够。

譬如说:1.焰色反响属于物理变化,其实质是电子的跃迁。

当金属或金属阳离子在火焰上灼烧时,其核外电子将从火焰上吸收一定的能量,并从能量较低的能级跃迁到能量较高的能级。

处于高能级的电子不稳定,将会自发地跃迁回低能级,与此同时,高、低能级相差的能量将会以一定波长的光的形式释放。

2.并不是所有的金属都有焰色反响.譬如说铂、铁、镍等就没有。

这也正是用铂丝、铁丝等蘸取溶液做焰色反响实验的原因。

但这并不是说这些金属或其阳离子在火焰上灼烧时核外电子没有跃迁,关键是它们核外电子跃迁时释放出的光根本上与原火焰相同,这是由光的波长决定的。

3.焰色反响的定义是“金属或其化合物在灼烧..时使火焰呈特殊颜色的现象〞而不是“……燃烧……〞至于金属单质在火焰上灼烧的同时,有的有燃烧现象(化学变化),但金属阳离子却不能与氯气发生燃烧反响。

二、漫话焰火“火树银花不夜天〞的节日之夜,天空中五彩缤纷,瑰丽多姿的焰火,给节日增添了欢乐的气氛。

焰火是靠内装的火药引燃、发射的。

例如常用的黑火药用KN03粉、硫磺粉、木炭粉按一定的比例混合而成,在引燃时发生的主要反响为:S+2KNO3+3C=====K2S+3CO↑十N2↑反响中放出较大量的热,使生成的气体在高温下有限空间内产生较强的压力,将引燃的焰色本体射送出去。

