高三化学教案4碱金属元素 最新.docx

1、高三化学教案4碱金属元素 最新第四单元 碱金属元素【考点战略】考点互联1钠及其化合物的转化关系2碱金属元素的相似性和递变性Li、Na、K、Rb、Cs、Fr相似性差异性原子结构及元素性质最外层电子数 1易失电子，金属性强最高化合价 +1价核电荷数依次增大，原子半径依次增大失电子能力依次增强，金属性依次增强有不同的焰色反应单质的物理性质颜色：银白色硬度：柔软密度：轻金属熔、沸点：较低铯略有金色硬度依次减小密度增大，但K比钠小，反常。熔沸点依次降低单质的化学性质强还原性与非金属单质化合与H2O反应生成MOH+H2还原较不活泼的金属活泼性依次增强 Li Li2O；与O2的燃烧产物： Na Na2O2；

2、 K、Rb、Cs更复杂与水反应剧烈程度依次增大氧化物及其水化物M2O都是易与水反应的碱性氧化物，水化物都是强碱MOH的碱性依次增强 物质比较 Na2O Na2O2 属 类 碱性氧化物 过氧化物 颜色、状态 白色固体 淡黄色固体 氧元素价态 -2价 -1价 稳定性 不稳定 较稳定化学 与水反应 Na2O+H2O2NaOH2Na2O2+2H2O4NaOH+O2性质 与CO2 反应 Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO22Na2CO3+O2化 学 式 NaHCO3 Na2CO3属 类 酸 式 盐 正 盐俗 名 小 苏 打 纯碱、苏打颜色、状态 细小的白色晶体 白色粉末 热稳定性 不稳定

3、，受热易分解2NaHCO3Na2CO3+H2O +CO2 稳定，加热不易分解 溶解性 接近易溶，溶解度比Na2CO3小 易溶于水与酸反应 迅速放出大量气体 HCO3+H+H2O+CO2 放出气体相对较缓和酸不足：CO32+H+=HCO3酸足量：CO32+2H+H2O+CO2与碱反应 生成正盐 HCO3+OH=CO32+H2O 不反应 与CO2 反应 不反应Na2CO3+CO2 +H2O=2NaHCO3水解水解程度小，溶液碱性弱HCO3+H2OH2CO3+OH水解程度大，溶液碱性较强CO32+H2OHCO3+OH用途作发酵粉成分，治疗胃酸过多症广泛用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业，也用于制其它钠

4、化合物相互转化HCO3CO32-鉴别加热(固体)看有无气体生成； 加酚酞(等浓度稀溶液)看红色深浅； 加CaCl2稀溶液看有无沉淀4碳酸氢钠和碳酸钠3氧化钠和过氧化钠的比较考点解说（一）碱金属元素：元素周期表中IA族元素(除H外)称为碱金属，包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)。由于它们的氢氧化物（MOH）均易溶于水，呈强碱性，因而统称碱金属。碱金属是典型的活泼金属，在自然界没有单质存在，只能由人工（一般用电解法）制取。钠是碱金属的代表物，以钠为参照物，根据递变关系可以推论出其它碱金属的主要性质。碱金属不仅是有关金属性质理论学习和研究的典型物，在实际生产上也

5、有重要用途。如钠可用于制取Na2O2等重要化合物，可用作冶炼钛、锆、铌、钽等金属的还原剂，可用于制高压钠灯，钠、钾合金可用作原子反应堆的导热剂。（二）金属钠1钠的化学性质 钠的化学性质很活泼，易失去电子被氧化，表现出强还原性：Na e = Na+（1）Na跟非金属（如Cl2、S、O2等）发生化合反应2Na+O2Na2O2(淡黄色) Na+S=NaS （反应剧烈，可能爆炸）（2）Na跟水、酸、醇发生置换反应2Na+2H2O=2NaOH+H2 (剧烈) 离子方程式：2Na+2H2O=2Na+2OH+H2 2Na+2C2H50H 2C2H5ONa+H2 (平稳)（3）Na与盐溶液反应。一般不跟溶液中

6、金属离子作用，而是与水反应。必须考虑其产物(NaOH)与金属离子间的作用。例如，钠与硫酸铜溶液的反应，可认为是两步反应： 2Na+2H2O=2NaOH+H2；2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2 也可合并写为总反应方程式： 2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2+H2 钠与硫酸铜溶液反应的现象为：钠块浮于液面，熔成闪亮的小球，四处游动，放出气体并逐渐消失(以上现象与钠跟水的反应现象相同)；溶液中则产生蓝色絮状沉淀。 （4）Na还原其它金属4Na+4TiCl4Ti+4NaCl(工业制钛)； 2 钠的存在、保存、制备在自然界中，钠元素只能以化合态存在。主要存在形

