Презентация щелочные металлы

26.02.24

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Школа-интернат №1 среднего (полного) общего образования» городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан

Выполнил учитель химии первой квалификационной категории

Сафиканов Ахат Файзрахманович

26.02.24

Щелочные металлы

2

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

Периоды

Ряды

Группы элементов

IV

VII

VI

V

VIII

II

III

I

H

He

Щелочные металлы

2

1

I

1

1.00797

4,003

Водород

Гелий

Be

F

Ne

C

В

N

O

8

4

5

6

7

1 0

9

2

II

14.0 067

15 .996

18.9984

10 .811

20,18

12,011

9 ,012

Неон

Вериллий

Азот

Кислород

• Кислород

Бор

Углерод

фтор

Mg

Si

S

P

Al

Cl

Ar

1 8

1 5

1 6

13

1 2

1 4

1 7

III

3

32,064

39,948

30,9738

28,086

35,453

26,9815

24,312

Аргон

Кремний

Фосфор

Магний

Хлор

Сера

Алюминий

Fe

Mn

Ni

V

Ca

Co

Cr

Ti

S с

2 3

26

28

27

20

21

25

22

24

IV

4

50.942

58.933

47.90

58.71

44.956

51.996

55.847

54.938

40,08

Хром

Ванадий

Марганец

Никель

Титан

Кобальт

Кальций

Скандий

Железо

Se

Zn

Cu

Ga

Br

Kr

As

Ge

34

35

31

33

29

36

30

32

5

74.9216

79.904

83,8

78.96

72.59

63.54 6

65 . 37

69.72

Галлий

Бром

Мышьяк

Медь

Цинк

Криптон

Селен

Германий

Rh

Ru

Nb

Zr

Pd

Rb

Sr

Mo

T с

Y

42

40

41

46

37

44

4 3

39

38

45

6

V

106.4

91.224

92.906

85.47

101.07

88.9059

87.62

99

102.905

95.94

Рутений

Цирконий

Стронций

Иттрий

Рубидий

Технеций

Палладий

Молибден

Родий

Ниобий

I

Sb

In

Ag

Sn

Te

Xe

Cd

53

54

48

49

50

47

51

52

7

131,3

127.60

126.904

112.41

107.868

118.71

121.75

114 .82

Иод

Сурьма

Кадмий

Теллур

Ксенон

Олово

Индий

Серебро

Re

Hf

W

Ta

Pt

Ba

La

Ir

Os

76

75

73

77

57

74

78

56

72

8

VI

186.2

178.49

192.2

138.81

180.9479

137.34

190.2

195.09

183.85

Гафний

Барий

Рений

Вольфрам

Тантал

Лантан

Иридий

Платина

Осмий

Tl

Rn

Po

Au

Bi

Hg

At

Pb

82

83

85

79

8 6

84

81

80

9

210

[22 2 ]

208.98

207.2

196.966

204.383

208.982

200.59

Таллий

Золото

Ртуть

Свинец

Висмут

Полоний

Астат

Радон

Hs

Ac

Rf

Ra

Sg

Bh

Db

Mt

106

104

105

107

108

88

89

109

VII

10

[ 261 ]

227.028

[ 262 ]

[ 266 ]

[ 226 ]

[ 263 ]

[ 262 ]

[ 265 ]

Хассий

Радий

Мейтнерий

Резерфордий

Дубний

Сиборгий

Актиний

Борий

3

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

26.02.24

Периоды

Ряды

Группы элементов

VII

VI

I

V

IV

III

VIII

II

Щелочные металлы

I

1

Li

3

2

II

6,9 39

Литий

Na

11

III

3

В главной подгруппе:

Число электронов на внешнем слое

не изменяется

Радиус атома увеличивается

Электроотрицательность уменьшается

Восстановительные свойства усиливаются

Металлические свойства усиливаются

22,9898

Натрий

K

19

4

IV

39.102

Калий

5

Rb

37

6

V

85.47

Рубидий

7

Cs

55

8

VI

132.905

Цезий

9

Fr

87

10

VII

[ 223 ]

Франций

4

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

Периоды

Ряды

Группы элементов

V

VI

VII

IV

VIII

II

III

I

I

1

Ли́тий / Lithium (Li)

Внешний вид простого вещества

Мягкий металл серебристо-белого цвета.

