У атомов металлов на внешнем уровне 1-3 электрона.
Металлы являются восстановителями и окислителями.
Для металлов характерна металлическая кристаллическая решетка.
Металлы обладают электропроводностью и теплопроводностью.
При взаимодействии с кислородом металлы принимают электроны.
Слайд используется для актуализации знаний по теме металлы
Все металлы активно взаимодействуют с кислотами.
Металлы С u, Au, Ag не взаимодействуют с водой даже при нагревании.
М g, Be относятся к щелочноземельным металлам.
Дать общую характеристику щелочным металлам.
Рассмотреть их электронное строение, сравнить физические и химические свойства.
Узнать о важнейших соединениях металлов и их тривиальных названиях.
Определить области применения этих соединений.
ОТКРЫТИЕ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ
Гемфри Дэви
(1778 – 1829)
Йенс-Якоб Берцелиус (1779–1848)
Восстано-вительные свойства
соединения
Метал-лические свойства
элемент
А r
Валентные
электроны
Атомный радиус
Li 2 O, LiOH
основные свойства
2s 1
Na 2 O, NaOH
основные свойства
3s 1
K 2 O, KOH
основные свойства
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.
5s 1
Cs 2 O, CsOH
основные свойства
6s 1
Радиоактивный
элемент
7s 1
Щелочные металлы
Физические свойства
Щелочные металлы легкоплавки и мягки, серебристы, как снежки…
Литий - мягкий и пластичный, твёрже натрия, но мягче свинца
Натрий – мягкий металл, его можно резать ножом
Металлический рубидий в ампуле
Металлический цезий в ампуле
Твердые вещества серебристо-белого цвета
Электропроводны и теплопроводны
Легкоплавкие. пластичные
РЯД АКТИВНОСТИ МЕТАЛЛОВ / ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ РЯД НАПРЯЖЕНИЙ
Li Rb K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb (H) Bi Cu Hg Ag Pt Au
NaCl – поваренная (каменная) соль
Na 2 SO 4 * 10H 2 O – глауберова соль
NaCl*KCl – сильвинит
KCl * MgCl 2 *6H 2 O – карналлит
Na +
Cl -
Na +
Cl -
Cl -
Na +
Na +
Cl -
2NaCl → 2Na + Cl 2
NaCl → Na + + Cl -
каменная
сильвинит
Глауберова
карналлит
Нахождение в природе
Ортоклаз
Хлорид натрия
Формула К(А lSi 3 О 8)
Формула NaCl
Формула Na
Карналлит
Сильвинит
Формула NaCl KCl
Формула KCl·MgCl 2 ·6H 2 O
Формула К Cl
Из-за высокой химической активности щелочных металлов по отношению к воде, кислороду, азоту их хранят под слоем керосина. Чтобы провести реакцию со щелочным металлом, кусочек нужного размера аккуратно отрезают скальпелем под слоем керосина, в атмосфере аргона тщательно очищают поверхность металла от продуктов его взаимодействия с воздухом и только потом помещают образец в реакционный сосуд.
1. Ме + вода = гидроксид металла + водород
Все щелочные металлы активно реагируют с водой, образуя щелочи и восстанавливая воду до водорода:
2Ме 0 + 2Н 2 О = 2Ме +1 ОН + Н 2
2Na + 2Н 2 О = 2NaOH + H 2
Скорость взаимодействия щелочного металла с водой увеличивается от лития к цезию
2. Взаимодействие с кислородом
При горении натрия в основном образуется пероксид Na 2 O 2 с небольшой примесью надпероксида NaO 2:
3 . Взаимодействие с другими веществами
Щелочные металлы реагируют со многими неметаллами. При нагревании они соединяются с водородом с образованием гидридов, с галогенами, серой, азотом, фосфором, углеродом и кремнием с образованием, соответственно, галогенидов , сульфидов , нитридов , фосфидов, карбидов и силицидов :
Оксиды щелочных металлов обладают всеми свойствами, присущими основным оксидам: они реагируют с водой, кислотными оксидами и кислотами:
Основные оксиды
Пищевая промышленность
Производство мыла
Гидроксид натрия
Соляная кислота
Na + - внутриклеточный ион, содержится в крови и лимфе, создает в клетках осмотическое давление.
K + - внеклеточный ион, поддерживает работу сердца и мышц.
