Презентация к уроку по химии в 11 классе
материал для подготовки к егэ (гиа) по химии (11 класс)

Слайд 1

Слайд 2

Физические свойства Все щелочные металлы — вещества мягкие, серебристого цвета. Свежесрезанная поверхность их обладает характерным блеском. Кристаллическая решетка щелочных металлов в твёрдом состоянии — металлическая. Следовательно, щелочные металлы обладают высокой тепло- и электропроводимостью. Кипят и плавятся при низких температурах. Они имеют также небольшую плотность.

Слайд 3

Как правило, щелочные металлы в природе присутствуют в виде минеральных солей: хлоридов, бромидов, йодидов, карбонатов, нитратов и др. Основные минералы, в которых присутствуют щелочные металлы: Поваренная соль, каменная соль, галит — NaCl — хлорид натрия Сильвин KCl — хлорид калия Сильвинит NaCl · KCl Глауберова соль Na2SO4⋅10Н2О – декагидрат сульфата натрия Едкое кали KOH — гидроксид калия Поташ K2CO3 – карбонат калия Поллуцит — алюмосиликат сложного состава с высоким содержанием цезия

Слайд 4

Способы получения Литий получают в промышленности электролизом расплава хлорида лития в смеси с KCl или BaCl 2 (эти соли служат для понижения температуры плавления смеси): 2LiCl = 2Li + Cl 2 Натрий получают электролизом расплава хлорида натрия с добавками хлорида кальция: 2NaCl (расплав) → 2Na + Cl 2 Электролитом обычно служит смесь NaCl с NaF и КСl (что позволяет проводить процесс при 610–650°С). Калий получают также электролизом расплавов солей или расплава гидроксида калия. Также распространены методы термохимического восстановления: восстановление калия из расплавов хлоридов или гидроксидов . В качестве восстановителей используют пары натрия, карбид кальция, алюминий, кремний: KCl + Na = K↑ + NaCl KOH + Na = K↑ + NaOH Цезий можно получить нагреванием смеси хлорида цезия и специально подготовленного кальция: Са + 2CsCl → 2Cs + CaCl 2 В промышленности используют преимущественно физико-химические методы выделения чистого цезия: многократную ректификацию в вакууме.

Слайд 5

Качественные реакции Качественная реакция на щелочные металлы — окрашивание пламени солями щелочных металлов. Цвет пламени: Li — карминно-красный Na — жѐлтый K — фиолетовый Rb — буро-красный Cs — фиолетово-красный

Слайд 6

Химические свойства 1. Щелочные металлы — сильные восстановители . Поэтому они реагируют почти со всеми неметаллами . 1.1. Щелочные металлы легко реагируют с галогенами с образованием галогенидов : 2K + I 2 = 2KI 1.2. Щелочные металлы реагируют с серой с образованием сульфидов : 2Na + S = Na 2 S 1.3. Щелочные металлы активно реагируют с фосфором и водородом (очень активно). При этом образуются бинарные соединения — фосфиды и гидриды : 3K + P = K 3 P 2Na + H 2 = 2NaH 1.4. С азотом литий реагирует при комнатной температуре с образованием нитрида : 6Li + N 2 = 2Li 3 N Остальные щелочные металлы реагируют с азотом при нагревании .

Слайд 7

1.5. Щелочные металлы реагируют с углеродом с образованием карбидов , преимущественно ацетиленидов : 2Na + 2C = Na 2 C 2 1.6. При взаимодействии с кислородом каждый щелочной металл проявляет свою индивидуальность: при горении на воздухе литий образует оксид , натрий – преимущественно пероксид , калий и остальные металлы – надпероксид . 4Li + O 2 = 2Li 2 O 2Na + O 2 = Na 2 O 2 K + O 2 = KO 2

Слайд 8

2. Щелочные металлы активно взаимодействуют со сложными веществами: 2.1. Щелочные металлы бурно (со взрывом) реагируют с водой . Взаимодействие щелочных металлов с водой приводит к образованию щелочи и водорода . Литий реагирует бурно, но без взрыва. Например , калий реагирует с водой очень бурно : 2K 0 + 2 H 2 + O = 2 K + OH + H 2 0

Слайд 9

2.2. Щелочные металлы взаимодействуют с минеральными кислотами 2Na + 2HCl = 2NaCl + H 2 ↑ 2.3. При взаимодействии щелочных металлов с концентрированной серной кислотой выделяется сероводород . 8Na + 5H 2 SO 4( конц .) → 4Na 2 SO 4 + H 2 S + 4H 2 O 2.4. Щелочные металлы реагируют с азотной кислотой. При взаимодействии с концентрированной азотной кислотой образуется оксид азота (I) : 8Na + 10HNO 3 ( конц ) → N 2 O + 8NaNO 3 + 5H 2 O С разбавленной азотной кислотой образуется молекулярный азот : 10Na + 12HNO 3 ( разб ) → N 2 +10NaNO 3 + 6H 2 O При взаимодействии щелочных металлов с очень разбавленной азотной кислотой образуется нитрат аммония : 8Na + 10HNO 3 = 8NaNO 3 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

Слайд 10

При взаимодействии лития с аммиаком образуются амиды и водород : 2Li + 2NH 3 = 2LiNH 2 + H 2 ↑ Ацетилен с натрием образует ацетиленид натрия и также водород : Н ─ C ≡ С ─ Н + 2Na → Na ─ C≡C ─ Na + H 2 Фенол с натрием реагирует с образованием фенолята натрия и водорода : 2C 6 H 5 OH + 2Na → 2C 6 H 5 ONa + H 2 ↑ Метанол с натрием образуют метилат натрия и водород : 2СН 3 ОН + 2Na → 2 CH 3 ONa + H 2 ↑ Уксусная кислота с литием образует ацетат лития и водород : 2СH 3 COOH + 2Li → 2CH 3 COOLi + H 2 ↑ Щелочные металлы реагируют с галогеналканами (реакция Вюрца ). Например , хлорметан с натрием образует этан и хлорид натрия : 2CH 3 Cl + 2Na → C 2 H 6 + 2NaCl

