1 из 16

Презентация на тему: Щелочные металлы 9 класс

№ 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.

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

• Литий был открыт шведским химиком Й. Арведсоном в 1817 г. по предложению Й.Берцелиуса назван литием (от греч. литос – камень)

• Натрий и калий были впервые получены английским химиком и физиком Г. Дэви в 1807 г. при электролизе едких щелочей

• Й. Берцелиус предложил назвать один новый элемент натрием (от араб. натрун – сода), а второй элемент по предложению Гильберта назван калием (от араб. алкали – щелочь )

Гемфри Дэви

(1778 – 1829)

Йенс-Якоб Берцелиус (1779–1848)

• В 1860 – 1861г.г. в Германии Р.Бунзен и Г.Кирхгоф открыли рубидий «темно-красный» и цезий «небесно-голубой».

• В 1939г. во Франции М. Пере открыл радиоактивный элемент франций, который назвал в честь своей страны – Франции.

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

• Только литий сгорает на воздухе с образованием оксида стехиометрического состава:

При горении натрия в основном образуется пероксид Na 2 O 2 с небольшой примесью надпероксида NaO 2:

• В продуктах горения калия , рубидия и цезия содержатся в основном надпероксиды:

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

• Li → Li 2 O → LiOH → LiCl

1.Какой металл при взаимодействии с водой образует щелочь?

2. Определите электронные формулу щелочных металлов.

Подведение итогов

• Сегодня я узнал (а) …
• Я удивился (лась)…
• Я хотел (а) бы…

Домашнее задание: § 11 с. 44-45, зад- к Кузнецовой Н.Е., Лёвкина № 8-43, 8-53

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Центр дистанционного образования детей-инвалидов при ОГАОУ «Белгородский инженерный юношеский лицей-интернат» ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ Выполнила: Быкова О.С., учитель химии

Цель: повторить свойства металлов, систематизировать и углубить знания о щелочных металлах на основании их сравнительной характеристики. Сформировать понятие о физических и химических свойствах щелочных металлов.

Строение и свойства атомов

Щелочные металлы - это элементы главной подгруппы I группы: литий Li, натрий Nа, калий К, рубидий Rb, цезий Сs , франций Fr.

На внешнем энергетическом уровне атомы этих элементов содержат по одному электрону, находящемуся на сравнительно большом удалении от ядра. Они легко отдают этот электрон, поэтому являются очень сильными восстановителями. Во всех своих соединениях щелочные металлы проявляют степень окисления +1. Восстановительные свойства их усиливаются при переходе от Li к Сs, что связано с ростом радиусов их атомов. Это наиболее типичные представители металлов: металлические свойства выражены у них особенно ярко.

Щелочные металлы - простые вещества

Серебристо-белые мягкие вещества (режутся ножом), с характерным блеском на свежесрезанной поверхности. Все они легкие и легкоплавкие, причем, как правило, плотность их возрастает от Li к Сs, а температура плавления, наоборот, уменьшается.

Химические свойства

Все щелочные металлы чрезвычайно активны, во всех химических реакциях проявляют восстановительные свойства, отдают свой единственный валентный электрон, превращаясь в положительно заряженный катион. В качестве окислителей могут выступать простые вещества – неметаллы, оксиды, кислоты, соли, органические вещества.

Взаимодействие с неметаллами

Щелочные металлы легко реагируют с кислородом, но каждый металл проявляет свою индивидуальность: оксид образует только литий: 4Li + O2 = 2Li2O, натрий образует пероксид: 2Na + O2 = Na2O2, калий, рубидий и цезий – надпероксид: K + O2 = KO2.

Взаимодействие с водородом, серой, фосфором, углеродом, кремнием протекает при нагревании: с водородом образуются гидриды: 2Na + H2 = 2NaH, с серой – сульфиды: 2K + S = K2S, с фосфором – фосфиды: 3K + P = K3P, с кремнием – силициды: 4Cs + Si = Cs4Si, с углеродом карбиды образуют литий и натрий: 2Li + 2C = Li2C2

С азотом легко реагирует только литий, реакция протекает при комнатной температуре с образованием нитрида лития: 6Li + N2 = 2Li3N. С галогенами все щелочные металлы образуют галогениды: 2Na + Cl2 = 2NaCl.

Взаимодействие с водой

Все щелочные металлы реагируют с водой, литий реагирует спокойно, держась на поверхности воды, натрий часто воспламеняется, а калий, рубидий и цезий реагируют со взрывом:

Щелочные металлы способны реагировать с разбавленными кислотами с выделением водорода, однако реакция будет протекать неоднозначно, поскольку металл будет реагировать и с водой, а затем образующаяся щелочь будет нейтрализоваться кислотой. При взаимодействии с кислотами-окислителями, например, азотной, образуется продукт восстановления кислоты, хотя протекание реакции также неоднозначно. Взаимодействие щелочных металлов с кислотами практически всегда сопровождается взрывом, и такие реакции на практике не проводятся. Взаимодействие с кислотами

Соединения щелочных металлов В свободном виде в природе щелочные металлы не встречаются из-за своей исключительно высокой химической активности. Некоторые их природные соединения, в частности соли натрия и калия, довольно широко распространены, они содержатся во многих минералах, растениях, природных водах.