Сколько воды и хлорида натрия нужно взять для приготовления физиологического раствора
массой 0,5 кг?
4,5г соли
495,5 г воды
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.
Хлорид калия - очень ценное минеральное удобрение. Рассчитайте массовую долю калия (%) в этом веществе.
70% NaHCO 3
30% NaCl
Тривиальные названия солей:
Поваренная соль
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
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.
Кристалли-ческая сода
Na 2 CO 3 *10H 2 O
Калийная селитра
Na 2 SO 4 *10H 2 O
Глауберова соль
Питьевая сода
Задание №1.
Определите «лишний» элемент в ряду.
А) Fr, K, Cu, Na ;
Б) P, Li, O, Cl ;
В) Al, Ag, Ra, Cs .
Объясните свой выбор.
Задание № 2.
Горение какого металла вы наблюдаете на рисунке, если пламя окрашено в соответствующий цвет
Окраска пламени ионами щелочных металлов
Li +
Na +
K +
Cs +
Задание № 3.
Шведский химик Юхан Арфведсон в 1817 г. Изучал свойства оксида нового химического элемента с формулой Э2О. Этот оксид был белого цвета, энергично взаимодействовал с водой с образованием сильного основания ЭОН, а с кислотами давал соли. Со щелочами Э2О не реагировал, а в атмосфере СО2 превращался в карбонат Э2СО3, а при сплавлении с оксидом фосфора (V) давал ортофосфат Э3РО4. И карбонат и ортофосфат плохо растворялись в воде. Когда порошок Э2О вносили в пламя, оно окрашивалось в карминово – красный цвет. Какой оксид изучал Арфведсон? Напишите все упомянутые реакции.
1)Li 2 O + H 2 O→2LiOH
2) Li 2 O + 2HNO 3 → 2LiNO 3 + H 2 O
3) Li 2 O + CO 2 → Li 2 CO 3
4) 3Li 2 O + P 2 O 5 → 2Li 3 PO 4
Электроотрицательность
От лития к францию у атомов щелочных металлов увеличивается
число валентных электронов
окислительные свойства
восстановительные свойства
Более сильным восстановителем,
чем К будет
Активнее всех
с водой будет взаимодействовать
Na может реагировать
со всеми веществами группы
CO 2 , H 2 , C
С a, H 2 O, Cl 2
При выполнении этого задания необходимо выбрать правильный ответ и щелкнут по нему левой кнопкой мыши.
N 2 , H 2 , H 2 O
NaOH, O 2 , S
Щелочные металлы находятся в природе в виде…
оксидов
солей
в свободном виде
сульфидов
Закрепление
С помощью уравнений реакций осуществите превращения:
1) Na → Na 2 O 2 → Na 2 O
NaOH → Na 2 CO 3
1.Какой металл при взаимодействии с водой образует щелочь?
2. Определите электронные формулу щелочных металлов.
Подведение итогов
Домашнее задание: § 11 с. 44-45, зад- к Кузнецовой Н.Е., Лёвкина № 8-43, 8-53
Литий (лат.- lithium), Li-химический элемент первой группы, А-подгруппы периодической системы Д. И. Менделеева, относится к щелочным металлам, порядковый номер 3, атомная масса равна 6,939; при нормальных условиях серебристо-белый, легкий металл.
Природный литий состоит из двух изотопов с массовыми числами 6 и 7. Интересная деталь: стоимость изотопов лития совсем не пропорциональна их распространенности. В начале этого десятилетия в США относительно чистый литий-7 стоил почти в 10 раз дороже лития-6 очень высокой чистоты.
Искусственным путем получены еще два изотопа лития. Время их жизни крайне невелико: у лития-8 период полураспада равен 0,841 секунды, а у лития-9 0,168 секунды.
Литий - типичный элемент земной коры, сравнительно редкий элемент.(содержание 3,2×10-3% по массе), он накапливается в наиболее поздних продуктах дифференциации магмы - пегматитах. В мантии мало лития - в ультраосновных породах всего 5×10-3% (в основных 1,5×10-3%, средних - 2×10-3%, кислых 4×10-3%). Близость ионных радиусов Li+, Fe2+ и Mg2+ позволяет литию входить в решётки магнезиально-железистых силикатов - пироксенов и амфиболов. В гранитоидах он содержится в виде изоморфной примеси в слюдах. Только в пегматитах и в биосфере известно 28 самостоятельных минералов лития (силикаты, фосфаты и др.). Все они редкие. В биосфере литий мигрирует сравнительно слабо, роль его в живом веществе меньше, чем остальных щелочных металлов. Из вод он легко извлекается глинами, его относительно мало в Мировом океане (1,5×10-5%).