7、式有NaCl及Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等。金属钠是人工制取的。制取原理：2NaCl（熔融） 2Na+Cl2 实验室中通常将钠保存在煤油里，以使其与空气隔绝。这是利用钠比煤油密度小，且不溶于煤油，也不与煤油反应的性质。（三）过氧化钠(Na2O2) 1Na2O2是浅黄色的固体。其主要反应为：（1）与水反应: 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 （2）与二氧化碳反应： 2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+O2 （3）与酸反应： 2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2 （4）氧化性：过氧化钠（或其它过氧化物如过氧化氢、过氧化钾等）有强氧化性，不但可以氧化常

8、见的还原性物质还可以起漂白、杀菌作用。2Na2O2的用途：过氧化钠常用作生氧剂和漂白剂。（四）NaOHNaOH是最重要的常用碱。实验室使用强碱时一般用NaOH。工业上广泛用于制肥皂、造纸、纺织、印染等。1NaOH的重要理化性质（1）白色固体，易潮解，易溶于水，溶解时放出大量热，有很强的腐蚀性。（2）强吸水性，可用作干燥剂。为防吸水后结块，常和CaO混合制成“碱石灰”。（3）强碱，俗称火碱、烧碱、苛性钠。具有碱的通性。对玻璃有腐蚀作用。2NaOH的主要反应（1）与酸碱指示剂作用；（2）与酸或酚发生中和反应；（3）与酸性氧化物如SO2、SO3、CO2 、SiO2、P2O5等反应；（4）与两性物质如

9、Al、Al2O3、Al(OH)3等反应；（5）与盐类发生复分解反应，如与铵盐反应生成NH3，与MgCl2等一些盐反应生成氢氧化物沉淀，与酸式盐反应生成正盐等；（6）与多种非金属单质（如Cl2）反应；（7）在有机反应中作催化剂或反应物，例如卤化烃的水解反应、卤代烃的消去反应、酯类的水解反应、油脂的皂化反应等。3有关NaOH（及其它强碱）的实验问题 （1）防止对玻璃的腐蚀。保存的试剂瓶不能用磨口玻璃塞；酸式滴定管、分液漏斗等有玻璃活塞的仪器一般避免与碱液接触；制取氨气用熟石灰而不用NaOH；制甲烷时要加入多量的石灰稀释NaOH；熔化固体NaOH要选金属铁、镍等金属质料的坩埚而不选用玻璃、陶瓷等硅酸

10、盐质料的坩埚。 （2）注意其潮解性。取用后应随时塞（盖）瓶口；保存应注意密封；称量时应放在玻璃器皿中而不是常规的垫纸的方法。 （3）注意安全。NaOH对肌肤有很强的腐蚀性，应尽量避免与皮肤直接接触，万一碱溶液溅到皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后再涂上硼酸溶液。如果溅到眼睛中应立即用大量水冲洗，并急送医务室治疗。4NaOH的工业制备：电解饱和食盐水 2NaCl+2H2OH2+Cl2+2NaOH Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH（五）Na2CO3和NaHCO31Na2CO3的工业制法：把CO2 通入饱和了氨和食盐的溶液中NaCl+NH3+CO2 +H2O=NaHCO3（结晶）+

11、NH4Cl然后加热过滤出的NaHCO3晶体 2 NaHCO3Na2CO3+CO2 +H2O “侯氏制碱法”的发明人是中国化学家侯德榜。产品为纯碱和NH4Cl。2碳酸及碳酸盐的热稳定性规律。（1） 正盐酸式盐H2CO3 (盐含同种金属阳离子)，如稳定性 Na2CO3NaHCO3H2CO3。（2）IA族碳酸盐IIA族碳酸盐，如 Na2CO3CaCO3。3正碳酸盐和酸式碳酸盐的溶解性 IA族碳酸盐的溶解性：正盐酸式盐，如Na2CO3NaHCO3。 IIA族碳酸盐的溶解性： 酸式盐正盐， 如Ca(HCO3)2CaCO3。 （六） 焰色反应1实验操作要领：所用火焰应该无色。所用金属丝本身没有明显焰色。铂