Электронная коефигуранция

[He] 2s 1

ЭО (по Полингу)

Степень окисления

0,98

1

Плотность

0,534 г/см³

Температура плавления

453,69 K

Температура кипения

1613 K

II

2

III

3

IV

4

5

6

V

7

8

VI

9

Li

10

VII

5

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

Периоды

Ряды

Группы элементов

VI

VII

V

IV

VIII

II

III

I

I

1

Натрий/Natrium (Na)

Внешний вид простого вещества

Электронная коефигуранция

серебристо-белый мягкий металл

ЭО (по Полингу)

[Ne] 3s 1

Степень окисления

0,93

Плотность

1

Температура плавления

0,971 г/см ³

370,96 К

Температура кипения

1156,1 К

II

2

III

3

IV

4

5

V

6

7

8

VI

9

10

VII

6

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

Периоды

Ряды

Группы элементов

III

VI

I

II

VIII

IV

V

VII

1

I

II

2

Калий / Kalium (K)

Внешний вид простого вещества

Серебристо-белый мягкий металл

Электронная конфигуранция

[Ar] 3d 10 4s 1

ЭО (по Полингу)

0,82

Степень окисления

1

Плотность

0,856 г/см³

Температура плавления

336,8 К

Температура кипения

1047 К

3

III

IV

4

5

V

6

7

8

VI

9

10

VII

7

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

Периоды

Ряды

Группы элементов

I

III

VI

V

IV

VIII

II

VII

I

1

Руби́дий / Rubidium (Rb)

Внешний вид простого вещества

Серебристо-белый мягкий металл

Электронная конфигуранция

[Kr] 5s 1

ЭО (по Полингу)

0,82

Степень окисления

1

Плотность

1,532 г/см³

Температура плавления

312,2 К

Температура кипения

961 К

2

II

3

III

IV

4

5

V

6

7

8

VI

9

10

VII

8

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

Периоды

Ряды

Группы элементов

VI

VII

V

IV

VIII

II

III

I

I

1

Цезий / Caesium (Cs)

Внешний вид простого вещества

Электронная конфигуранция

очень мягкий вязкий серебристо-жёлтый похожий на золото металл

ЭО (по Полингу)

[Xe] 6s 1

Степень окисления

0,79

Плотность

1

Температура плавления

1,873 г/см

301,6 К

Температура кипения

951,6 К

II

2

III

3

IV

4

5

V

6

7

8

VI

9

10

VII

9

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

Периоды

Ряды

Группы элементов

VII

VI

V

IV

VIII

II

III

I

I

1

Франций / Francium (Fr)

Внешний вид простого вещества

Электронная конфигуранция

радиоактивный щелочной металл

ЭО (по Полингу)

[Rn] 7s 1

Степень окисления

2,2

Плотность

1

Температура плавления

1,87 г/см

Температура кипения

300 К

950 К

II

2

III

3

IV

4

5

V

6

7

VI

8

9

10

VII

10

Щелочные металлы

Литий

Фрайций

Натрий

История открытия

Цезий

Калий

Рубидий

11

История открытия лития

Литий был открыт в 1817 г. А. Арфведсоном в минерале петалите. Берцелиус предложил назвать ее литионом (Lithion), поскольку эта щелочь впервые была найдена в "царстве минералов" (камней); название это произведено от греч.- камень. Металлический Литий впервые получен в 1818 г. Г. Дэви путем злектролиза щелочи.

В 1855 г. Бунзен и Маттессен разработали промышленный способ получения металлического лития злектролизом хлорида лития.

Арфведсон Юхан Август

(12 .01.1792 г. – 28 .10.1841 г.)

12

История открытия натрия

Натрий (Natrium, от англ. и франц. Sodium, нем. Natrium от древнеевр. neter — бурлящее вещество. В 1807 г. Г.Дэви путем электролиза слегка увлажненных твердых щелочей получил свободный металл - натрий, назвав его содий (Sodium).

В следующем году Гильберт предложил именовать новый металл натронием (Natronium); Берцелиус сократил последнее название до "натрий" (Natrium).

