Bài 25. Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm

Chương 6:
KIM LOẠI KIỀM, KIM LOẠI KIỀM THỔ, NHÔM
Bài 25: Kim loại kiềm và hợp chất
quan trọng của kim loại kiềm
Bài 25 (tiết 1)
A. Kim loại kiềm
Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình
electron nguyên tử
II. Tính chất vật lí
III. Tính chất hóa học
IV. ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế
Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử



+ Kim lo¹i kiÒm thuéc nhãm IA cña BTH, gåm c¸c nguyªn tè sau:
Liti (3Li), natri (23Na), kali (19K), rubi®i (37Rb), xesi (55Cs) vµ franxi (87Fr).
+ Cấu hình electron nguyên tử:
Li: [He]2s1; Na: [Ne]3s1; K: [Ar]4s1; Rb: [Kr]5s1; Cs: [Xe]6s1.
Dạng chung là: [khí hiếm]ns1.
Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử
II. Tính chất vật lí

B?ng 6.1. Một số hằng số vật lí quan trọng của kim loại kiềm
* C¸c kim lo¹i kiÒm cã ®Çy ®ñ c¸c tÝnh chÊt vËt lÝ chung cña kim lo¹i.
II. Tính chất vật lí
Các tính chất trên của kim loại kiềm biến đổi có qui luật
- Khối lượng riêng nhỏ. (Tăng dần từ Li đến Cs)
- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp. (Giảm dần từ Li đến Cs)
- Độ cứng thấp. (Giảm dần từ Li đến Cs)
* Ngoài ra, các kim loại kiềm còn có một số tính chất đặc trưng sau:
Cấu trúc mạng tinh thể của
kim loại kiềm
II. Tính chất vật lí
* Gi¶i thÝch:
- Trong tinh thể kim loại kiềm các nguyên tử và ion liên kết với nhau bằng lực liên kết kim loại yếu.
- M¹ng tinh thÓ lËp ph­¬ng t©m khèi cã cÊu tróc t­¬ng ®èi rçng.
Do đơn chất kim loại kiềm có đặc điểm sau:
III. Tính chất hóa học
- Vì các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hóa nhỏ nên kim loại kiềm có tính khử rất mạnh.