Слайд 11

Оксиды щелочных металлов Получение оксидов щелочных металлов возможно в ходе реакции с кислородом. Для лития все совсем несложно: Li + O 2 → Li 2 O (оксид лития) В подобных реакциях у натрия и калия получается соответственно пероксид и супероксид, что приводит к затруднениям. Как из пероксида, так и из супероксида, при желании можно получить оксид: Na 2 O 2 + Na → Na 2 O KO 2 + K → K 2 O

Слайд 12

Получение оксидов щелочных металлов 10Na + 2NaNO 3 → 6Na 2 O + N 2 ↑ 2 Na + Na 2 O 2 → 2Na 2 O 2 Na + 2NaO Н → 2 Na 2 O + Н 2 ↑ 2 LiO Н → Li 2 O + Н 2 O

Слайд 13

Химические свойства оксидов 3Na 2 O + P 2 O 5 → 2Na 3 PO 4 Na 2 O + Al 2 O 3 → 2NaAlO 2 K 2 O + 2HCl → 2KCl + H 2 O Li 2 O + H 2 O → 2LiOH Оксиды щелочных металлов окисляются кислородом (кроме оксида лития): оксид натрия — до пероксида , оксиды калия, рубидия и цезия – до надпероксида . 2Na 2 O + O 2 = 2Na 2 O 2

Слайд 14

Пероксиды щелочных металлов. Химические свойства Na 2 O 2 + 2H 2 O ( хол .) = 2NaOH + H 2 O 2 2Na 2 O 2 + 2H 2 O (гор.) = 4NaOH + O 2 ↑ 2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2 ↑ Na 2 O 2 + 2HCl = 2NaCl + H 2 O 2 Na 2 O 2 + 2H 2 SO 4 ( разб.гор .) = 2Na 2 SO 4 + 2H 2 O + O 2 ↑ 2Na 2 O 2 = 2Na 2 O + O 2 ↑ Na 2 O 2 + CO = Na 2 CO 3 Na 2 O 2 + SO 2 = Na 2 SO 4 2Na 2 O 2 + S = Na 2 SO 3 + Na 2 O Na 2 O 2 + 2H 2 SO 4 + 2NaI = I 2 + 2Na 2 SO 4 + 2H 2 O Na 2 O 2 + 2H 2 SO 4 + 2FeSO 4 = Fe 2 (SO 4 ) 3 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O 3Na 2 O 2 + 2Na 3 [ Cr (OH) 6 ] = 2Na 2 CrO 4 + 8NaOH + 2H 2 O

Слайд 15

Гидроксиды щелочных металлов (щелочи) Способы получения 2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 + Cl 2 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 Na 2 O + H 2 O → 2NaOH 2NaH + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 Na 2 O 2 + H 2 O → 2NaOH + H 2 O 2

Слайд 16

Химические свойства 3KOH + H 3 PO 4 → K 3 PO 4 + H 2 O 2KOH + H 3 PO 4 → K 2 HPO 4 + 2H 2 O KOH + H 3 PO 4 → KH 2 PO 4 + H 2 O 2NaOH ( избыток) + CO 2 → Na 2 CO 3 + H 2 O NaOH + CO 2 ( избыток) → NaHCO 3 2NO 2 + 2NaOH = NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O 2KOH + 2NO 2 + O 2 = 2KNO 3 + H 2 O 2NaOH + Al 2 O 3 → 2NaAlO 2 + H 2 O 2NaOH + Al 2 O 3 + 3H 2 O → 2Na[ Al (OH) 4 ] NaOH + Al (OH) 3 → Na [ Al (OH) 4 ] KOH + KHCO 3 → K 2 CO 3 + H 2 O

Слайд 17

Щелочи взаимодействуют с простыми веществами-неметаллами (кроме инертных газов, азота, кислорода, водорода и углерода). При этом кремний окисляется щелочами до силиката и водорода : 2 NaOH + Si + H 2 O → Na 2 SiO 3 + H 2 Фтор окисляет щелочи . При этом выделяется молекулярный кислород : 4 NaOH + 2F 2 → 4NaF + O 2 (OF 2 )+ 2H 2 O Другие галогены , сера и фосфор — диспропорционируют в щелочах: 3 KOH + P 4 + 3H 2 O = 3KH 2 PO 2 + PH 3 ↑ 2KOH ( холодный) + Cl 2 = KClO + KCl + H 2 O 6KOH ( горячий) + 3 Cl 2 = KClO 3 + 5KCl + 3H 2 O Сера взаимодействует с щелочами только при нагревании: 6 NaOH + 3S = 2Na 2 S + Na 2 SO 3 + 3H 2 O

Слайд 18

Соли щелочных металлов 2NaNO 3 → 2NaNO 2 + O 2 Нитраты щелочных металлов в реакциях могут выступать в качестве окислителей . Нитриты щелочных металлов могут быть окислителями или восстановителями . В щелочной среде нитраты и нитриты — очень мощные окислители . Например , нитрат натрия с цинком в щелочной среде восстанавливается до аммиака: NaNO 3 + 4Zn + 7NaOH + 6H 2 O = 4Na 2 [ Zn (OH) 4 ] + NH 3 ↑ Сильные окислители окисляют нитриты до нитратов. Например , перманганат калия в кислой среде окисляет нитрит натрия до нитрата натрия: 5NaNO 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 5NaNO 3 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O