焰火的五光十色是由于所用的各种化学品在点燃——爆发中产生的。

这些化学品主要为:氧化剂(KClO3或KNO3),燃料(硫磺粉、木炭粉、镁粉等)、黏合剂(淀粉或明胶等)。

火焰发色剂四类。

火焰发色剂可说是焰色的主角,常用的如硝酸锶(产生红色火焰)、硝酸钠(黄色火焰)、硝酸钡(绿色火焰)、硫酸铜(蓝色火焰)等。

镁粉、铝粉、锌粉等的燃烧那么产生耀眼的白光。

焰火产生的火花是参加铝屑或铁屑在燃烧——爆炸时以散开的白色或黄色熔融粒子喷射而形成的。

碱金属元素教案

碱金属元素教案

碱金属元素教案教案标题:碱金属元素教案教案目标:1. 理解碱金属元素的特性、性质和重要性。

2. 掌握碱金属元素的周期表位置、原子结构和电子排布。

3. 了解碱金属元素的常见化合物及其应用。

4. 培养学生的实验设计和科学探究能力。

教学内容:1. 碱金属元素的概念和特性。

2. 碱金属元素的周期表位置和原子结构。

3. 碱金属元素的电子排布规律。

4. 碱金属元素的常见化合物及其应用。

5. 碱金属元素的实验设计和实验操作技巧。

教学步骤:引入:1. 利用实验或图片展示不同碱金属元素的外观和反应特点,引发学生对碱金属元素的兴趣。

探究:2. 学生通过小组合作或个人研究,了解碱金属元素的概念、特性和周期表位置。

3. 学生进行实验,观察不同碱金属元素与水反应的现象,并记录实验结果。

4. 学生分析实验结果,总结碱金属元素与水反应的规律,并解释其原因。

拓展:5. 学生学习碱金属元素的电子排布规律,通过练习题巩固理解。

6. 学生了解碱金属元素的常见化合物及其应用,进行小组讨论,并展示给全班。

实践:7. 学生分组设计一个与碱金属元素相关的实验,并提出实验假设、实验步骤和预期结果。

8. 学生进行实验,并记录实验数据和观察结果。

9. 学生分析实验结果,讨论实验中可能出现的误差,并提出改进方案。

总结:10. 学生通过讨论和总结,回顾碱金属元素的重要概念、性质和应用。

11. 教师对学生的学习情况进行评价,并提供反馈和建议。

教学资源:1. 实验器材和化学试剂:不同碱金属元素、水、试管、燃烧器等。

2. 图片和视频资料:展示碱金属元素的外观和反应特点。

3. 教科书和参考书:提供碱金属元素的相关知识和实验设计指导。

评估方式:1. 学生实验报告的评估:包括实验设计、实验步骤、实验数据和分析结果。

2. 学生小组讨论和展示的评估:包括对碱金属元素化合物及其应用的理解和表达能力。

3. 学生练习题和总结性问题的评估:检查学生对碱金属元素知识的掌握程度。

高一化学第一册碱金属元素教案

高一化学第一册碱金属元素教案

碱金属元素教案示例教师活动学生活动设计意图[提问 ] 碱金属元素包括哪几种元素回答:锂(Li)、钠(Na)、钾 (K) 、[ 引入 ] 这些元素之间存在着某种内在铷( Rb)、铯( Cs)、钫( Fr)记住碱金属的元联系,这种内在联系是什么呢下面我素符号和名称,们将从它们的结构特点和性质等方面来进行探讨。

由于钫是放射性元素,暂不讨论。

听讲并笔记。

[板书 ] 碱金属元素二、碱金属元素的原子结构和碱金属的性质(一)碱金属元素的原子结构[投影 ] 碱金属元素的原子结构[ 讨论 ] 分析碱金属元素的原子结构,讨论后回答;引导学生运用结可发现什么规律1.相同点:最外电子层上只有构分析性质的思[ 讲述 ] 碱金属元素在原子结构上有一1个电子。

维方法。

定的相似性及递变规律。

我们知道,2.递变规律:从钾到铯核电荷结构决定性质,因此,我们可以推断数增大,电子层数逐渐增多,碱金属元素在性质上也存在相似性和原子半径逐渐增大。

递变规律。

下面,我们先研究它们的物理性质。

[板书 ] (二)碱金属的物理性质[ 讨论 ] 碱金属的主要物理性质有哪些碱金属的物理性质相似性及递变规律1.相似性: (1)银白色( Cs带理解元素周期表[ 讲述 ] 随着原子序数的增加,单质的金色);的规律。

密度增大。

但从Na到K出现了“反常”现象,根据密度公式m, Na到Kv的相对原子质量增大所起的作用泪地原子体积增大而起的作用,因此 K的密(2)硬度小;(3)密度小;(4)熔点低;(5)导热、导电2.递变规律(从 Li到Cs):度比 Na的密度小。

( 1)密度呈减小趋势( K反常)( 2)熔点、沸点逐渐降低[ 讨论 ] 根据碱金属的原子结构,推测讨论后回答:碱金属化学性质的相似性和递变性碱金属元素原子的最外层上都培养学生根据结[板书 ] (三)碱金属的化学性质只有 1个电子,因此,可以推测构推导性质的能1.碱金属与非金属反应它们具有相似的化学性质,它们力。

