碱金属 一、钠的原子结构及其样丽 1、钠原子结构为最外层1个电子，次外层8个电子：表现较强的金属性。在化学反应中总是失去一个电子 显+1价。 2、钠的物理性质：那是金属，具有软、经、熔沸点低、金屈光泽的特点（由于纳是一种极活泼的金属，平常我 们看到的钠表面覆盖有一层氧化物，只有切开金属时，其切面才有金属光泽) 3、钠的化学性质： (I)与大多数非金属单质反应，形成钠为+1价的离子化合物，例如：NaH、NaO、NaO2、NaC、NaS等。钠 与氧气反应时，条件不同产物不同： Na0,里慢氢化，Q白色) 2Nat0燃a,0(黄色，过氧化物 (2)钠与水反应：2Na+2HO=2NaOH+Hb1 钠与水反应的现象：①剧烈：钠与水反应十分剧烈，说明钠是一种既活泼的金属。②熔融：钠块熔成小球 说明钠与水反应放出大量的热 ③浮 钠球浮在水面，说明钠比水轻。④动、气：钠球浮在水面，说明钠 在快速运动。钠与水反应时，在再钠球表面产生气体推动钠球在水面运动。 (3)金属钠置于空气中的反应有：4Na+O2=2Na0,2Na+2H0-2NaOH+H↑金属钠置于空气中的变化过程是： 先变暗（生成Na:O)后来变为有色固体(NaOH),潮解，结块（吸收CO2生成NaCO·10HO),白色粉肃 NaCO110H,ONaC0.<风化> 4)钠与酸反应中钠极易与酸反应：2Na+2HC=2NaC+H,】 钠与酸的反应的两种情况：①酸过量，钠只与酸反应。②酸少量时，钠先与酸反应，当酸反应完后剩余的钠与 水反应 (⑤)钠与盐的水溶液反应时，先是钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与盐反应。 钠与熔融的盐反应置换出盐中较不活泼的金属，例：4a灯© 4NCI+Ti 4、钠的制备：由于纳的金属活泼性强， 种强还原性的金属，因此只能通过电解熔融的NC制备金属钠 通电 Na+Cl. 5、钠的保存和用途： ①钠保存在干燥的煤油中。②钠的用途主要有：与钾制成合金做原子反应堆中的导热剂，制备过氧化钠，治炼 稀贵金屈，作电光源（高压钠灯） (二)、钠的化合物 一、过氧化物的性质 1、过氧化钠的结构特点：过氧化钠是离子化合物，阴离子是过氧根(02-)，其中氧元素的化合价为1价， 因此过氧化钠既有氧化性又有还原性，而以氧化性为主，是强氧化剂。 2、过氧化钠不是碱性氧化物：碱性氧化物的定义是：当和酸反应只生成盐和水的氧化物。而过氧化钠与 酸反应除了生成盐和水以外，还有氧气生成。例如：2NO2+4HC=4NaC1+2H,O+O2t 3、过氧化钠的氧化性和还原性： 过氧化钠中，杨元素的化合价为-1价，当作氧化剂时，氧元素降至2价 当作还原剂时，氧元素的化合价为0价 (I)作氧化剂：NaO2+SO2=NaSO:在碱性条件下可以氧化一些中强氧化性物质。例：NaO+MnO2=NazMnO4 (2)作还原剂：即遇到强氧化剂时，NaO2被氧化。 (3)歧化反应 a、与水反应 2:6+20=4- 得2e- b、与酸反应 2 c、与C02反应2Na02+2C02=2NaC05+0z↑ 这类反应的实质是过氧化钠先与水作用生成过氧化氢，其后过氧化氢再分解产生氧气
