本展项通过图文板和实物相结合,以锂元素,钙元素为例,介绍碱金属和碱土金属元素的特性。
①什么是碱金属?
碱金属元素,是指在元素周期表中ⅠA族除氢(H)外的六个金属元素,包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr),位于元素周期表的最左边。碱金属最外层电子数均为1。
②碱金属——家族特征
作为同一家族,碱金属有很多相似的性质:
--多为银白色的金属(除铯呈金黄色光泽外)
--质地软,可用刀切开
--密度小,熔点和沸点比较低
--化学性质活泼,极易失去电子形成带+1电荷的阳离子
③碱金属——火爆脾气
在自然界中碱金属从不以单质形式存在。它们能和水发生激烈的反应,生成强碱性的氢氧化物,并随相对原子质量增大反应能力增强,是名副其实的“火爆一族”。因此碱金属单质被存放在矿物油或封在稀有气体中,以隔绝空气或水。
④碱金属——它们在哪里?
碱金属元素在生活中很常见。
锂元素——用于轻质合金、原子反应堆等,以锂合金为负极材料的锂离子电池,广泛用于电子产品和电动汽车供电。
钠元素——食盐的主要成分是氯化钠;碳酸钠也叫纯碱或苏打,常用于软化水以及用作除锈剂;小苏打碳酸氢钠常用作膨松剂,在造纸等工业生产领域也有重要的应用。
钾元素——氯化钾和硝酸钾是重要的农作物肥料;氢氧化钾用于制造肥皂、碱性电池等化工产品。
铷元素——铷及其化合物应用于电子器件、催化剂、特种玻璃等领域。
铯元素——铯最重要的用途是制作原子钟。
⑤什么是碱土金属?
碱土金属指元素周期表中ⅡA族元素,与碱金属所在的ⅠA族相邻,包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)六种元素。其中铍属于轻稀有金属,镭是放射性元素。
⑥碱土金属——家族特征
作为同一家族,碱土金属有很多相似的性质:
--单质为银白色(铍为灰色)固体,在空气中表面易被氧化,失去光泽而变暗
--硬度大于碱金属,钙、锶、钡可用刀切割
--导电性和导热性能较好
--化学性质较活泼,易失去电子形成带+2电荷的阳离子
⑦碱土金属——火爆脾气
碱土金属可以看做“低反应活性版”的碱金属,与水作用时(铍不与水反应)放出氢气,生成氢氧化物,碱性比碱金属的氢氧化物弱,但钙、锶、钡、镭的氢氧化物仍属于强碱
⑧碱土金属——它们在哪里?
碱土金属元素在生活中很常见。
铍元素——用于生产高弹耐磨的“铍青铜”。
镁元素——镁的化合物泻盐(水合硫酸镁)是浴盐的主要成分,也可用于解决土壤缺镁。
钙元素——钙元素的化合物广泛存在于岩石或矿物中,是建筑业的重要原料;钙元素是人体重要元素,构成骨骼和牙齿,并参与激素释放、血液酸碱度调节等重要生命活动。
锶元素——氧化锶主要用于制造电视机的阴极射线管。
钡元素——硫酸钡可用作涂料或塑料的增稠剂,也是“钡餐”的有效成分,用于消化道X光检测。
镭元素——镭的放射性使得它的唯一实际用途就是物理实验。
⑨石灰吟中的化学反应
《石灰吟》是明代政治家、文学家于谦创作的一首七言绝句。此诗托物言志,采用象征手法,字面上是咏石灰,实际借物喻人,托物寄怀,表现了诗人高洁的理想。诗句中共包含三种化学反应:
千锤万凿出深山
烈火焚烧若等闲
CaCO3(加热)=CaO+CO2(气体)分解反应
粉身碎骨浑不怕
CaO+H2O=Ca(OH)2化合反应
只留清白在人间
Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O中和反应