12、丝（或其代用品）要洗干净，以避免其它离子的干扰。用盐酸洗涤，灼烧，并反复多次，直至火焰变为无色。检验K+时要透过蓝色钴玻璃片观察焰色。2焰色反应不属于化学反应；焰色是元素的性质，一种元素的游离态和化合态都具有同样的焰色反应。（七）碱金属中的某些特殊性1钠、钾等常浸于煤油中保存，但锂的密度比煤油小，不能用煤油保存。可浸于密度更小的油中或用石蜡封存。2随相对原子质量的增加，碱金属密度增大，但钾的密度比钠小。 3碱金属在足量氧气中燃烧生成过氧化物或更复杂的氧化物，但Li与O2反应只能生成正常的氧化物Li2O。 4较活泼金属能把较不活泼金属从它们的盐溶液中置换出来，但碱金属不能。而是首先与水反应。 【

13、命题战略】高考经典聚焦一、选择题（每小题有1-2个选项符合题意）1 在允许加热的条件下，只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁、硫酸铝和硫酸铁溶液，这种试剂是（2003年江苏） ANaOH BNH3H2O CAgNO3 DBaCl2 2按图4-1装置持续通入x气体，并在管口P处点燃，实验结果使澄清的石灰水变浑浊；则x、Y可以是 (1993 全国)AH2和NaHCO3 BCO和Na2CO3CCO和CuO DH2和Fe2O33下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是 (1996 上海) A干冰 B黄沙 C干粉(含NaHCO3)灭火剂 D，泡沫灭火剂4在10mL 0.01molL-1的纯碱溶液中不断

14、搅拌并逐滴加入1.2mL 0.05mol L-1HCl，完全反应后在标准状况下生成二氧化碳的体积为 （1998上海） A1344mL B2240mL C0672mL D0mL5用1L 1.0mol L-1 NaOH溶液吸收0.8mol CO2 所得溶液中的CO32 和HCO3 的物质的量浓度之比约是 （2000春京皖） A13 B12 C23 D326碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是：高沸点 能溶于水 水溶液能导电 低熔点 熔融状态不导电 (2001上海)A. B. C. D.二、非选择题7(1994全国)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，请从图4-2中选用适当的实验装置，

15、设计一个最简单的实验，测定Na2O2试样的纯度(可供选用的反应物只有CaCO3固体，6mol L-1 HCl和蒸馏水)。 请填写下列空白：(1)写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式_(2)应选用的装置是(只要求写出图中装置的标号)_。 (3)所选用装置的连接顺序应是_ (填各接口的字母，连接胶管省略)。 8（1997上海） 某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳反应)，设计用图4-3所示仪器来制取氧气并测量氧气的体积图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水。甲管有刻度(050mL)，供量气用；乙管可以上下移动以调节液面高低

16、。实验室供选用的药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。试回答： （1）上述装置的连接顺序是(填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略)_(2)装置C中放入的反应物是_和_(3)装置A的作用是_;装置B的作用是_(4)为了较准确地测量氧气的体积,除了必须检查整个装置的气密性外,在读取反应前后甲管中液面的读数、求其差值的过程中,应注意_和_(填写字母编号)a.视线与凹液面最低处相平b.等待片刻，待乙管中液面不再上升时立即读数c.读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平d.读数时不一定使甲、乙两管液面相平高考命题预测 从高考经典聚焦中，不难看出，碱金属作为活泼金属的典型，重要化

17、合物Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3分别作为过氧化物、强碱、强碱弱酸盐、酸式盐的代表，在无机化学中都有非常重要的地位，因而成为高考命题的重点之一。不但有单独考性质知识点及性质递变规律的题目，还常与离子共存、物质推断、鉴别等问题结合；不但常有选择题和填空题，而且也是实验题、计算题中的常用素材，估计在今年的高考中这种地位仍将继续保持。一、选择题(有1-2个选项符合题意)9把一小块金属钠投入饱和氯化铵溶液中，收集到的常温气体是 A只有氢气 B.只有氨气 C.氢气和氨气 D.氧气和水蒸气10.Na3N是离子化合物,它与水作用可产生氨气,下列叙述正确的是 A.Na3N与HCl反应可产生两

18、种盐 B.在Na3N与水反应中,Na3N作还原剂C.Na3N中,Na+半径比N3半径小 D.Na+与N3的电子层结构都与氩原子结构相同11.平均相对分子质量为7.2的CO和H2组成的混合气体2.1g,与足量的O2充分燃烧后,立即将全部气体通入足量的Na2O2固体,固体质量增加 A. 2.1g B.3.6g C.7.2g D.无法确定12.已知钡的活动性处于钾和钠之间,下列各项可实现的是A.钡可以从NaCl溶液中置换出钠 B.钡可以从冷水中置换出氢,且反应比较剧烈C.在溶液中钡离子可氧化金属锌,使之成为Zn2+ D.在空气中加热钡,只能生成BaO二、填空题13在A、B、C、D、E五种物质中,其中

