Презентация "Щелочноземельные металлы"

Щелочные металлы

Положение в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева

• I группа главная подгруппа.

Увеличивается радиус атомов ,

растет восстановительная способность

Общая характеристика

элементов I группы главной подгруппы

Восстано-вительные свойства

соединения

Метал-лические свойства

Атомный радиус

Валентные

Аr

элемент

электроны

увеличиваются

увеличиваются

Li 2 O, LiOH

основные свойства

Li

7

2s 1

))

Na 2 O, NaOH

основные свойства

)))

3s 1

Na

23

K 2 O, KOH

основные свойства

))))

K

39

4s 1

Rb 2 O, RbOH

основные свойства

Изучение нового материала. Все сведения не появляются сразу, а имеется возможность входе беседы с учащимися проверить их мнение и вместе дать общую характеристику щелочных металлов по их положению в таблице.

Rb

85

)))))

5s 1

Cs 2 O, CsOH

основные свойства

Cs

))))))

6s 1

133

Радиоактивный

элемент

)))))))

[223]

7s 1

Fr

Физические свойства щелочных металлов

Металлическая кристаллическая решетка

Li

Rb

Na

Cs

K

Твердые вещества серебристо-белого цвета

Электропроводны и теплопроводны

Легкоплавкие. пластичные

Щелочные металлы – простые вещества

Литий и натрий - мягкие щелочные металлы серебристо-белого цвета

Натрий – мягкий металл, его можно резать ножом .

Натрий

Литий

Щелочные металлы

Калий и рубидий

мягкие щелочные металлы серебристо-белого цвета

Рубидий

Калий

цезий

Цезий 99,99999% в ампуле

Мягкий щелочной металл золотисто-белого цвета

Щелочные металлы

Франций

Уран(235),

из которого получают франций

• Франций - щелочной металл, обладающий как радиоактивностью, так и высокой химической активностью . Не имеет стабильных изотопов

Франций-223 (самый долгоживущий из изотопов франция, период полураспада 22,3 минуты) содержится в одной из побочных ветвей радиоактивного ряда урана-235 и может быть выделен из природных урановых минералов

Химические свойства щелочных металлов

• Типичные металлы, очень сильные восстановители. В соединениях проявляют единственную степень окисления +1. Восстановительная способность увеличивается с ростом атомной массы. Взаимодействуют с водой с образованием гидроксидов ( R–OH ) щёлочей.
• Воспламеняются на воздухе при умеренном нагревании. С водородом образуют солеобразные гидриды. Продукты сгорания чаще всего пероксиды (кроме лития).
• Восстановительная способность увеличивается в ряду Li–Na–K–Rb–Cs

Химические свойства

2/3/18

• 2Na + Cl 2 = 2NaCl (в атмосфере F 2 и Cl 2 щелочные Me самовоспламеняются)

• 4Li + O 2 = 2Li 2 O 2Na + O 2 = Na 2 O 2 K + O 2 = KO 2

оксид Li пероксид Na надпероксид K

3) 2Na + Н 2 = 2NaН (при нагревании 200-400 o C)

4) 6Li + N 2 = 2Li 3 N (Li - при комнатной T, остальные щелочные Me -при нагревании)

5) 2Na + 2Н 2 О = 2NaОН + Н 2

( Li - спокойно, Na - энергично,

остальные – со взрывом –

воспламеняется выделяющийся Н 2

Rb и Cs реагируют не только

с жидкой Н 2 О , но и со льдом. .

6) 2Na+ Н 2 SО 4 = Na 2 SО 4 + Н 2

(протекают очень бурно)

4

Гидроксиды

• KOH – едкое кали
• NaOH – едкий натр, каустическая сода, каустик

Образование гидроксидов

K 2 O + H 2 O= 2KOH

• Гидроксиды щелочных металлов, кроме Li, термостойки и не разрушаются от температуры.
• Гидроксиды реагируют с

Кислотами

2KOH + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2H 2 O

Кислотными оксидами

2KOH + SO 3 = K 2 SO 4 + 2H 2 O

Солями (если образуется нерастворимое основание).

2NaOH + CuSO 4 = Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4

Качественное определение щелочных металлов

2/3/18

Для распознавания соединений щелочных металлов по окраске пламени исследуемое вещество вносится в пламя горелки на кончике железной проволоки.

