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第1页无机物第1讲：碱金属一、钠（Na）1位置：第三周期第ⅠA族2.存在：自然界的钠元素均以化合态形式存在3.原子结构示意图：如右图4.物理性质：颜色状态硬度密度熔点导电性银白色固体较软ρ(水)＞ρ(钠)＞ρ(煤油)故钠保存在煤油中，使用时需用滤纸吸干钠表面的煤油较低易导电5.化学性质：由结构可知钠具有还原性（1）与非金属单质反应(例如与O2、Cl2等)①与O2反应常温下的反应加热条件下的反应实验现象新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快变暗钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体化学方程式4Na+O2Na2O2Na+O2点燃或△Na2O2电子转移1molNa参加反应时转移1mol电子实验结论在不同条件下，钠与氧气反应的产物不同②与Cl2反应：2Na+Cl2点燃2NaCl（剧烈燃烧，产生大量的白烟）③与S反应：2Na+S△Na2S④与H2反应：2Na+H2△2NaH（此反应必须隔绝空气）（2）与非金属化合物反应①与H2O反应现象简称解释钠浮在水面上浮钠的密度比水的密度小钠熔成闪亮的小球熔钠与水反应放热且钠的熔点低钠在水面上迅速游动游反应产生的气体推动钠球在水面上游动发出“嘶嘶”的响声，且钠很快消失响钠与水反应剧烈向水中加入酚酞后溶液呈红色红反应生成碱反应的化学方程式2Na+2H2O2NaOH+H2↑反应的离子方程式2Na+2H2O2Na++2OH—+H2↑②与C2H5OH反应：2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2↑（有机反应用箭头连接反应物和生成物）③与HCl(aq)反应：2Na+2HCl2NaCl+H2↑（Na先与酸中H+的反应然后再与水反应）备注：反应的剧烈程度看—OH上面的H的电离程度，则反应的剧烈程度的顺序是：盐酸＞醋酸＞水＞乙醇（3）与盐反应①与CuSO4反应：溶液状态下：2Na+2H2O+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑※备注：先考虑钠与H2O的反应，得到的生成物再考虑是否能与盐发生反应熔融状态下：2Na+CuSO4熔融Na2SO4+Cu（为金属的置换反应）第2页6.制取：2NaCl(熔融)通电2Na+Cl2↑（活泼金属一般可以用在熔融状态下的电解法制取）其他活泼金属的制取方法：Na＋KClK↑＋NaCl（温度控制在钠与钾的沸点之间，反应向右进行）7.密封保存：通常保存在石蜡油或煤油中8.取用：用镊子夹取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切取黄豆大小的钠，剩余的钠放回试剂瓶中9.用途：①用作电光源，制作高压钠灯；②钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂；③作强还原剂，将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来，如钾、钛的制取；④还能做合成橡胶的催化剂、石油的脱硫剂等二、钠的重要化合物1.钠的氧化物的比较物质氧化钠（Na2O）过氧化钠（Na2O2）颜色、状态白色固体淡黄色固体类别碱性氧化物过氧化物组成结构由钠离子与氧离子构成N（Na+）：N（O2-）=2:1由钠离子与过氧离子构成N（Na+）：N（O22-）=2:1氧元素化合价—2—1化学键类型只有离子键有离子键和非极性共价键电子式化学性质碱性碱性氧化物的通性：①与水反应；②与酸性氧化物反应(CO2)；③与酸反应(HCl)强氧化性①与具有还原性的物质反应时，可以把它们氧化(例如：SO2→SO3、Fe2+→Fe3+、H2S→SSO32—→SO42—)漂白性①具有漂白性，能使品红溶液褪色；②能使酚酞溶液先变红(碱性)，然后褪色与H2O反应Na2O+H2O2NaOH2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑与CO2反应Na2O+CO2Na2CO32Na2O2+2CO22Na2CO3+O2与SO2反应Na2O+SO2Na2SO3Na2O2+SO2Na2SO4与SO3反应Na2O+SO3Na2SO42Na2O2+2SO32Na2SO4+O2↑与盐酸反应Na2O+2HCl2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2↑主要用途可制烧碱漂白剂、消毒剂、供氧剂保存密封密封、远离保存计算1.有关Na2O2与CO2、H2O的反应的几个重要关系：（化学方程式看上面）（1）物质的量的关系：无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2:1；（2）气体体积的关系：若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2的，气体体积的减少等于原混合气体体积的1/2，且等于生成氧气的体积；（3）电子转移的关系：当Na2O2与CO2、H2O时，物质的量关系为2Na2O2~O2~2e—；（4）固体质量的关系：相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；（5）一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，再与H2O(g)发生反应；2.增加的质量等于可燃物质量的规律凡分子组成符合(CO)m.(H2)n的物质，Wg该物质在氧气中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的后，固体增重必为Wg。例如：CO、H2、CO和H2、甲醇、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖第3页2.氢氧化钠物质名称氢氧化钠（NaOH）俗名火碱、烧碱、苛性钠组成离子Na+、OH-溶解度大水溶液酸碱性强碱性溶液化学性质碱的通性：①与非金属单质反应（与S）；②与酸性氧化物反应（与二氧化碳）；③与酸反应（与盐酸）；④与盐反应（与硫酸铜）3.