19、A、B、C、D的焰色反应为黄色；E为气体，并且能使带火星的木条复燃。它们有如图4-4所示的转化关系。（1）写出下列物质的化学式： A_B_C_ D_E_X_ Y_(2)写出X和C反应的化学方程式_【方法战略】第1题解题方法 四种待鉴液的阳离子各不相同，应该选用某种阴离子来与它们反应。首先考虑碱（OH），氢氧化钠与它们反应有各不相同的现象。答案为A。第2题解题方法 关键在审题和理解题述实验中物质的运动过程。例如A项：H2开始通入试管时没有反应，接着进入石灰水，还是不反应，在P处就可以点燃。试管内NaHCO3受热分解，生成的CO2 通过支管进入石灰水后能使石灰水变浑浊。所以A符合题意。迷点标识 B

20、项是审题不清的学生易错选的，因为CO燃烧生成CO2 。其实这时生成的CO2 不再通入石灰水，不能使石灰水变浑浊。正确答案是A、C。第3题解题方法 分析灭火剂与钠或钠燃烧后的产物Na2O2的作用。具体分析为：钠既着火，表面就生成了过氧化钠，且处于高温状态。干冰（CO2 ）、干粉中NaHCO3分解的产物、泡沫中的水都会与过氧化钠反应生成O2，水还能与钠反应生成H2，都可能使燃烧更剧烈，都不适合作钠着火的灭火剂。正确答案是B。第4题解题方法 考虑Na2CO3与酸的第一步反应中两种反应物的过量问题，第一步反应如果有HCl过剩，过剩的HCl才能产生CO2 。答案是D。第5题解题方法 可以写出分步反应的化

21、学方程式，第一步反应生成Na2CO3，剩余的CO2 继续与Na2CO3反应生成NaHCO3，从而可计算生成的Na2CO3和NaHCO3的比例。本题若用守恒法解，则更简洁更快捷：根据Na守恒，则有n(Na2CO3)2 +n(NaHCO3)=n(NaOH)；根据C守恒,则有n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=n(CO2 )。代入已知量，即可求得两种生成物的物质的量。答案为A第6题解题方法 先考虑碱金属卤化物属于哪类晶体，再考虑该类晶体物理性质的特点。因为是离子化合物（离子晶体），不难得出正确答案是A。第7题解题方法 实验的基本构思是使样品跟H2O或者CO2 反应，通过测定生成的O2的体积来了解

22、Na2O2的质量，从而计算出纯度。 Na2O2可以跟水反应生成O2，Na2O和水反应不生成气体；Na2O2跟CO2 反应生成O2，Na2O跟CO2 反应也不生成气体。因此选用这两个反应中的任一个，都可以通过测量产物O2的体积来测定Na2O2的纯度；根据题目要求，应采用前一反应，因为根据这一反应原理设计的实验仪器装置较后一反应方案简单，后一方案不是最简单的；选用前一反应方案需要的仪器装置是，装置的连接顺序是G接A、B接F。答案：(1) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2； Na2O+H2O=2NaOH。(2) （3）（G）接（A）、（B）接（F）。第8题 解题方法 呼吸面具中的反应原理是：

23、2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+O2。根据“制取氧气并测量氧气体积”这一目的，必须依次考虑以下问题：用什么原料和仪器制取CO2 ；如何除去CO2中的杂质HCl；CO2 与Na2O2反应仪器的选择；为测得O2的真实体积必须除去未反应完的CO2，因此有用什么物质来除，选用哪个装置的问题。解决以上问题也就回答了（1）（3）。第（4）问主要考虑读数误差及压强对气体体积的影响。答案：(1) (顺序可对调)；(2)大理石，盐酸；(3)吸收混在O2中未反应的CO2 ；吸收CO2 中混有的HCl；(4)a，c。第9题解题方法 金属钠与盐溶液反应要考虑首先与水反应，其次生成的NaOH与盐的作用。答案为

24、C。第10题解题方法 Na3N与水的反应属于盐类水解，符合盐类水解的一般规律，即盐的两种离子与水的两种离子“重新组合”成酸和碱。但这里N3与H+结合成的“酸”是NH3，却具有碱性，也能与HCl反应生成盐NH4Cl。因此能生成两种盐。盐类水解属于复分解反应，是非氧化还原反应。所以A项正确，B项错误。Na+与N3都具有Ne原子的电子层结构，Na+核电荷数大，因此半径较小。可知C项正确，D项错误。答案为A、C。第11题解题方法 按一般的思维定势，本题属于典型计算题。要先通过平均相对分子质量和总质量求出两种气体各自的质量，然后分别燃烧，产生的二氧化碳和水再跟过氧化钠反应，从而求得固体的质量增大值。但如

