《高考化学复习学案》——16、碱金属（上）

高考化学复习学案

第16课 碱金属（上）

一、碱金属的通性

1、碱金属的原子结构

碱金属位于元素周期表的ⅠA族（除H外），属于s区，包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种，。

相似性：

价层电子排布均为ns1，在同周期中原子半径最大，原子核对最外层电子的吸引力小，容易失去一个电子，化合价为+1，均表现出很强的金属性，是活泼的金属。

递变性：

随原子序数的增加，电子层数逐渐增多，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，失电子能力增强，金属性增强。

2、碱金属的性质

物理性质：

都呈银白色(Cs略带金色)，密度较小，硬度小，熔、沸点较低。

随原子序数的递增，密度逐渐增大(钾比钠小)。由于其金属离子半径逐渐增大，金属键逐渐减弱，所以熔、沸点逐渐降低，硬度逐渐减小。

碱金属一般都保存在煤油中，但锂的密度小于煤油的密度，所以锂保存在石蜡油中。

化学性质：

都是典型的金属，都有很强的还原性，且随原子序数的增加，还原性逐渐增强。

与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂。  

K在空气中燃烧能生成复杂氧化物，如KO2 (超氧化钾)。

均能与水或酸反应置换出氢气，且从LiCs反应越来越剧烈。

3、焰色试验

焰色试验的原理：某些金属或其化合物在灼烧时，其外层电子会跃迁到高能级，电子再跃迁回低能级会以光的形式释放能量，形成发射光谱，会使火焰呈现出特征颜色，属于物理变化。

利用这种性质可用于金属元素的检验。

几种碱金属元素的焰色：Na元素黄色；K元素紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。

焰色试验的操作步骤：

将铂丝用稀盐酸清洗后，在无色火焰上灼烧至无色。

用铂丝蘸取样品（粉末或溶液）在无色火焰上灼烧，观察火焰颜色。

将铂丝再用稀盐酸清洗，灼烧至无色，准备下次实验。

二、钠

1、钠的原子结构

Na位于第三周期ⅠA族，电子排布式为  

2、钠的性质

银白色有金属光泽的金属，质地柔软硬度小，熔点低，密度比水的小，但比煤油的大。

从原子结构看，很容易失去一个电子，表现出强还原性。

与非金属单质反应：

置换反应：

与水、酸、乙醇等能发生置换反应，生成氢气。

Na与水反应比与乙醇反应要剧烈，可说明乙醇分子中羟基上的H不如水分子中的H活泼，这是因为乙基的推电子效应，导致O—H的极性减弱更不易断裂。而酸能电离出浓度较高的氢离子，反应速率更快。

3、钠的制取和保存方法  

由于钠的性质活泼，工业上一般电解熔融的NaCl制取：

密封保存在石蜡油或煤油中，这样隔绝空气。如果钠发生着火，应该用沙土盖灭，不能用水或普通的灭火剂灭火。

4、钠的主要用途

(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。

(2)用作电光源，制作高压钠灯。

(3)冶炼某些金属。如，熔融状态下用钠置换金属钛：

练习：

1、[2019·全国卷Ⅱ，26(1)]利用焰色试验的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉(ZnS·BaSO4)样品时，钡的焰色为________(填标号)。

A．黄色

B．红色

C．紫色

D．绿色

答案：D。

2、正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明(2022·浙江6月选考)(　　)

(2)23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA(2021·广东)(　　)

(3)金属钠在空气中加热生成淡黄色固体：4Na＋O2===2Na2O(2021·北京)(　　)

(4)用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液燃烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na＋(2018·全国卷Ⅲ)(　　)  

(5)乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体，说明乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性(2017·全国卷Ⅱ)(　　)

(6)用如图实验装置完成钠的燃烧实验(2022·湖北)(　　)

答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×

3、(2021·福建1月适应性考试，10)钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，如图为钠投入液氨中的溶剂化示意图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡。下列说法错误的是(　　)

A．钠的密度比液氨大

B．溶液的导电性增强

C．0.1 mol钠投入液氨中生成0.01 mol H2时，Na共失去0.02 mol电子

D．钠和液氨可以发生的反应为2NH3 ＋2Na===2NaNH2 ＋H2

答案：C。