Li+ - карминово-красный K+ - фиолетовый Cs+ фиолетово-синий

Na+ - желтый Rb + - красный

Li+ Na+ K+

4

2/3/18

Получение щелочных металлов

1) Электролиз расплавов соединений щелочных металлов:

2МеCl = 2Ме + Cl 2

4МеOH = 4Ме + 2Н 2 О + О 2

2) Восстановление оксидов и гидроксидов щелочных металлов:

2Li 2 O + Si = 4Li + SiO 2

KOH + Na = NаOH + K

Схема электролизера для получения натрия

Ванна состоит из стального кожуха с шамотной футеровкой, графитовым анодом А и кольцевым железный катодом К, между которыми расположена сетчатая диафрагма. Электролитом служит более легкоплавкая смесь его с 25% NaF и 12% КСl (что позволяет проводить процесс при 610–650°С). Металлический натрий собирается в верхней части кольцевого катодного пространства, откуда и переходит в сборник. По мере хода электролиза в ванну добавляют NaCl.

4

Применение щелочных металлов

4

Биологическая роль и применение

Соединений калия и натрия

Раствор хлорида натрия (0,9%) применяется в медицине. Такой раствор называется физиологическим

Питьевая сода применяется в кулинарии, для выпечки кондитерских изделий.

Хлорид натрия - как добавка к пище

Сколько воды и хлорида натрия нужно взять для приготовления физиологического раствора

массой 0,5 кг?

Хлорид калия - очень ценное минеральное удобрение. Рассчитайте массовую долю калия (%) в этом веществе.

Смесь хлорида и гидрокарбоната натрия массой 15 г обработали уксусной кислотой, при этом выделилось 2,8 л (н.у.) газа. Определите массовые доли в процентах компонентов смеси.

Тривиальные названия солей:

70% NaHCO 3

4,5г соли

495,5 г воды

52%

Поваренная соль

30% NaCl

ответ

ответ

Калийные удобрения играю важную роль в жизни растений.

Для работы слайда необходимо кликнуть мышью на любой синий прямоугольник. Для 1-3 ячейки таблицы это задача. Для 4 ячейки - проверка знаний тривиальных названий веществ.

NaCl

K 2 CO 3

поташ

KNO 3

Калийная селитра

Na 2 CO 3 *10H 2 O

Кристалли-ческая сода

ответ

Na 2 SO 4 *10H 2 O

NaHCO 3

Глауберова соль

Питьевая сода

15

Li

Охладитель в ядерных реакторах

В медицине

При изготовлении фарфора

В металлургии для удаления примесей

К+

Калийные удобрения. Влияет на интенсивность фотосинтеза у растений

Внутриклеточный ион. Поддерживает работу сердечной мышцы (курага, бобовые, чернослив, изюм)

Бертолетова соль – обязательная часть праздничного фейерверка

Na+ внеклеточный ион (содержится в крови и лимфе)

15

Rb

Изготовление фотоэлементов

В медицине как болеутоляющие и успокоительные средства

В научных исследованиях

15

Промотор в каталитических процессах

Cs

Производство специальных стекол

Производство приборов радиационного контроля

15

2/3/18

Фотография

Описание минерала

Химический состав

LiAl[Si 2 O 6 ]

Цвет

Бесцветный, красный, желтый, зеленый

Плотность

3,1—3,2 г/см 3

Твердость

6,5

Сподуменн

2/3/18

Фотография

Описание минерала

Химический состав

NaСl

Цвет

Бесцветный, красный, желтый, синий

Плотность

2,2—2,3г/см 3

Твердость

2,5

Вкус

Солёный

Галит

2/3/18

Природные соединения калия

Фотография

Описание минерала

Химический состав

КСl

Цвет

Бесцветный, молочно-белый, темно-красный, розовый

Плотность

Твердость

1,97-1,99 г/см 3

Вкус

1,5

Едкий

Сильвин

2/3/18

Природные соединения калия

Фотография

Описание минерала

Химический состав

MgCl 2 ·KCl·6H 2 O

Цвет

Красный, желтый, белый, бесцветный

Плотность

Твердость

1,6г/см 3

Вкус

1,5

Жгучий соленый

Карналит

2/3/18

Спасибо за урок!