碱 金 属 一、钠的原子结构及其性质 1、钠原子结构为最外层 1 个电子，次外层 8 个电子；表现较强的金属性。在化学反应中总是失去一个电子， 显+1 价。 2、钠的物理性质：那是金属，具有软、轻、熔沸点低、金属光泽的特点(由于纳是一种极活泼的金属，平常我 们看到的钠表面覆盖有一层氧化物，只有切开金属时，其切面才有金属光泽) 3、钠的化学性质： (1)与大多数非金属单质反应，形成钠为+1 价的离子化合物，例如：NaH、Na2O、Na2O2、NaCl、Na2S 等。钠 与氧气反应时，条件不同产物不同： (2)钠与水反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 钠与水反应的现象：①剧烈：钠与水反应十分剧烈，说明钠是一种既活泼的金属。②熔融：钠块熔成小球， 说明纳与水反应放出大量的热。 ③浮：钠球浮在水面，说明钠比水轻。④动、气：钠球浮在水面，说明钠球 在快速运动。钠与水反应时，在再钠球表面产生气体推动钠球在水面运动。 (3)金属钠置于空气中的反应有：4Na+O2=2Na2O ,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑金属钠置于空气中的变化过程是： 先变暗(生成 Na2O)后来变为有色固体(NaOH)，潮解，结块(吸收 CO2 生成 NaCO3·10H2O)，白色粉末 (Na2CO3·10H2O→Na2CO3)-<风化>. (4)钠与酸反应中钠极易与酸反应：2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ 钠与酸的反应的两种情况：①酸过量，钠只与酸反应。②酸少量时，钠先与酸反应，当酸反应完后剩余的钠与 水反应。 (5)钠与盐的水溶液反应时，先是钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与盐反应。 钠与熔融的盐反应置换出盐中较不活泼的金属，例： 4、钠的制备：由于纳的金属活泼性强，是一种强还原性的金属，因此只能通过电解熔融的 NaCl 制备金属钠 5、钠的保存和用途： ①钠保存在干燥的煤油中。②钠的用途主要有：与钾制成合金做原子反应堆中的导热剂，制备过氧化钠，冶炼 稀贵金属，作电光源(高压钠灯)。 （二）、钠的化合物 一、过氧化物的性质 1、过氧化钠的结构特点：过氧化钠是离子化合物，阴离子是过氧根（O2 2-），其中氧元素的化合价为-1 价, 因此过氧化钠既有氧化性又有还原性,而以氧化性为主,是强氧化剂。 2、过氧化钠不是碱性氧化物：碱性氧化物的定义是：当和酸反应只生成盐和水的氧化物。而过氧化钠与 酸反应除了生成盐和水以外，还有氧气生成。例如：2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑ 3、过氧化钠的氧化性和还原性：过氧化钠中，杨元素的化合价为-1 价，当作氧化剂时，氧元素降至-2 价； 当作还原剂时，氧元素的化合价为 0 价。 ⑴作氧化剂：Na2O2+SO2=Na2SO4 在碱性条件下可以氧化一些中强氧化性物质。例：Na2O2+MnO2=Na2MnO4 ⑵作还原剂：即遇到强氧化剂时，Na2O2 被氧化。 ⑶歧化反应 a、与水反应 b、与酸反应 c、与 CO2 反应 2Na2O2+2CO2=2NaCO3+O2↑ 这类反应的实质是过氧化钠先与水作用生成过氧化氢，其后过氧化氢再分解产生氧气