M ? M+ + e


- Trong c¸c hîp chÊt kim lo¹i kiÒm cã sè oxi hãa +1.
- Từ Li đến Cs năng lượng ion hóa giảm dần nên tính khử của chúng tăng dần.
* Nhận xét:
III. Tính chất hóa học
III. Tính chất hóa học
1.Tác dụng với phi kim
a) Tác dụng với oxi
2Na + O2 Na2O2 (natri peoxit)
4Na + O2 2Na2O (natri oxit)
b) Tác dụng với clo
2Na + Cl2 ? 2NaCl
Kim loại kiềm khử dễ dàng các nguyên tử phi kim thành ion âm.
III. Tính chất hóa học
3.Tác dụng với nước
2.Tác dụng với axit
2Na + 2HCl ? 2NaCl + H2 ?
Kim lo¹i kiÒm khö m¹nh ion H+. TÊt c¶ c¸c
kim lo¹i kiÒm ®Òu næ khi tiÕp xóc víi axit.
2Na + 2H2O ? 2NaOH + H2 ?
Kim lo¹i kiÒm khö n­íc dÔ dµng ë nhiÖt
®é th­êng.Tõ Li ®Õn Cs kh¶ n¨ng khö n­íc t¨ng dÇn.
III. Tính chất hóa học
* Nêu hiện tượng xảy ra và viết phương trình phản ứng khi cho mẩu Na vào dung dịch CuSO4?
*Lưu ý - Kim loại kiềm không khử ion kim loại trong dung dịch muối. Vì chúng phản ứng với nước ở điều kiện thường tạo thành dung dịch kiềm.
2Na + 2H2O ? 2NaOH + H2
2NaOH + CuSO4 ? Cu(OH)2? + Na2SO4
- Để bảo quản kim loại kiềm người ta ngâm chìm chúng trong dầu hỏa.
IV.ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế
1. ứng dụng
- Dïng chÕ t¹o hîp kim cã nhiÖt ®é nãng ch¶y thÊp.
- Hợp kim Li-Al siêu nhẹ, được dùng trong
kĩ thuật hàng không.
- Cs được dùng làm tế bào quang điện.
Kim loại kiềm có nhiều ứng dụng quan trọng:
IV.ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế
2. Trạng thái tự nhiên
* Trong tù nhiªn kim lo¹i kiÒm chØ tån t¹i ë d¹ng hîp chÊt.
* Trong n­íc biÓn cã chøa mét l­îng t­¬ng ®èi lín NaCl.
* §Êt chøa mét sè hîp chÊt cña kim lo¹i kiÒm ë d¹ng silicat vµ aluminat.
IV.ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế
3. Điều chế
a) Nguyên tắc:
b) Phương pháp:
Quan träng nhÊt lµ ®iÖn ph©n muèi
halogenua cña kim lo¹i kiÒm nãng ch¶y.
Khử ion kim loại kiềm thành
kim loại: M+ + e ? M
Điện phân muối halogenua hoặc hiđroxit nóng chảy
IV.ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế
3. Điều chế
c) Ví dụ: Điện phân NaCl nóng chảy để điều chế Na.
+
NaCl
NaCl
Nóng chảy
Catot
Bằng thép
Lưới thép
hình trụ
Anot
Bằng than chì
Cl2
Na
Nóng chảy
Na
Catot
B»ng thÐp
IV.ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế
3. Điều chế
c) Ví dụ: Điện phân NaCl nóng chảy để điều chế Na.
* Sơ đồ điện phân:
NaCl ? Na+ + Cl-
Catot (cực âm)
Na+ + e ? Na
Anot ( cực dương)
2Cl- ? Cl2 ? + 2e
* Phương trình điện phân:
2NaCl 2Na + Cl2
Củng cố
Bài tập 1:
Viết phương trình hóa học của phản
ứng trong đó:
b) Ion K+ bị khử thành nguyên tử K.
( 2 phản ứng).
a) Nguyên tử K bị oxi hóa thành ion K+. (3 phản ứng).
Củng cố
Trả lời bài tập 1:
(1) 4K + O2 ? 2K2O
(2) 2K + 2HCl ? 2KCl + H2
(3) 2K + 2H2O ? 2KOH + H2
2KCl 2K + Cl2
b) Ph¶n øng trong ®ã ion K+ bÞ khö thµnh nguyªn tö K.
a) Ph¶n øng trong ®ã nguyªn tö K bÞ oxi hãa thµnh ion K+.
4KOH 4K + O2 + 2H2O
Củng cố
Bµi tËp 2: Trong qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n KCl nãng ch¶y, qu¸ tr×nh nµo x¶y ra ë anot?
Đáp án: B
A. Sự oxi hoá ion K+. B. Sự oxi hoá ion Cl-.
C. Sự khử ion K+. D. Sự khử ion Cl-.
Củng cố
Bài tập 3: Cho 3,1 gam hỗn hợp 2 kim loại kiềm ở 2 chu kì kế tiếp trong bảng tuần hoàn tác dụng hết với nước thu được dung dịch kiềm và 1,12 lít khí (ở đktc). Hai kim loại kiềm đó là:
Đáp án: D
A. Li và Na. B. Rb và Cs.
C. K và Rb. D. Na và K.
Củng cố
Bµi tËp 4: Cho 3,9 gam kim lo¹i K t¸c dông víi 101,8 gam n­íc. Thu ®­îc dung dÞch cã khèi l­îng riªng lµ 1,056 g/ml. Nång ®é mol vµ nång ®é phÇn tr¨m cña chÊt trong dung dÞch thu ®­îc lµ:

Đáp án: D
A. 0,1M vµ 5,3%. B. 1M vµ 3,83%.
C. 0,1M vµ 3,83%. D. 1M vµ 5,3%.
Bài tập về nhà
1)Chuẩn bị phần B, làm các bài tập 1, 2, 3, 5 trong SGK.
2) Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:
NaCl?Na ?Na2O ?NaOH ?NaHCO3
NaHCO3?Na2CO3 ?NaNO3 ?NaNO2
NaHCO3 CaCO3