Гидроксид натрия NаОН в технике известен под названиями едкий натр, каустическая сода, каустик. Техническое название гидроксида калия КОН - едкое кали. Оба гидроксида - NaОН и КОН разъедают ткани и бумагу, поэтому их называют также едкими щелочами. Едкий натр применяется в больших количествах для очистки нефтепродуктов, в бумажной и текстильной промышленности, для производства мыла и волокон. Едкое кали дороже и применяется реже. Основная область его применения - производство жидкого мыла.

Соли щелочных металлов - твердые кристаллические вещества ионного строения. . Nа2СO3 - карбонат натрия, образует кристаллогидрат Nа2СO3* 10Н2O, известный под названием кристаллическая сода, которая применяется в производстве стекла, бумаги, мыла. Вам в быту более известна кислая соль - гидрокарбонат натрия NаНСO3 , она применяется в пищевой промышленности (пищевая сода) и в медицине (питьевая сода). К2С03 - карбонат калия, техническое название - поташ, используется в производстве жидкого мыла. Nа2SO4 10Н2O - кристаллогидратат сульфата натрия, техническое название - глауберова соль, применяется для производства соды и стекла и в качестве слабительного средства.

NаСl - хлорид натрия, или поваренная соль, эта соль вам хорошо известна из курса прошлого года. Хлорид натрия является важнейшим сырьем в химической промышленности, широко применяется и в быту.

Спасибо за внимание!

1 слайд

Тема: Соединения щелочных металлов Тест по теме: Щелочные металлы. Ответы: 1- г 2 - в 3 - б 4 - в 5 - а 6 - г 7 - б 8 - а 9 - б 10 - в. Шкала оценивания: нет ошибок – «5», 1,2 ошибки – «4», 3,4 ошибки – «3», более – «2» Д/з § 11, упр. 1 (б) стр.48. К щелочным металлам не относится: а) рубидий; в) калий; б) цезий; г) медь. Электронная формула 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 соответствует элементу: а) литию; в) калию; б) натрию; г) меди. Радиус атома у элементов I группы главной подгруппы с увеличением заряда ядра: а) изменяется периодически; в) не изменяется; б) увеличивается; г) уменьшается. Щелочные металлы проявляют очень сильные: а) окислительные свойства; в) восстановительные свойства; б) амфотерные свойства; г) нейтральные свойства. Во всех своих соединениях щелочные металлы проявляют степень окисления: а) +1; в) +2; б) +3; г) +4. 6. К физическим свойствам щелочных металлов не относится: а) серебристо-белые; в) хорошие электропроводники; б) мягкие и легкие; г) тугоплавкие. 7. При взаимодействии элементов I группы главной подгруппы с водой образуется: а) кислота; в) оксид и выделяется водород; б) щелочь и выделяется водород; г) соль. 8. При взаимодействии кислорода со щелочными металлами оксид образуется только с: а) литием; в) калием; б) натрием; г) рубидием. 9. Щелочные металлы не взаимодействуют с: а) неметаллами; в) водой; б) растворами кислот; г) концентрированными кислотами. 10. Натрий и калий хранят в керосине или в минеральном масле, потому что они: а) имеют резкий запах; в) легко окисляются на воздухе; б) очень легкие; г) сильные окислители.

2 слайд

3 слайд

2. Гидроксиды щелочных металлов а) физические свойства: б) химические свойства: Инструкция Налейте в чистую пробирку гидроксид натрия, добавьте несколько капель фенолфталеина. Что наблюдаете? Добавьте в эту же пробирку раствор соляной кислоты. Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции. Налейте в чистую пробирку гидроксид натрия и добавьте раствор сульфата меди. Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции. В пробирку с гидроксидом цинка осторожно добавьте гидроксид натрия. Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции. Сделайте вывод о химических свойствах гидроксидов щелочных металлов.

4 слайд

2. Гидроксиды щелочных металлов в) применение: Гидроксид натрия – NaOH – едкий натр, каустическая сода, каустик. Гидроксид калия – КОН – едкое кали. NaOH и КОН – едкие щелочи, разъедают ткани и бумагу

5 слайд

3. Соли щелочных металлов пищевая сода поташ поваренная соль глауберова соль кристаллическая сода Формула соли название применение

6 слайд

4. Значение соединений щелочных металлов в жизнедеятельности организмов Ионы натрия и калия играют большую биологическую роль: Na+ - главный внеклеточный ион, содержится в крови и лимфе, а К+ - основной внутриклеточный ион. Соотношение концентрации этих ионов регулирует давление крови в живом организме и обеспечивает перемещение растворов солей из корней в листья растений. Ионы калия - поддерживают работу сердечной мышцы, помогают при ревматизме, улучшают работу кишечника. Соединения калия – устраняют отеки.

7 слайд

Взрослый человек должен в сутки потреблять с пищей 3,5г ионов калия. Задача. В 100г кураги содержится 2,034г калия. Сколько граммов кураги нужно съесть, чтобы получить суточную норму калия? Итог урока: Какие физические и химические свойства характерны для оксидов, гидроксидов щелочных металлов. Где применяются гидроксиды и соли щелочных металлов Спасибо за работу.