碳酸钠与碳酸氢钠的比较物质碳酸钠（Na2CO3）碳酸氢钠（NaHCO3）组成离子Na+、CO32-Na+、HCO3-阳离子与阴离子个数比2:11:1俗名纯碱、苏打小苏打水溶液酸碱性碱性较强碱性较弱颜色、状态白色粉末细小的白色晶体类别正盐酸式盐溶解度(相同温度下)极易溶于水(较大)易溶于水(较小)热稳定性稳定固体受热易分解（不稳定）2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑与H+反应Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl（盐酸少量；把盐酸滴加到Na2CO3）Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑（盐酸足量；把Na2CO3滴加到盐酸）快（碳酸根需要结合2个H+）NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑更快（碳酸氢根只需结合1个H+）与Ca2+反应Na2CO3+Ca(OH)22NaOH+CaCO3↓2NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3↓+Na2CO3+2H2O(NaHCO3过量：把Ca(OH)2滴加到NaHCO3)NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3↓+NaOH+2H2O（NaHCO3少量：把NaHCO3滴加到Ca(OH)2）与Ba2+反应Na2CO3+BaCl22NaCl+BaCO3↓不反应与Al3+反应3Na2CO3+Al2(SO4)3+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑+3Na2SO4(双水解)6NaHCO3+Al2(SO4)32Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4(泡沫灭火器的原理)(双水解)用途制造玻璃、制皂、造纸、纺织等发酵、治疗胃酸过多症的一种药剂相互转换Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3加热NaHCO3固体或在NaHCO3溶液中加入适量的NaOH鉴别方法①固体加热法；②溶液沉淀法；③气体法；④测pH法计算1.碳酸钠/碳酸氢钠分别与酸反应释放二氧化碳的多少(1)等物质的量碳酸钠/碳酸氢钠分别与足量的酸反应，产生的二氧化碳量相等；(2)等质量的碳酸钠/碳酸氢钠分别与足量的酸反应，碳酸氢钠产生的二氧化碳多；(3)等量的盐酸与足量的碳酸钠/碳酸氢钠分别反应，碳酸氢钠产生的二氧化碳多第4页接上表↑计算2.碳酸钠/碳酸氢钠与盐酸反应的基本图像(1)向Na2CO3中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生的二氧化碳体积的关系如图甲所示；(2)向NaHCO3中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生的二氧化碳体积的关系如图乙所示；(3)向NaOH与Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生的二氧化碳体积的关系如图丙所示(设NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1:1)；(4)向Na2CO3与NaHCO的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生的二氧化碳体积的关系如图丁所示(设Na2CO3与NaHCO3的物质的量之比为1:1)备注：结合H+的能力：OH—＞CO32—＞HCO3—4.侯氏制碱法（碱指的是纯碱Na2CO3）①NH3+H2O+CO2NH4HCO3注意：先通NH3后通CO2的原因：由于CO2在NaCl溶液中的溶解度很小，先通入NH3使食盐水呈碱性，能够吸收更多的CO2气体②NH4HCO3+NaCl(固体)NH4Cl+NaHCO3↓注意：利用NaHCO3在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小而析出晶体，这个反应存在一个化学平衡(溶解平衡)③2NaHCO3ΔNa2CO3+H2O+CO2↑可循环利用的物质：食盐水与二氧化碳第5页三、碱金属1.所处位置与结构特点：第二到七周期第ⅠA族；最外层1个电子，容易失去1个电子变成+1价的阳离子。2.所处状态与保存方法：自然界中都以化合态存在；而保存时需要将它们放在矿物油中或封在稀有气体中保存。3.变化规律4.原子结构示意图5.特性（1）与水反应：2Li+2H2O2LiOH+H2↑；钾与钠跟水反应方程式一样，但是更剧烈发出轻微的爆炸声。（2）与氧气反应：4Li+O22Li2O；R+O2点燃RO2(超氧化物)备注：R—钾、铷、铯；反应前提氧气足量，如果不足生成的可能是氧化物或过氧化物或超氧化物里面的物质原子序数元素名称与符号原子半径电子层数最外层电子数颜色状态熔沸点密度还原性强弱导电性硬度3锂（Li）增大增多1银白色固体降低升高(K反常)增强导体减小11钠（Na）银白色19钾（K）银白色37铷（Rb）银白色55铯（Se）略带黄色87钫（Fr）红色第6页（3）与氮气反应：6Li+N2点燃2Li3N(与Mg的性质类似，有着对角线规则，例如Be和Al)（4）与H2、S、P等非金属单质反应跟钠与它们的反应方程类似四、焰色反应1.定义：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应（属于物理变化）2.实验步骤：①干烧：将洗净的铂丝在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同为止。②蘸烧：蘸取待测试液，在外焰上灼烧，并观察。③洗烧：用稀盐酸洗净铂丝，并在外焰上灼烧至颜色不在变化。3.火焰颜色：Na：黄色；K：紫色（透过蓝色钴玻璃观察）；Cu：绿色（无卤素）蓝绿（有卤素）Li：紫红色；铷Rb：紫色；Ca：砖红色；锶Sr：洋红色；Ba：绿色4.用途：①鉴别金属阳离子；②焰火材料备注：钠与钠的化合物框图第7页