В человеческом организме (массой 70 кг) - 0,67 мг. лития.
Калий (Kalium)
Калий химический элемент I группы периодической системы Менделеева; атомный номер 19, атомная масса 39,098; серебристо-белый, очень лёгкий, мягкий и легкоплавкий металл. Элемент состоит из двух стабильных изотопов - 39K (93,08%), 41K (6,91%) и одного слабо радиоактивного 40K (0,01%) с периодом полураспада 1,32×109 лет.
Нахождение в природе
В природе – девятый по химической распространенности элемент (шестой среди металлов), находится только в виде соединений. Входит в состав многих минералов, горных пород, соляных пластов. Третий по содержанию металл в природных водах: 1 л морской воды содержит 0,38 г ионов K+. Катионы калия хорошо адсорбируются почвой и с трудом вымываются природными водами.
Жизненно важный элемент для всех организмов. Ионы K+ всегда находятся внутри клеток (в отличие от ионов Na+). В организме человека содержится около 175 г калия, суточная потребность составляет около 4 г. Недостаток калия в почве восполняется внесением калийных удобрений – хлорида калия KCl, сульфата калия K2SO4 и золы растений.
ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН ЦИАНИСТЫЙ КАЛИЙ?
Нахождение в природе
Помимо 223Fr, сейчас известно несколько изотопов элемента №87. Но только 223Fr имеется в природе в сколько-нибудь заметных количествах. Пользуясь законом радиоактивного распада, можно подсчитать, что в грамме природного урана содержится 4·10–18 г 223Fr. А это значит, что в радиоактивном равновесии со всей массой земного урана находится около 500 г франция-223. В исчезающе малых количествах на Земле есть еще два изотопа элемента №87 – 224Fr (член радиоактивного семейства тория) и 221Fr. Естественно, что найти на Земле элемент, мировые запасы которого не достигают килограмма, практически невозможно. Поэтому все исследования франция и его немногих соединений были выполнены на искусственных продуктах.
Натрий на подводной лодке
Рубидий - радиоактивный элемент, он медленно испускает поток электронов, превращаясь в стронций.
Наиболее замечательным свойством рубидия является его своеобразная чувствительность к свету. Под влиянием лучей света рубидий становится источником электрического тока. С прекращением светового облучения исчезает и ток.
С водой Р. реагирует со взрывом, причём выделяется водород и образуется раствор гидроокиси Р., RbOH.
Не обошел рубидий своим вниманием и многих представителей растительного мира: следы его встречаются в морских водорослях и табаке, в листьях чая и зернах кофе, в сахарном тростнике и свекле, в винограде и некоторых видах цитрусовых.
Почему его назвали рубидием? Rubidus – по-латыни «красный». Казалось бы, это имя скорее подходит меди, чем очень обыкновенному по окраске рубидию. Но не будем спешить с выводами.
Это название было дано элементу №37 его первооткрывателями Кирхгофом и Бунзеном. Сто с лишним лет назад, изучая с помощью спектроскопа различные минералы, они заметили, что один из образцов лепидолита, присланный из Розены (Саксония), дает особые линии в темно-красной области спектра. Эти линии не встречались в спектрах ни одного известного вещества. Вскоре аналогичные темно-красные линии были обнаружены в спектре осадка, полученного после испарения целебных вод из минеральных источников Шварцвальда. Естественно было предположить, что эти линии принадлежат какому-то новому, до того неизвестному элементу. Так в 1861 г. был открыт рубидий
Цезий - первый элемент, открытый с помощью спектрального анализа. Бунзен назвал вновь открытый металл цезием (Casium) от лат. caesius -- голубой, светло-серый; в древности этим словом обозначали голубизну ясного неба. Чистый металлический цезий получен электролитическим путем в 1882 г. Франций - один из четырех элементов периодической системы элементов Менделеева, которые были открыты "в последнюю очередь". Действительно, к 1925 г. заполнились все клетки таблицы элементов, за исключением 43, 61, 85 и 87. Многочисленные попытки открыть эти не достающие элементы долгое время оставались безуспешными. В 1939 г. Маргарита Перей из института Кюри в Париже занималась очисткой препарата актиния (Ас-227) от разнообразных продуктов радиоактивного распада. Проводя тщательно контролируемые операции, она обнаружила beta-излучение, которое не могло принадлежать ни одному из известных в то время изотопов актиниевого ряда распада. Новый изотоп получил временное обозначение АсК. В 1946 г. Перей предложила назвать элемент №87 францием в честь ее родины.