碱金属元素化学教学教案

碱金属元素化学教学教案

碱金属元素化学教学教案一、教学目标1. 让学生了解碱金属元素的基本概念、电子排布和物理性质。

2. 让学生掌握碱金属元素的化学性质,包括与水、酸、氧气等反应的特点。

3. 培养学生对碱金属元素化合物的重要性和应用领域的认识。

二、教学内容1. 碱金属元素的基本概念:介绍碱金属元素的定义、特点和位置。

2. 碱金属元素的电子排布:讲解碱金属元素的电子排布规律及其对性质的影响。

3. 碱金属元素的物理性质:介绍碱金属元素的原子半径、密度、熔点、沸点等性质。

4. 碱金属元素与水的反应:讲解碱金属元素与水反应的原理、产物及现象。

5. 碱金属元素与酸的反应:介绍碱金属元素与常见酸反应的特点和产物。

三、教学方法1. 采用问题驱动法引导学生思考和探索碱金属元素的基本概念。

2. 使用案例分析法讲解碱金属元素与水、酸等反应的实例,帮助学生理解和掌握相关知识。

3. 通过小组讨论法让学生探讨碱金属元素化合物在实际应用中的意义和价值。

4. 利用多媒体教学手段展示碱金属元素的物理性质和化学反应过程,增强学生的感性认识。

四、教学步骤1. 引入:通过展示碱金属元素的物理性质和化学反应现象,引发学生对碱金属元素的兴趣。

2. 讲解:详细讲解碱金属元素的基本概念、电子排布、物理性质及与水、酸等反应的特点。

3. 互动:引导学生思考和探讨碱金属元素化合物的应用领域,提出问题并引导学生解答。

4. 总结:对本节课的主要内容进行归纳总结,强调重点和难点。

五、教学评价1. 课堂问答:通过提问检查学生对碱金属元素基本概念的理解程度。

2. 练习题:布置有关碱金属元素化学性质的练习题,检验学生对知识的掌握情况。

3. 小组讨论:评估学生在小组讨论中的表现,了解学生对碱金属元素化合物应用领域的认识。

4. 课后作业:布置相关的课后作业,巩固学生对碱金属元素化学知识的学习。

六、教学活动1. 实验演示:进行碱金属元素与水、酸反应的实验,让学生直观地观察反应现象。

2. 小组讨论:分组让学生探讨不同碱金属元素反应的异同,提高学生的分析能力。

化学教案-碱金属元素

化学教案-碱金属元素

化学教案-碱金属元素一、教学目标1. 让学生了解碱金属元素的基本概念、特点和应用。

2. 使学生掌握碱金属元素在周期表中的位置、核外电子排布和化学性质。

3. 培养学生通过实验观察和分析碱金属元素性质变化的能力。

二、教学重点与难点1. 重点:碱金属元素的基本概念、特点、应用和化学性质。

2. 难点:碱金属元素在周期表中的位置、核外电子排布和性质变化规律。

三、教学方法1. 采用多媒体课件进行教学,直观展示碱金属元素的结构、性质和应用。

2. 结合实验现象,引导学生观察和分析碱金属元素的化学性质。

3. 开展小组讨论,培养学生合作学习和探究能力。

四、教学准备1. 制备实验所需的碱金属盐溶液。

2. 准备实验仪器:试管、酒精灯、镊子、滴管等。

3. 准备多媒体课件和教学素材。

五、教学内容1. 碱金属元素的基本概念:定义、特点、周期表位置。

2. 碱金属元素的核外电子排布:主量子数、次量子数、电子云等。

3. 碱金属元素的化学性质:金属性、还原性、氧化性、碱性等。

4. 碱金属元素的应用:电池、照明、催化剂等。

5. 碱金属元素的实验观察:反应现象、产物分析。

本教案后续章节待您提供要求后,我将为您继续编写。

六、实验演示与观察1. 教师演示碱金属与水的反应,观察反应现象,如:反应速率、放热、气体等。

2. 学生分组进行实验,观察并记录碱金属与盐酸、硫酸的反应现象。

3. 分析实验结果,探讨碱金属的活泼性及其与反应条件的关系。

七、碱金属的还原性1. 通过实验现象,引导学生认识碱金属的还原性。

2. 分析碱金属还原性的原因,如:电子云结构、原子半径等。

3. 探讨碱金属还原性在实际应用中的意义,如:电池制造、化学反应催化剂等。

八、碱金属的碱性1. 通过实验观察,让学生了解碱金属的碱性特点。

2. 分析碱金属碱性的原因,如:离子化趋势、水合能力等。

3. 探讨碱金属碱性在化学反应中的应用,如:制备碱性溶液、调节酸碱平衡等。

九、碱金属的氧化性1. 引导学生认识碱金属的氧化性,并通过实验现象进行分析。

化学23《碱金属元素》第一课时教案(大纲人教版第一册)

化学23《碱金属元素》第一课时教案(大纲人教版第一册)

第三节碱金属元素●沉着说课本节教材分两局部:碱金属元素的原子结构和碱金属的性质、焰色反响。

第一局部内容为本节的重点,也是本章的难点。

在第二局部内容中,主要介绍纳和钾的焰色反响,在教学中从日常生活中与焰色反响有关的事实出发,激发学生的学习兴趣,并使学生了解焰色反响的应用,为以后学习离子的检验打下根底。

●教学目标1.使学生了解碱金属的物理性质和化学性质,并能运用原子结构的初步知识来了解它们在性质上的差异及递变规律,为今后学习元素周期律打好根底。

2.使学生了解焰色反响,并能利用焰色反响检验钾、钠及其化合物。

3.对学生进行科学方法的训练。

●教学重点碱金属元素的性质以及原子结构的关系●教学难点教学方法模式的训练●教学方法启发、引导、讨论、实验、比照、练习等●课时安排第一课时:碱金属元素的原子结构和碱金属的性质。