Na0+H-0-NaOH+H0 NaO2+HSO=NaSO:+HO 2H2O2=2H20+O2t 4、过氧化物的漂白作用与氯气漂白作用类似，是不可逆过程，表现了过氧化钠的强氧化性。 5、NaeO与NaO2的性质比较 氧化物 Na2O2 结构 离子化合物，氧元素化合价为-2价离子化合物，氧元素化合价为1价 类别 碱性氧化物 过氧化物 颜色状态 白色固体 淡苗色固体 与水反应 Na2O+2 H2O=2 NaOH 2Na:O2+2H2O=4NaOH+O:1 与CO反应Na0+CO=NCO, 2Na0+2C02=2NaC0+01 与酸反应 NaO+2HCI=2NaCl+HO 2NaO2+4HCI=4NaCl+2H20+O2t 用途 制NaOH 用于潜水航空的制备剂，做漂白剂（漂白织物羽毛等） NaCO aHCO的性质 n.CO: NaHCO 结成拔T 木装T 外观 白色粉末，NaC0,·10H0为晶体，易风化 细小的白色晶体 与强酸反应 C02+2H=H0HC02 HCO3+H=HO+CO2↑ 与品益反南 与碱一般不反应，但可生成沉淀的威 HCO方+OH=H0+C02 Ca2++C02=CaC03 热稳定性 受热分解：2 NaHCO,NaCO+HO-CO 用途 制肥皂、玻璃、造纸、纺织 制发酵粉、治疗胃酸过多 相互转化 C0+H0 2、Na,CO1和NaHCO3在水中溶解性及电离 NaCO:和NaHCO都溶于水，但NaHCO在水中的溶解度较小，这与其它碳酸盐在水中的溶解性 律不同。盐类在水中溶解性的一般规律是酸式盐的溶解性大于正盐的溶解性。 候德榜制碱法正是利用 NaHCO3在水中溶解度小的性质 向饱和的氯化钠和氨的混合液中通路过量CO2,析出NaHCO 在水中的电离：NaC0,=2Na+CO NaHCO3=Na+HCO: 3、NaCO2和Nahco1与酸反应：NahCO+2HCI=2NaC1+H,O+CO↑Nahco+HCI=NaC1+HO+CO,↑ NaHCO为与酸反应刷烈得名，消耗的酸少（泡沫灭火器中盛有NaHCO)CO2气体逸出：NCO3溶液 中开始无气体逸出，加酸至一定量以后才有CO2气体产生。由此可鉴别NaCO溶液和NaHCO溶液 将NaCO,溶液或Na 溶液加入酸溶液中时，有预算是过量的 都会立即产生C0,气体逸出 4、NaCO和NaHCO与碱反应 NaCO只能与某些可溶性碱[如Ca(OH]发生复分解反应。而NaHCO中由于有一个H原子，HCO 可电离出一个，可与所有的可溶性碱反应， 某反应的离子方程式为：HCO,+OH=H0+CO3 、NaCO:和NaHCO 的 根据热稳定性进行鉴别： 分别加热固体NaCO和NaHCOs,有气体放出的是NaHCO:。鉴别其溶液的 方法是：将稀酸逐滴加入NaCO溶液和NaHCO:中，一开始就有气体放出的是NaHCO:溶液：也可加入 少量BaCl2溶液或CaC2溶液，产生白色沉淀者为NaCO3溶液。 6、NaCO和NahCO的提纯 NaCO,中含有NaHCO, 加热分解NaHCO成NaCO:NaHCO中含有NaCO时通入足量的CO 气体，使NaHCO,转化成NaHC 三、成金属元素 1、碱金属所包含的元素 碱金属包含Li、Na、K、Rb、Cs、Fr等六种元素。由于Fr是人工放射性：不在中学中学习
Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2 Na2O2+H2SO4=Na2SO4+H2O 2H2O2=2H2O+O2↑ 4、过氧化物的漂白作用与氯气漂白作用类似，是不可逆过程，表现了过氧化钠的强氧化性。 