Муниципальное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 1 им. Ляпидевского
ст. Старощербиновская, ул. Лермонтова, № 37.
Урок по химии в 9 классе
Тема: «Щелочные металлы»
Исполнитель: Белашов В. Д.
Тема: Щелочные металлы.
Цель: показать зависимость свойств веществ от состава и строения, обусловленность применения веществ их свойствами.
I. Распространённость в природе.
Щелочные металлы различаются по распространенности в природе. Na и К содержатся, примерно, в одинаковых количествах (2,64 % и 2,41 % по массе) и относятся к числу восьми наиболее распространённых элементов земной коры. Li, Rb и Cs являются редкими и рассеянными элементами. В организме взрослого человека содержится около 100 г катионов Na+ и 140 г катионов K+.
II. Физические свойства.
В чистом виде щелочные металлы представляют собой легкие, мягкие вещества серебристо-белого цвета на срезе, быстро тускнеющие на воздухе. Cs имеет золотисто-желтый оттенок.
Пары щелочных металлов интенсивно окрашены: Na – пурпурный, К – сине-зеленый, Rb – зеленовато-синий.
Щелочные металлы очень легкоплавки. Cs и Rb плавятся в руках, самый тугоплавкий – Li (tпл=180°С).
Плотность невелика – натрий и калий легче воды. Литий плавает даже в керосине.
Щелочные металлы хорошо растворяются в водном растворе аммиака.
III. Получение и открытие.
Li был открыт шведским химиком И. Арфведсоном в 1817 году и по предложению Й. Берцелиуса назван литием (от греч. – «литос» - камень). Так как был обнаружен в камне.
Na и К были впервые получены английским физиком и химиком Г. Дэви в 1807 году при электролизе едких щелочей.
Берцелиус предложил назвать элемент № 11 натрием (натрум – сода), а элемент № 19 по предложению Шлоберта получил название калий (от араб. алкали – щёлочь).
IV. Общая характеристика подгруппы.
6 элементов первой группы главной подгруппы принято называть щелочными металлами. Эти названия сложились исторически, так как натрий и калий впервые были получены при электролизе щелочей.
3 Li 1s22s1 Все атомы имеют очень низкие значения
11 Na …3s1 Еион. И легко превращаются в катионы
19 K …4s1 Ме+. Все атомы имеют крайне низкие
37 Rb …5s1 величины энергии сродства к
65 Cs …6s1 электрону и ЭО.
87 Fr …7 s1
V. Химические свойства.
Только литий при горении образует нормальный оксид.
4 Li + O2 = 2 Li2O
Натрий при горении образует бесцветный или слегка желтоватый пероксид.
2 Na + O2 = 2 NaO
Калий, рубидий и цезий сгорают с образованием окрашенных супероксидов.
K + O2 = KO2
Калий, рубидий и цезий легко реагируют с озоном.
K + O3 = KO3 – озонид калия
Соединение щелочных металлов с галогенами протекает очень бурно, часто в режиме горения, особенно с F2 и Cl2.
2 Na + F2 = 2 NaF
2 K + Cl2 = 2 KCl
Взаимодействие с азотом характерно только для лития.
6 Li + N2 = 2Li3N – нитрид лития
Все щелочные металлы реагируют с фосфором и серой.
2 Na + S = Na2S
3 Na + P = Na3P
С углеродом и кремнием реагирует непосредственно только литий. t
2 Li + 2 C = Li2C2
6 Li + 2 Si = Li6Si2 – силицид лития.
Литий реагирует с водой спокойно. Натрий при реакции плавится за счет теплоты реакции, выделяющийся Н2 может загореться.
Калий и особенно рубидий и цезий всегда реагируют с водой со вспышкой или со взрывом.
2 Na + 2 HOH = 2 NaOH + H2
2 K + 2 HOH = 2 KOH + H2
Оксиды натрия и калия могут быть получены при нагревании смеси пероксида с избытком металла в отсутствии кислорода. t
Na2O2 + 2 Na = 2 Na2O
На реакции пероксида натрия с оксидом углерода IV основана регенерация воздуха в изолированном помещении.
|
2 Na2O2 + 2CO2 = 2 Na2CO3 + O2
C водородом при нагревании:
t
2 Na0 + Н20 = 2 Na+Н - - гидрид натрия
VI. Применение.
Металлы и их соединения широко применяются в технике.
Li применяется в ядерной энергетике.
7Li – используется как теплоноситель в урановых реактивах.
6Li – источник при производстве трития.
Литий и его соединения используется в качестве топлива для ракет. Цезий и рубидий применяются для изготовления фотоэлементов. Натрий и калий также применяются в атомной энергетике как теплоносители.
Используя натрий, термическим способом получают ряд тугоплавких металлов.
VII. Домашнее задание.