第二课时:焰色反响及相关练习。

●教学用具第一课时:投影仪、铁架台(带铁圈)、石棉网、酒精灯、烧杯、玻璃片、水、金属钠、金属钾、酚酞试液。

第二课时:投影仪、装在玻棒上的铂丝(可多准备几根以节约课堂时间),Na2CO3、CuSO4、KCl、BaCl2、CaCl2的浓溶液、蓝色钴玻璃。

●教学过程第一课时[复习提问]碱金属元素的家庭成员有哪些为什么把它们称做碱金属[生]碱金属元素包括锂、钠、钾、铷、铯、钫等。

由于它们的氧化物的水化物都是可溶于水的强碱,因此,又将它们统称为碱金属。

[师]答复得很好。

本节课我们就来系统地学习碱金属元素。

[板书]第三节碱金属元素[板书]一、碱金属元素的原子结构[师]下面是碱金属元素原子的结构示意图,请同学们分析、比较它们的异同。

[投影展示][学生分析、总结并答复][教师板书]相同点:最外层都只有一个电子。

不同点:核电荷数、电子层数[问]根据初中所学知识答复,元素的性质由什么决定主要决定于哪层电子[生]元素的性质主要由构成元素原子的结构决定,并主要决定于它的最外层电子数。

[问]碱金属元素的最外层都只有一个电子,说明它们的性质是否相似[生]相似。

高中化学-高一碱金属元素教案

高中化学-高一碱金属元素教案

高中化学-高一碱金属元素教案教学目标:1. 了解碱金属元素的性质和周期表上的位置。

2. 了解碱金属元素的化学反应。

3. 掌握碱金属离子的电子配置和化合价。

4. 掌握碱金属元素常见的化合物及其性质。

教学重点:1. 理解碱金属元素的性质和周期表上的位置。

2. 掌握碱金属离子的电子配置和化合价。

3. 掌握碱金属元素常见的化合物及其性质。

教学难点:1. 碱金属元素的电子配置和化合价。

2. 理解碱金属元素在化学反应中的作用。

3. 掌握碱金属离子的性质和化学反应。

教学过程:一、导入(5分钟)1. 学生回顾周期表中各元素的分组和周期。

2. 引入碱金属元素的概念,询问学生对碱金属元素的了解情况。

二、讲解碱金属元素的性质和周期表上的位置(10分钟)1. 碱金属元素的物理性质。

2. 碱金属元素的化学性质。

3. 碱金属元素的周期表位置和周期性。

三、讲解碱金属元素的化学反应(10分钟)1. 碱金属和水的反应(包括氢氧化物的生成和氢气的产生)。

2. 碱金属和非金属元素的反应。

3. 碱金属和酸的反应。

四、讲解碱金属离子的电子配置和化合价(10分钟)1. 碱金属离子的电子配置。

2. 碱金属离子的化合价。

五、讲解碱金属元素常见的化合物及其性质(10分钟)1. 氢氧化物的性质。

2. 碱金属盐的性质。

3. 简要讲解碱金属元素的其他化合物。

六、练习与总结(15分钟)1. 回答课堂提问。

2. 布置相关题目作业。

3. 总结本课所学内容,并展示相关实验视频。

教学方式:讲解和实验展示相结合。

教学用具:周期表,PPT,实验仪器等。

教学评价:1. 教学效果评价:通过学生的回答和课堂提问情况,了解学生掌握知识的情况。

2. 学生评价:通过学生问卷和小组讨论,了解对本课教学的评价。

高一化学教案碱金属元素(精选3篇)

高一化学教案碱金属元素(精选3篇)