25、果分析一下总过程：2H2 2H2O4NaOH 氧气一进一出，真正“进入”NaOH而使固体质量增加的是H2的质量。从2Na2O24NaOH的物质变化也可看出，增加的质量就是H2的质量。同样可以分析出，CO燃烧后的产物通过Na2O2，固体增加的质量就等于原CO的质量。掌握这个规律后，本题不用计算：固体增加的质量等于原混合气体的质量。答案为A。第12题解题方法 钡的活动性既处于钠与钾之间，其化学反应的情况当然要与钠和钾类似。答案为B。第13题解题方法 本题突破点明显,只要对碱金属及其化合物间的转化关系清楚,并不难得出答案.突破点E是O2。钠的化合物生成氧气的知识点又很突出，只有过氧化钠与H2O或与C

26、O2 反应。于是可知C、X、Y。再注意图中的2处B，即可确定A、B。答案（1）7种物质分别是：NaHCO3、Na2CO3、Na2O2、NaOH、O2、CO2 、H2O。 （2）2CO2 +Na2O2=2Na2CO3+O2【战略演练】一、选择题（有1-2个选项符合题意）1. 碱金属元素的原子结构和单质性质按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序依次递增的是熔点密度化学活动性还原性电子层数原子半径阳离子氧化性阳离子半径最外层电子数最高化合价A. B.C. D. 2. 下列叙述中正确的是A所有碱金属与氧形成的化合物均属于碱性氧化物，溶于水即生成碱B由于碱金属的氢氧化物均为强碱，所以碱金属的盐都不会水解C金

27、属钾可以保存在煤油中，金属锂不能保存在煤油中D土壤中需要补充钾肥是因为构成土壤的物质中几乎不含钾元素3. 下列关于铷的叙述中，不正确的是A. 金属铷投入水中会引起爆炸B. 铷是一种强还原剂,铷离子很稳定C. 铷受热后,能在空气中剧烈燃烧,生成比过氧化物更复杂的氧化物D. 铷原子的核电荷数比钾原子多,因此铷原子失电子能力小于钾原子4. 碱金属溶于汞中形成的液态合金称为 “汞齐”,具有强还原性。取7g某碱金属的汞齐与水反应，得到2.24L(标准状况)氢气,并得到1L密度为g cm3的溶液,则溶液中溶质的质量分数可以是A. % B. % C. % D. %5. 用金属钠制取氧化钠通常是通过以下反应实

28、现：2NaNO2+6Na=4Na2O+N2而不是通过钠与空气或氧气反应的方法制取。其原因的合理解释是A.钠与空气或氧气反应不能生成氧化钠.B.钠在空气或氧气中反应能生成过氧化钠使产品不纯C.钠与亚硝酸钠反应时生成的N2能保护氧化钠,避免它与空气接触氧化D.钠与亚硝酸钠反应生成的氧化钠比较稳定,不会被空气氧化.6. 在钠的下列主要用途中,利用钠的物理性质的是.制取过氧化钠等化合物 .制取钠钾合金,作原子反应堆的导热剂 冶练钛等金属制高压钠灯 A. B. C. D.7. 有10mL 0.1mol L-1的Na2CO3溶液和20mL 0.05mol L-1的盐酸,在搅拌下采用以下两种方法混合,最后都

29、滴加2滴酚酞溶液。将Na2CO3溶液滴入盐酸中；将盐酸滴入Na2CO3溶液中。以下对结果的推测正确的是A. 放出的CO2 一样多 B.放出的CO2 较多C.滴入酚酞后,的溶液显较深的红色 D.滴入酚酞后,的溶液显较深的红色8. 有Na2CO3和NaHCO3混合物20g,用酒精灯加热到不再有气体放出为止,发现质量减少了3.1g,则混合物中Na2CO3的质量分数为A.70% B.58% C.45% D.42%9. 将过量CO2 通入下列溶液中,最后溶液变澄清的是A.饱和Na2CO3溶液 B.饱和石灰水C.0.01mol L-1的NaAlO2溶液 D.较浓的苯酚钠溶液10甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入01mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100mL水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁的质量分数大小的顺序是 A甲乙丙丁 B丁甲乙=丙C甲=丁乙=丙 D丁甲乙丙11一小块金属钠投入三氯化铁溶液中，