1 из 16
№ слайда 1
Описание слайда:
№ слайда 2
Описание слайда:
ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ Щелочные металлы - элементы главной подгруппы I группы Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева: литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs и франций Fr. Эти металлы получили название щелочных, потому что большинство их соединений растворимо в воде. По-славянски «выщелачивать» означает «растворять», это и определило название данной группы металлов. При растворении щелочных металлов в воде образуются растворимые гидроксиды, называемые щёлочами.
№ слайда 3
Описание слайда:
Общая характеристика щелочных металлов В Периодической системе они следуют сразу за инертными газами, поэтому особенность строения атомов щелочных металлов заключается в том, что они содержат один электрон на внешнем энергетическом уровне: их электронная конфигурация ns1. Очевидно, что валентные электроны щелочных металлов могут быть легко удалены, потому что атому энергетически выгодно отдать электрон и приобрести конфигурацию инертного газа. Поэтому для всех щелочных металлов характерны восстановительные свойства. Это подтверждают низкие значения их потенциалов ионизации (потенциал ионизации атома цезия - один из самых низких) и электроотрицательности (ЭО).
№ слайда 4
Описание слайда:
№ слайда 5
Описание слайда:
Химические свойства щелочных металлов Из-за высокой химической активности щелочных металлов по отношению к воде, кислороду, и иногда даже и азоту (Li, Cs) их хранят под слоем керосина. Чтобы провести реакцию со щелочным металлом, кусочек нужного размера аккуратно отрезают скальпелем под слоем керосина, в атмосфере аргона тщательно очищают поверхность металла от продуктов его взаимодействия с воздухом и только потом помещают образец в реакционный сосуд. 1. Взаимодействие с водой. Важное свойство щелочных металлов - их высокая активность по отношению к воде. Наиболее спокойно (без взрыва) реагирует с водой литий При проведении аналогичной реакции натрий горит жёлтым пламенем и происходит небольшой взрыв. Калий ещё более активен: в этом случае взрыв гораздо сильнее, а пламя окрашено в фиолетовый цвет.
№ слайда 6
Описание слайда:
2. Взаимодействие с кислородом. Продукты горения щелочных металлов на воздухе имеют разный состав в зависимости от активности металла. Только литий сгорает на воздухе с образованием оксида стехиометрического состава:При горении натрия в основном образуется пероксид Na2O2 с небольшой примесью надпероксида NaO2: В продуктах горения калия, рубидия и цезия содержатся в основном надпероксиды:
№ слайда 7
Описание слайда:
Для получения оксидов натрия и калия нагревают смеси гидроксида, пероксида или надпероксида с избытком металла в отсутствие кислорода: Для кислородных соединений щелочных металлов характерна следующая закономерность: по мере увеличения радиуса катиона щелочного металла возрастает устойчивость кислородных соединений, содержащих пероксид-ион О22−и надпероксид-ион O2−.Для тяжёлых щелочных металлов характерно образование довольно устойчивых озонидов состава ЭО3. Все кислородные соединения имеют различную окраску, интенсивность которой углубляется в ряду от Li до Cs:
№ слайда 8
Описание слайда:
Оксиды щелочных металлов обладают всеми свойствами, присущими основным оксидам: они реагируют с водой, кислотными оксидами и кислотами: Пероксиды и надпероксиды проявляют свойства сильных окислителей: Пероксиды и надпероксиды интенсивно взаимодействуют с водой, образуя гидроксиды:
№ слайда 9
Описание слайда:
3. Взаимодействие с другими веществами. Щелочные металлы реагируют со многими неметаллами. При нагревании они соединяются с водородом с образованием гидридов, с галогенами, серой, азотом, фосфором, углеродом и кремнием с образованием, соответственно, галогенидов, сульфидов, нитридов, фосфидов, карбидов и силицидов: При нагревании щелочные металлы способны реагировать с другими металлами, образуя интерметаллиды. Активно (со взрывом) реагируют щелочные металлы с кислотами.Щелочные металлы растворяются в жидком аммиаке и его производных - аминах и амидах: При растворении в жидком аммиаке щелочной металл теряет электрон, который сольватируется молекулами аммиака и придаёт раствору голубой цвет. Образующиеся амиды легко разлагаются водой с образованием щёлочи и аммиака:
№ слайда 10
Описание слайда:
№ слайда 11
Описание слайда:
Литий Самый легкий металл, имеет два стабильных изотопа с атомной массой 6 и 7; более распространен тяжелый изотоп, его содержание составляет 92,6% от всех атомов лития. Литий был открыт А.Арфведсоном в 1817 и выделен Р.Бунзеном и А.Матисеном в 1855. Он используется в производстве термоядерного оружия (водородная бомба), для увеличения твердости сплавов и в фармацевтике. Соли лития применяют для увеличения твердости и химической стойкости стекла, в технологии щелочных аккумуляторных батарей, для связывания кислорода при сварке.