高一化学教案碱金属元素(精选3篇)1. Title: 碱金属元素的性质和应用Objectives:- 了解碱金属元素的性质和应用。

- 能够描述碱金属元素的物理性质和化学性质。

- 能够说明碱金属元素在生活中的应用。

Procedure:1. 引入:向学生介绍碱金属元素的概念,并展示相关图片。

2. 学生讨论:与学生一起讨论碱金属元素的物理性质和化学性质,包括金属光泽、导电性和反应性等。

3. 实验演示:进行一些简单的实验演示,以展示碱金属元素的性质,比如将钠放入水中的反应。

4. 学生小组活动:将学生分成小组,要求他们在给定的时间内调查和报告碱金属元素在生活中的应用。

5. 小组报告:每个小组向全班介绍他们的调查结果,并进行讨论和反馈。

6. 总结归纳:总结碱金属元素的性质和应用,并与学生一起回答他们可能会遇到的问题。

7. 家庭作业:要求学生在家中寻找有关碱金属元素的应用,并写一份小结。

Assessment:- 学生能够准确描述碱金属元素的物理性质和化学性质。

- 学生能够说明碱金属元素在生活中的应用。

- 学生小组报告的内容准确全面。

2. Title: 碱金属元素的反应活性实验Objectives:- 理解碱金属元素的反应活性与周期表位置的关系。

- 主要了解钠和钾两种碱金属元素的反应活性。

- 掌握用碱金属元素进行实验的基本方法。

Procedure:1. 引入:通过展示钠和钾的外观和物理性质,向学生介绍碱金属元素的特点。

2. 实验准备:准备一系列用来测试碱金属元素反应活性的试剂,例如氯气、水和酒精。

3. 实验过程:分别将钠和钾与上述试剂进行反应,观察和记录反应现象和释放的气体。

4. 结果分析:与学生一起分析实验结果,讨论钠和钾的反应活性差异,并探讨与周期表位置的关系。

5. 总结归纳:总结碱金属元素的反应活性规律,并与学生一起回答相关问题。

6. 家庭作业:要求学生在家中继续进行有关碱金属元素反应活性的实验,并写一份实验报告。

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化学:2.3《碱金属元素的性质》教案(大纲版第一册)一、教学目的要求1.使学生了解碱金属的物理性质和化学性质,并能运用原子结构的初步知识来了解它们性质上的差异及其递变规律,为今后学习元素周期律等打好基础。