5、Na2O 与 Na2O2 的性质比较： 氧化物 Na2O Na2O2 结构 离子化合物，氧元素化合价为-2 价 离子化合物，氧元素化合价为-1 价 类别 碱性氧化物 过氧化物 颜色状态 白色固体 淡黄色固体 与水反应 Na2O+２H2O=２NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 与 CO2 反应 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑ 与酸反应 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑ 用途 制 NaOH 用于潜水航空的制备剂，做漂白剂(漂白织物羽毛等) 二、NaCO3 和 NaHCO3 的性质 Na2CO3 NaHCO3 俗称 纯碱、苏打 小苏打 外观 白色粉末，NaCO3·10H2O 为晶体，易风化 细小的白色晶体 与强酸反应 CO3 2-+2H+=H2O+CO2↑ HCO3 -+H+=H2O+CO2↑ 与强碱反应 与碱一般不反应，但可生成沉淀的碱 Ca2++CO3 2-=CaCO3↓ HCO3 -+OH-=H2O+CO3 2- 热稳定性 稳定 受热分解：2NaHCO3= △ Na2CO3+H2O+CO2 用途 制肥皂、玻璃、造纸、纺织 制发酵粉、治疗胃酸过多 相互转化 2、Na2CO3 和 NaHCO3 在水中溶解性及电离 Na2CO3 和 NaHCO3 都溶于水，但 NaHCO3 在水中的溶解度较小，这与其它碳酸盐在水中的溶解性规 律不同。盐类在水中溶解性的一般规律是酸式盐的溶解性大于正盐的溶解性。候德榜制碱法正是利用 NaHCO3 在水中溶解度小的性质，向饱和的氯化钠和氨的混合液中通路过量 CO2，析出 NaHCO3。 在水中的电离：NaCO3=2Na++CO3 2- NaHCO3=Na++HCO3 - 3、NaCO3 和 NaHCO3 与酸反应：NaHCO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ NaHCO3 与酸反应剧烈得多，消耗的酸少（泡沫灭火器中盛有 NaHCO3）CO2 气体逸出；Na2CO3 溶液 中开始无气体逸出，加酸至一定量以后才有 CO2 气体产生。由此可鉴别 Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液。 将 Na2CO3 溶液或 NaHCO3 溶液加入酸溶液中时，有预算是过量的，都会立即产生 CO2 气体逸出。 4、Na2CO3 和 NaHCO3 与碱反应。 Na2CO3 只能与某些可溶性碱[如 Ca(OH)2]发生复分解反应。而 NaHCO3 中由于有一个 H 原子，HCO3 - 可电离出一个 H+，可与所有的可溶性碱反应， 某反应的离子方程式为：HCO3 -+OH-=H2O+CO3 2- 5、NaCO3 和 NaHCO3 的鉴别 根据热稳定性进行鉴别：分别加热固体 NaCO3 和 NaHCO3，有气体放出的是 NaHCO3。鉴别其溶液的 方法是：将稀酸逐滴加入 Na2CO3 溶液和 NaHCO3 中，一开始就有气体放出的是 NaHCO3 溶液；也可加入 少量 BaCl2 溶液或 CaCl2 溶液，产生白色沉淀者为 Na2CO3 溶液。 6、Na2CO3 和 NaHCO3 的提纯。 Na2CO3 中含有 NaHCO3，加热分解 NaHCO3 成 Na2CO3；NaHCO3 中含有 Na2CO3 时通入足量的 CO2 气体，使 NaHCO3 转化成 NaHCO3. 三、碱金属元素 1、碱金属所包含的元素 碱金属包含 Li、Na、K、Rb、Cs、Fr 等六种元素。由于 Fr 是人工放射性；不在中学中学习