Гемфри Дэви (17.12.1778 г – 29.05.1829 г)

13

История открытия калия

Калий (англ. Potassium, франц. Potassium, нем. Kalium) открыл в 1807 г. Г.Дэви , производивший электролиз твердого, слегка увлажненного едкого кали. Дэви именовал новый металл потассием (Potassium), но это название не прижилось. Крестным отцом металла оказался Гильберт, известный издатель журнала "Annalen deг Physik", предложивший название "калий"; оно было принято в Германии и России.

Гемфри Дэви (17.12.1778 г – 29.05.1829 г)

14

История открытия рубидия

При спектроскопическом анализе минерала лепидолит (фторсиликат лития и алюминия) и обнаружились две новые красные линии в красной части спектра. Эти линии Р. Бунзен и Г.Кирхгофф правильно отнесли к новому металлу, который назвали рубидием (лат. rubidus - красный) из-за цвета его спектральных линий. Получить рубидий в виде металла Бунзену удалось в 1863 году.

Роберт Вильгельм Бунзен

(31.03.1811 - 16.08.1899 )

Густав Роберт Кирхгоф 

(12.03.1824 – 17.10.1887)

15

История открытия цезия

Цезий (англ. Cesium, франц. Cesium, нем. Caesium) - первый элемент, открытый с помощью спектрального анализа. Р.Бунзен и Г.Кирхгофф обнаружили спектральные линии нового элемента: одну слабо-голубую и другую ярко-голубую в области фиолетовой части спектра.

Р.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.

Роберт Вильгельм Бунзен

(31.03.1811 - 16.08.1899 )

Густав Роберт Кирхгоф 

(12.03.1824 – 17.10.1887)

16

История открытия франция

Этот элемент был предсказан Д.И.Менделеевым (как Эка-цезий), и был открыт (по его радиоактивности) в 1939 г. Маргаритой Пере , сотрудницей Института радия в Париже с порядковым номером Z = 87 и периодом полураспада 21 мин. Она же дала ему в 1964 г. название в честь своей родины – франций . . Микроскопические количества франция-223 и франция-224 могут быть химически выделены из минералов урана и тория. Другие изотопы франция получают искусственным путём с помощью ядерных реакций.

ПЕРЕ ( Perey) Маргарита ( 19.10.1909  - 13.05.1975 )

17

26.02.24

Фотография

Описание минерала

Химический состав

LiAl[Si 2 O 6 ]

Цвет

Плотность

Бесцветный, красный, желтый, зеленый

Твердость

3,1—3,2 г/см 3

6,5

Сподуменн

18

26.02.24

Фотография

Описание минерала

Химический состав

Цвет

Na С l

Плотность

Бесцветный, красный, желтый, синий

Твердость

2,2—2,3г/см 3

Вкус

2,5

Солёный

Галит

19

26.02.24

Фотография

Описание минерала

Химический состав

КС l

Цвет

Бесцветный, молочно-белый, темно-красный, розовый

Плотность

1,97-1,99 г/см 3

Твердость

1,5

Вкус

Едкий

Сильвин

20

26.02.24

Фотография

Описание минерала

Химический состав

MgCl 2 ·KCl·6H 2 O

Цвет

Красный, желтый, белый, бесцветный

Плотность

1,6г/см 3

Твердость

1,5

Вкус

Жгучий соленый

Карналит

21

26.02.24

Химические свойства

Проверь себя

22

26.02.24

Химические свойства

• 2Na + Cl 2 = 2NaCl ( в атмосфере F 2 и Cl 2 щелочные Me самовоспламеняются)

• 4Li + O 2 = 2Li 2 O 2Na + O 2 = Na 2 O 2 2K + 2O 2 = K 2 O 4

оксид Li пероксид Na надпероксид K

3) 2Na + Н 2 = 2NaН (при нагревании 200-400 o C)

4) 6Li + N 2 = 2Li 3 N ( Li - при комнатной T , остальные щелочные Me - при нагревании)

5 ) 2Na + 2Н 2 О = 2NaОН + Н 2

( Li - спокойно, Na - энергично,

остальные – со взрывом –

воспламеняется выделяющийся Н 2

Rb и Cs реагируют не только

с жидкой Н 2 О , но и со льдом. .