2.使学生了解焰色反应,并能利用焰色反应检验钾、钠及其化合物。

3.对学生进行科学方法的训练以及辩证唯物主义教育。

二、教材分析和教学建议本节教材分为两部分:碱金属元素的原子结构和碱金属的性质、焰色反应。

第一部分内容为本节的重点,也是本章的重点。

在第一部分内容中,教材先给出了碱金属的物理性质表和原子结构表,引导学生通过对表中事实和数据等资料的分析,得出一些规律性的知识。

然后,根据这些规律性的知识,作出了碱金属元素可能具有与钠相似的化学性质,以及它们的金属性随核电荷数的增大而逐渐增强的推测。

接着,教材在演示实验的基础上,通过介绍碱金属与氧气等非金属的反应,以及碱金属与水的反应,证明上述推论和预测的合理性。

最后,要求学生通过讨论,总结出碱金属具有哪些共同的化学性质,以及随着核电荷数的递增,碱金属的性质呈现怎样的变化。

在第二部分内容中,教材主要介绍了钠和钾的焰色反应,以及根据焰色反应检验钠、钾及其化合物的方法等。

本节最后的“讨论”是对焰色反应知识的灵活应用。

阅读材料“金属钾的发现”,意在激发学生学习化学的兴趣,培养学生的科学态度以及训练科学方法。

本节教材具有以下特点:1.重视引导学生认识原子的结构与元素性质间存在着密切的关系,以对学生进行量变引起质变、内因与外因的关系等辩证唯物主义教育。

2.重视对学生进行科学态度和科学方法的教育。

教材结合碱金属元素性质的比较等具体内容的介绍,采用中学化学学习中较常用的科学方法模式,对学生进行科学方法的训练。

同时,通过阅读材料“金属钾的发现”,使学生认识树立正确的科学态度和掌握正确的科学方法对化学学习的重要性。

教学建议如下:1.单纯从知识来讲,本节教材与以往的教材并没有太大区别,主要是在体现科学方法上与以往的教材存在着较大区别。

教材以钠的性质以及与原子结构的关系作为参照物,将其余碱金属的原子结构与之相比较,分析它们原子结构的相似性和递变性,并进而推论出它们性质的相似性和递变性。

应注意引导学生采用科学方法模式,在推论的基础上认真做好实验和分析实验事实,正确得出结论。

使学生在获得知识的同时进行科学方法训练,认识科学方法对化学学习的重要性。

2.碱金属元素原子结构的相似性和递变性,使它们的性质也表现出相应的相似性和递变性,结合此知识对学生进行量变引起质变、内因与外因的关系等辩证唯物主义教育。

3.注意通过实验进行焰色反应的教学,并结合节日燃放的烟火等对学生进行安全教育。

本节教学重点:碱金属元素的性质,以及与原子结构的关系。

本节教学难点:科学方法模式的训练。

三、演示实验说明和建议〔实验2-10〕整个实验操作要迅速,切取的钾块不能太大,要注意安全。

〔实验2-11〕由于焰色反应所需温度较高,所以最好在煤气灯或酒精喷灯上做实验,这样,现象会更明显。

四、部分习题参考答案习题二:1.C 2.B、D 3.D 4.C习题六:1. 13.6 g 2. 184 g五、资料1.碱金属元素的发现碱金属元素包括锂、钠、钾、铷、铯、钫,它们被发现的次序是钾、钠、锂、铷、铯、钫。

(1)钾和钠都是在1807年由戴维发现的。

他电解熔融的氢氧化钾时,发现阴极表面上出现有金属光泽、酷似水银滴的颗粒,有的颗粒刚形成就燃烧掉了,发出火焰,并发生爆炸。

有的颗粒逐渐失去光泽,表面形成一层白色薄膜。

把这种小的金属颗粒投进水里,即出现火焰。

戴维确定它是一种新的元素,因为是从钾碱(potash)制得的,所以定名为钾(potassium)。

同年,戴维又电解氢氧化钠而制得金属钠。

(2)1817年阿尔费特逊(Arfvedson)从矿石分析中确定了锂元素的存在。

锂的火焰颜色在1818年由格美林(Gmelin)发现。

他们都没有能制出锂的单质。

1818年,布朗得斯(Brandes)和戴维电解氧化锂,制得了少量金属锂。

一直到1855年,本生(Bunsen)和马提生(Mattiessen)用电解氯化锂的方法才制得较多的锂。

1893年根茨(Guntz)提出在400 ℃时电解熔融的LiCl(55%)、KCl(45%)电解液制锂,这种原理应用到生产上,一直沿用到现在。

(3)1860年克希荷夫(Kirchhoff)和本生研究碱金属光谱时,发现蓝色区域有明亮的光谱线,他们把显示这种光谱线的元素叫铯,意思是“天蓝”。

1861年,克希荷夫和本生又在暗红色区域发现新的光谱线,他们把显示这种光谱线的元素叫铷,意思是“暗红”。

(4)钫这种在碱金属中密度最大的元素,在理论上和性质上都早就相当明了地被预见了。

但一直到1939年,贝赫蕾(Perrey)才发现了这第87号元素的一个半衰期很短的同位素223Fr,它是从235U衰变为227Ac,227Ac 又经α-衰变而成的。

贝赫蕾是法国人,她为了祖国的荣誉命名它为钫,意思是“法兰西”。

图2-4 金属钠的晶体结构2.碱金属的一些物理性质(1)碱金属的晶体结构用近代实验仪器可以测得碱金属原子是在体心立方晶格上排列的(见图2-4),在立方体的8个顶点各有1个原子,在立方体的中心有1个原子。