2、碱金属元素的原子结构 相似性：碱金属元素的原子最外层只有一个电子，次外层为8个电子，（其中L原子次外层只有2个电子)。 所以在化学反应中，碱金属元素的原子总是失去最外层的一个电子而显+1价。 递交性：Li、N、Rb、Cs等碱金属元素的原子核外电子层数是逐渐增减增多的，原子半径也逐渐易失去， 元素的金属活动性逐渐增强。 3、碱金属的物理性质及其变化规律 (1)颜色：银白色金属(Cs略带金色光泽)： (2)硬度：随Li、Na、K、Rb、Cs金属的硬度逐渐减小。这是由于原子的电子层数逐渐增多，原子半径 逐渐增大，原子半径逐渐增大，原子之间的作用力逐渐减弱所以导致金属的硬度小，用小刀可切开。 (3)碱金属的熔点低。熔点最高的锂为180.5℃，铯的熔点是28.4℃。随着原子序数的增加，单质的熔点 逐渐降低。 (4)碱金属的密度小。Li、Na、K的密度小于水的密度，且锂的密度小于煤油的密度。按道理，随着原子 序数的增大，碱金属的密度应逐渐增大。但钾的密度却小于钠的密度，出现“反常”现象。这是由于金属 的密度取决于两个方面的作用，一方面是相对原子质量的作用，另一方面是原子体积的作用。从钠到钾的 相对原子质量增大所起的作用小于原子体积增大的作用，所以钾的密度反而比钠的密度小。 4、碱金属的化学性质 碱金属与钠一样都是活泼的金属，其性质与钠的性质类似。但由于碱金属原子结构相互之间又有不同， 其金属性活泼的程度有所差异，其化合物性质也有差异。 (1)与水反应 相似性：碱金属单质都能与水反应，生成碱和氢气。 2R+2HO=2ROH+H2↑(R代表碱金属原子) 递交性：随着原子序数的增大，金属与水反应的剧烈程度增大，其生成物的碱性增强。例如：Na于冷 水反应放出热量将钠溶成小球，而K与冷水反应时K球发红，氢气燃烧，并有轻微爆炸。LOH是中强 碱，CsOH是最强碱。 (2)与非金属反应 相似性：碱金属的单质可占大多数非金属单质反应，生成物都是含R+阳离子的离子化合物。 差异性：碱金属与氧气反应时，除Li和常温下缓慢氧化的N能生成正常的氧化物(R2O)外，其余的碱 金属氧化物是复杂氧化物。 4Li+O2=2Li204Na+O2=(缓慢氧化)2Na0 Na+O2=(燃烧)NaOh K+02=K02[超氧化钾，0的化合价为(-1/2价)] 碱金属与氧化物反应：碱金属单质都有较强的还原性，可还原金属氧化物及不活泼的金属氧化物。工业常 用金属Na还原稀有金属的化合物制备稀有金属。 (4)与盐溶液反应 碱金属与盐的水溶液反应，首先是金属与水反应生成碱和氧气。碱再与盐反应。特别注意：碱金属单质都 不能从盐溶液中置换出较不活泼金属。 5、焰色反应 (1)概念：焰色反应是指某些金属化合物在火焰中灼烧时，火焰呈特殊的颜色。 (2)几种金属及其离子的焰色 Li(或Li)紫红 K(或K)紫色（隔蓝色钴玻璃观看） Na(或Na)黄色 Rb(或Rb)紫色 Ca(或Ca+)砖红色 Ba(或Ba2+)黄绿色Sr(Sr2+)洋红色 (3)焰色反应实验的注意事项： a、火焰最好是无色的或浅色的，以免干扰离子的焰色。 、每次实验前要将铂丝在盐酸洗净关在灯焰上烧至火焰无色（在酒精灯焰上烧至不改变焰色） ©、观察钾原子的紫色火焰应隔着蓝色钴玻璃片，以滤去对紫色光有遮盖的作用黄光。 6、碱金属的实验室保存方法 碱金属都是活泼金属，极易与空气中的水、氧气等反应，保存时应隔绝空气和水，金属钠、金属钾保存 在干燥的煤油中，而金属里的密度小，只能保存于液态石蜡中