6 ) 2Na+ Н 2 S О 4 = Na 2 S О 4 + Н 2

(протекают очень бурно)

7 ) 2 C 2 H 5 OH + 2Na = 2 C 2 H 5 O Na + Н 2 Щелочные металлы с водой

23

26.02.24

Качественное определение щелочных металлов

Для распознавания соединений щелочных металлов по окраске пламени исследуемое вещество вносится в пламя горелки на кончике железной проволоки.

Li+ - карминово-красный K+ - фиолетовый Cs+ - фиолетово-синий

Na+ - желтый Rb + - красный

Li+ Na+ K+

24

26.02.24

Получение щелочных металлов

1) Электролиз расплавов соединений щелочных металлов:

2МеCl = 2Ме + Cl 2

4МеOH = 4Ме + 2Н 2 О + О 2

2) Восстановление оксидов и гидроксидов щелочных металлов:

2Li 2 O + Si = 4Li + SiO 2

KOH + Na = NаOH + K

Схема электролизера для получения натрия

Ванна состоит из стального кожуха с шамотной футеровкой, графитовым анодом А и кольцевым железный катодом К, между которыми расположена сетчатая диафрагма. Электролитом служит более легкоплавкая смесь его с 25% NaF и 12% КСl (что позволяет проводить процесс при 610–650°С). Металлический натрий собирается в верхней части кольцевого катодного пространства, откуда и переходит в сборник. По мере хода электролиза в ванну добавляют NaCl.

25

Применение щелочных металлов

Для получения трития

Химические источники

тока

Литий

Получение сплавов для подшипников

Восстановитель в органическом синтезе

Пиротехника

26

Применение щелочных металлов

27

Применение щелочных металлов

Теплоноситель в ядерных реакторах

Д ля получения перекиси калия

Калийные удобрения

Калий

К атализатор

В гальванотехнике

Термическое получение металлов

28

Применение щелочных металлов

29

Применение щелочных металлов

30

Физические свойства щелочных металлов

Заполни пропуски

Щелочные металлы - серебристо–белые вещества, за исключением цезия - серебристо-желтого цвета, с металлическим блеском. Все щелочные металлы характеризуются малой плотностью, малой твердостью, низкими температурами плавления и кипения и хорошей электропроводностью. Благодаря малой плотности Li, Na и К всплывают на воде (Li–даже на керосине). Щелочные металлы легко режутся ножом. Несветящееся пламя газовой горелки щелочные металлы и их летучие соединения окрашивают в характерные цвета: Li – в карминово–красный, Na – в желтый, К – фиолетовый , Rb - красный и Cs – в фиолетово-синий.

31

26.02.24

Тест «Щелочные металлы»

1. Предложил назвать калий от арабского « алкали» - щелочь

И. Арфведсон Г.Деви Й. Берцеллиус

2. В ряду от лития к францию атомный радиус:

уменьшается не изменяется увеличивается

• Степень окисления щелочных металлов равна:

+1 -1 +2

4. Цвет пламени, в который его окрашивают ионы натрия

фиолетовый красный желтый

5. Соединение NaOH называется.

каустическая сода поташ кристаллическая сода

проверить

32

Na 2 O

N а 2 O 2

N аО 2

N аО 2

N аОН

H 2

+

NaC l

Cl 2

+

H 2

Na 3 N

NaN

Na 2 N

CH 3 ONa

NaH

H 2

+

33

26.02.24

Литература и интернет-ресурсы

Габриелян О.С. Химия. 9 класс: Учеб. для общеобразоват.учебн. заведений.-М.: Дрофа,

Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 2001

Лидин Р. А., Андреева Л. Л., Молочко В. А. Справочник по неорганической химии. — М.: Химия, 1987.

Некрасов Б. В. Основы общей химии. — М.: Химия, 1974.

Неорганическая химия. Весь школьный курс в таблицах,сост. МанкувичН.В., М. 2008г

“ Видеоопыты из диска " Splint . Химия для всех - XXI: Самоучитель решению химических задач"

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82

http://www.catalogmineralov.ru/

http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/5263.html

http://www.physchem.chimfak.rsu.ru/Source/History/Persones/

34

26.02.24

Спасибо за урок!

Благодарю за сотрудничество.

35