几种碱金属的原子排列全是这样。

由于碱金属的最外电子层只有1个电子(即价电子数为1),比起具有相同电子层数的其他金属来说,原子半径大得多,因此它们就显示了熔点和沸点较低、密度较小的特点。

在高温时,实验测出碱金属的气态分子是单原子分子,但在沸点以上近于沸点温度时的蒸气中,约含有1%的双原子分子(Li2,Na2,K2,Rb2,Cs2)。

这也说明这些原子还可以以共价键结合,这种共价键是随着原子序数的增大而减弱的。

(2)碱金属密度的变化情况随着原子序数的增加,碱金属的密度一般是增大的。

这说明由于这几种金属的晶体结构方式相同,随着原子序数的增加,相对原子质量增加所起的作用超过了(或者抵消了)原子半径(或原子体积)增大的作用。

但有一个例外,就是从Na到K出现了“反常现象”,理由是由于从Na到K的相对原子质量增大所起的作用小于原子体积增大所起的作用,因此K的密度比钠的密度反而小。

还必须注意到,除Li、Na、K外,只有Rb、Cs的密度是大于水的,这也是比较特殊的。

(3)碱金属的硬度和熔点、沸点在晶格结点上碱金属原子之间是以金属键结合,而金属键是一种中等强度的键。

随着碱金属原子半径的增加,金属键的强度相对来说逐渐减弱。

这样金属原子间的联系越弱,熔点越低,硬度也越小。

除了Li,其他碱金属都在水的沸点以下熔化,这也是比较特殊的。

从硬度来说,用刀是不容易切开锂的,但随着原子序数的增加,硬度越来越小,如钠不仅可以用普通小刀切开,而且用手的力量可以挤压变形;钾好像油灰那样更软些。

3.碱金属等元素的光谱线当原子被火焰、电弧、电火花或其他方法产生的能量所激发时,能够发射出一系列具有一定波长的光谱线。

当原子核外的电子从火焰、电弧、电火花吸收一定的能量,被激发到一定的能级,这样的电子就处于激发态。

激发态的电子回到基态的时候,就会放出具有一定能量、一定波长的光谱线。

由火焰激发后而发射出的光谱就是焰色光谱,由电弧激发后而发射出的光谱就是电弧光谱,由电火花激发后而发射出的光谱就是电火花光谱。

这3种光谱的强度虽有所不同,但从任一种元素的原子发射出的光谱都有某些共同的谱线。

从焰色反应的实验里所看到的各元素的特殊焰色,就是光谱谱线的颜色。

每一种元素的光谱都有一些特征谱线。

如果在光谱中出现某一种元素的特征谱线,就可以断定该种元素的存在(见表2-2)。

表2-2 碱金属、碱土金属元素的主要特征谱线4.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,课本里叙述了它们跟氧气的反应和反应后生成的物质,但限于条件,叙述得很简单,在这里作一些补充。

碱金属跟氧气起反应,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不是最稳定的氧化物,这可以从它们的生成热的大小看出(见表2-3)。

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。

有人曾经做过实验,使钠在有限的氧气中起反应的时候,生成的是氧化钠。

4Na+O2=2Na2O当氧化钠暴露在空气中时,就继续氧化为过氧化钠,这个反应有实际意义,已成为过氧化钠的一种工业制法。

2Na2O+O2=2Na2O2氧化钠一般是用间接的方法来制取的。

例如:2NaNO2+6Na=4Na2O+N2↑在20世纪40年代末,发现了制备超氧化钠的方法,即在压强为15.2 MPa的氧气中和温度为450 ℃时,于密闭容器中持续反应100 h,过氧化钠即变为超氧化钠。

Na2O2+O22NaO2这种制备方法用于工业上生产超氧化钠。

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较相应的过氧化物稳定。

课本所述,钾、铷等跟氧气起反应,生成比过氧化物更复杂的氧化物,即是指相应的超氧化物,因它们较为复杂,课本里没有具体阐述。

碱金属的过氧化物和超氧化物,像它们的氧化物一样都是离子化合物。

过氧化钠是以2Na+和O22-结合的,在O22-里,氧原子跟氧原子是以共价键相结合的,这个键是单键,键长是0.149 nm。

从氧化数来说,O22-中氧的氧化数是-1。

其他碱金属的过氧化物中氧的氧化数都是-1。

超氧化钾是以K+和O2-结合的,O2-的结构比较复杂,它像氧分子那样具有顺磁性。

我们知道,氧分子之所以具有顺磁性是因为氧分子里有2个未成对的电子的缘故。

O2-的顺磁性没有O2里的大,由顺磁共振光谱证明,O2-里只有1个未成对电子。

超氧化物中,氧原子跟氧原子的距离是0.128 nm,比氧分子里氧原子间的距离(0.121 1 nm)长,比O22-里氧原子间的距离短。

图2-5 KO2的四面体结构在常温时,KO2的晶体呈四面体结构(图2-5)。

在高温时,KO2的晶体呈立方体结构,即跟NaCl的结构相似,不过Cl-的位置由O2-代替,就是O2-中连接2个氧原子的键的中心点,位于Cl-的位置上。

从氧化数来说,O2-的氧化数是-1,每个氧原子的氧化数是-12。

例如:4KO2+2H2O=3O2↑+4KOH超氧化钾中有6个氧从-到0,氧化数增加了,超氧化钾中另有2个氧从-12到氢氧化钾中氧的-2,氧化数减少了。

氧化数的增加和减少恰好相等。

在生产上,纯净的过氧化物和超氧化物是用钾或铷等的液氨溶液跟反应所需要的计算量的氧气起反应而制得的。

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