2、碱金属元素的原子结构 相似性：碱金属元素的原子最外层只有一个电子，次外层为 8 个电子，（其中 Li 原子次外层只有 2 个电子）。 所以在化学反应中，碱金属元素的原子总是失去最外层的一个电子而显+1 价。 递交性：Li、Na、Rb、Cs 等碱金属元素的原子核外电子层数是逐渐增减增多的，原子半径也逐渐易失去， 元素的金属活动性逐渐增强。 3、碱金属的物理性质及其变化规律 （1）颜色：银白色金属（Cs 略带金色光泽）； （2）硬度：随 Li、Na、K、Rb、Cs 金属的硬度逐渐减小。这是由于原子的电子层数逐渐增多，原子半径 逐渐增大，原子半径逐渐增大，原子之间的作用力逐渐减弱所以导致金属的硬度小，用小刀可切开。 （3）碱金属的熔点低。熔点最高的锂为 180.5℃，铯的熔点是 28.4℃。随着原子序数的增加，单质的熔点 逐渐降低。 （4）碱金属的密度小。Li、Na、K 的密度小于水的密度，且锂的密度小于煤油的密度。按道理，随着原子 序数的增大，碱金属的密度应逐渐增大。但钾的密度却小于钠的密度，出现“反常”现象。这是由于金属 的密度取决于两个方面的作用，一方面是相对原子质量的作用，另一方面是原子体积的作用。从钠到钾的 相对原子质量增大所起的作用小于原子体积增大的作用，所以钾的密度反而比钠的密度小。 4、碱金属的化学性质 碱金属与钠一样都是活泼的金属，其性质与钠的性质类似。但由于碱金属原子结构相互之间又有不同， 其金属性活泼的程度有所差异，其化合物性质也有差异。 （1）与水反应 相似性：碱金属单质都能与水反应，生成碱和氢气。 2R+2H2O=2ROH+H2↑(R 代表碱金属原子) 递交性：随着原子序数的增大，金属与水反应的剧烈程度增大，其生成物的碱性增强。例如：Na 于冷 水反应放出热量将钠溶成小球，而 K 与冷水反应时 K 球发红，氢气燃烧，并有轻微爆炸。LiOH 是中强 碱，CsOH 是最强碱。 (2)与非金属反应 相似性：碱金属的单质可占大多数非金属单质反应，生成物都是含 R+阳离子的离子化合物。 差异性：碱金属与氧气反应时，除 Li 和常温下缓慢氧化的 Na 能生成正常的氧化物（R2O）外，其余的碱 金属氧化物是复杂氧化物。 4Li+O2=2Li2O 4Na+O2=（缓慢氧化）2Na2O Na+O2=（燃烧）Na2O2 K+O2=KO2[超氧化钾，O 的化合价为(-1/2 价)] 碱金属与氧化物反应：碱金属单质都有较强的还原性，可还原金属氧化物及不活泼的金属氧化物。工业常 用金属 Na 还原稀有金属的化合物制备稀有金属。 （4）与盐溶液反应 碱金属与盐的水溶液反应，首先是金属与水反应生成碱和氧气。碱再与盐反应。特别注意：碱金属单质都 不能从盐溶液中置换出较不活泼金属。 5、焰色反应 （1）概念：焰色反应是指某些金属化合物在火焰中灼烧时，火焰呈特殊的颜色。 （2）几种金属及其离子的焰色 Li(或 Li+ )紫红 K(或 K+ )紫色（隔蓝色钴玻璃观看） Na(或 Na+ )黄色 Rb(或 Rb+ )紫色 Ca(或 Ca2+)砖红色 Ba(或 Ba2+)黄绿色 Sr(Sr2+)洋红色 （3）焰色反应实验的注意事项： a、火焰最好是无色的或浅色的，以免干扰离子的焰色。 b、每次实验前要将铂丝在盐酸洗净关在灯焰上烧至火焰无色（在酒精灯焰上烧至不改变焰色） c、观察钾原子的紫色火焰应隔着蓝色钴玻璃片，以滤去对紫色光有遮盖的作用黄光。 6、碱金属的实验室保存方法 碱金属都是活泼金属，极易与空气中的水、氧气等反应，保存时应隔绝空气和水，金属钠、金属钾保存 在干燥的煤油中，而金属里的密度小，只能保存于液态石蜡中