Описание слайда:Калий Известен с древности, выделил его также Х.Дэви в 1807. Соли калия хорошо известны: калиевая селитра (нитрат калия KNO3), поташ (карбонат калия K2CO3), едкое кали (гидроксид калия KOH) и др. Металлический калий также находит различное применение в технологии теплообменных сплавов.
№ слайда 14
Описание слайда:
Рубидий Рубидий был открыт методом спектроскопии Р.Бунзеном в 1861; содержит 27,85% радиоактивного рубидия Rb-87. Рубидий, как и другие металлы подгруппы IA, химически высокоактивен и должен храниться под слоем нефти или керосина во избежание окисления кислородом воздуха. Рубидий находит разнообразное применение, в том числе в технологии фотоэлементов, радиовакуумных приборов и в фармацевтике.
Описание слайда:
Выполнил Шляховой Владимир Франций Последний член семейства щелочных металлов франций настолько радиоактивен, что его нет в земной коре в более чем следовых количествах. Сведения о франции и его соединениях основаны на исследовании ничтожного его количества, искусственно полученного (на высокоэнергетическом ускорителе) при a-распаде актиния-227. Наиболее долгоживущий изотоп 22387Fr распадается за 21 мин на 22388Ra и b-частицы. Согласно приблизительной оценке, металлический радиус франция составляет 2,7 . Франций обладает большинством свойств, характерных для других щелочных металлов, и отличается высокой электронодонорной активностью. Он образует растворимые соли и гидроксид. Во всех соединениях франций проявляет степень окисления I.
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4
Эти металлы получили название щелочных, потому что большинство их соединений растворимы в воде. По-славянски «выщелачивать» означает «растворять», это и определило название данной группы металлов
Слайд 5
Слайд 6
Как очень активные металлы, они встречаются в природе только в виде соединений. Натрий и калий широко распространены в природе в виде солей. Соединения других щелочных металлов встречаются редко.
Слайд 7
Слайд 8
Слайд 9
Слайд 10
Слайд 11
В ряду щелочных металлов Fr, Cs, Rb, K, Na, Li:
Слайд 12
Щелочные металлы активно взаимодействуют почти со всеми неметаллами:
С кислородом натрий образует пероксиды:
Слайд 13
Слайд 14
Все щелочные металлы активно реагируют с водой, образуя щелочи и восстанавливая воду до водорода:
Скорость взаимодействия щелочного металла с водой увеличивается от лития к цезию опыт
Кусочек металлического натрия реагирует с водой в присутствии фенолфталеина
Слайд 15
Слайд 16
Слайд 17
Слайд 18
Используют для очистки нефтепродуктов, производства бумаги, мыла, волокон, стекла, удобрений. Применяют в медицине и фармакологии.
Слайд 19
Слайд 20
1.К группе щелочных металлов относятся:
2.Строение внешнего энергетического уровня щелочных металлов отражает электроннаяформула:
3. Для щелочных металлов характерны свойства:
4. Щелочные металлы взаимодействуют со всеми веществами группы
5. Активность атомов щелочных металлов увеличивается в ряду:
Слайд 21
1б 2а 3г 4в 5а
Слайд 22
Повторить § 39, придумать загадки о металлах, упр. 1-5,11-на «5».
Посмотреть все слайды
