Презентация " Элементы I группы главной подгруппы Периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева"ов"

• 1 слайд

  Общая характеристика элементов главной подгруппы I группы.
  9 класс
  
  
  Составила учитель химии: Азарова Л.Ф.
  

• 2 слайд

  Щелочные металлы
  

• 3 слайд

  7
  Rа
  Радий
  88
  [226]
  Fr
  Франций
  87
  [223]
  Ас
  89
  138,81
  Актиний
  **
  Борий
  107
  [262]
  Bh
  Сиборгий
  106
  [263]
  Sg
  Резерфордий
  104
  [261]
  Rf
  Дубний
  105
  [262]
  Db
  Хассий
  108
  [265]
  Hs
  Мейтнерий
  109
  [266]
  Мt
  RO4
  RH
  R2O7
  RO3
  RH2
  R2O5
  RH3
  RO2
  RH4
  R2O3
  RO
  R2О
  Высшие
  оксиды
  ЛВС
  Кr
  Криптон
  36
  83,80
  Xe
  Ксенон
  54
  131,30
  Группы элементов
  VIII
  Не
  Гелий
  2
  4.0026
  Ar
  Аргон
  18
  39,948
  Nе
  Неон
  10
  20,183
  Никель
  28
  58,71
  Ni
  Палладий
  46
  106,4
  Pd
  Платина
  78
  195,09
  Рt
  Rn
  Радон
  86
  [222]
  1
  2
  4
  5
  6
  3
  I
  II
  III
  IV
  V
  VI
  VII
  Na
  Натрий
  11
  22,9898
  Мg
  Магний
  12
  24,312
  Al
  Алюминий
  13
  26,9815
  Cl
  Хлор
  17
  35,453
  Si
  Кремний
  14
  28,086
  P
  Фосфор
  15
  30,9738
  S
  Сера
  17
  32,064
  К
  Калий
  19
  39,102
  Сa
  Кальций
  20
  40,08
  Н
  Водород
  1
  1,00797
  Li
  Литий
  3
  6.939
  Ве
  Бериллий
  4
  9,0122
  F
  Фтор
  9
  18,9984
  О
  Кислород
  8
  15,9994
  N
  Азот
  7
  14,0067
  С
  Углерод
  6
  12,01115
  В
  Бор
  5
  10,811
  Скандий
  Sc
  21
  44,956
  Титан
  Ti
  22
  47,90
  Ванадий
  V
  23
  50,942
  Хром
  Cr
  24
  51,996
  Марганец
  25
  44,956
  Мn
  Железо
  26
  55,847
  Fe
  Кобальт
  27
  58,9332
  Со
  Цинк
  30
  65,37
  Zn
  Медь
  29
  63,546
  Сu
  Ge
  Германий
  32
  72,59
  Ga
  Галлий
  31
  26,9815
  Br
  Бром
  35
  79,904
  Se
  Селен
  34
  78,96
  As
  Мышьяк
  33
  74,9216
  Sr
  Стронций
  38
  87,62
  Rb
  Рубидий
  37
  85,47
  Y
  39
  88,905
  Иттрий
  Рутений
  44
  101,07
  Ru
  Родий
  45
  102,905
  Rh
  Технеций
  43
  [99]
  Тс
  Молибден
  42
  95,94
  Мо
  Ниобий
  41
  92,906
  Nb
  Цирконий
  40
  91,22
  Zr
  Кадмий
  48
  112,40
  Сd
  Серебро
  47
  107,868
  Ag
  In
  Индий
  49
  114,82
  Sb
  Сурьма
  51
  121,75
  Sn
  Олово
  50
  118,69
  Тe
  Теллур
  52
  78,96
  I
  53
  126,9044
  Йод
  Ва
  Барий
  56
  137.34
  Cs
  Цезий
  55
  132,905
  La
  57
  138,81
  Лантан
  *
  Гафний
  72
  178.49
  Hf
  Тантал
  73
  180,948
  Та
  Вольфрам
  74
  183.85
  W
  Рений
  75
  186,2
  Re
  Осмий
  76
  190,2
  Оs
  Иридий
  77
  192,2
  Ir
  Ртуть
  80
  200,59
  Hg
  Золото
  79
  196,967
  Аu
  ТI
  Таллий
  81
  204,37
  Ро
  Полоний
  84
  [210]
  Вi
  Висмут
  83
  208,980
  Pb
  Свинец
  82
  207,19
  At
  85
  210
  Астат
  Пери –
  оды
  Не
  
  

• 4 слайд

  Щелочны́е мета́ллы — это элементы 1-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы главной подгруппы I группы):
  литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr, и унуненний Uue. При растворении щелочных металлов в воде образуются растворимые гидроксиды, называемые щёлочами.
  

• 5 слайд

• 6 слайд

  План характеристики химического элемента (металла)
  1.Положение в ПСХЭ Д.И.Менделеева
  2.Строение атома
  3.Нахождение в природе
  4.Физические свойства
  5.Химические свойства – реакции с:
  +H2
  +О2
  +S
  +Cl2
  + H2O
  + H Cl
  6.Применение
  

• 7 слайд

  Металлическая кристаллическая решетка
  Металлы серебристо-белого цвета с незначительными оттенками, легкие (легче воды) и легкоплавкие, мягкие (можно резать ножом), с низкими температурами плавления. Температуры плавления закономерно снижаются от лития к цезию.
  
  Li
  Na
  K
  Rb
  Cs
  Физические свойства щелочных металлов.
  

• 8 слайд

  Х И М И Ч Е С К И Е С В О Й С Т В А
  Щелочные металлы активно взаимодействуют почти со всеми неметаллами
  2М0 + Н20 = 2М+1Н-1 (гидрид)
  2М0 + Cl20 = 2M+1Cl-1 (хлорид)
  2М0 + S0 = M+12S (сульфид)
  С кислородом натрий и калий образуют не оксиды, а пероксиды:
  2М0 + О20 = М+12О12 пероксид
  
  
  

• 9 слайд

  Все щелочные металлы
  активно реагируют с водой,
  образуя щелочи и
  восстанавливая воду до
  водорода:
  
  2М0 + 2Н2О = 2М+1ОН + Н2
  
  Скорость взаимодействия
  щелочного металла с водой
  увеличивается от лития к
  цезию.
  Кусочек металлического натрия реагирует с водой в присутствии фенолфталеина
  

• 10 слайд

  Качественное определение щелочных металлов
  
  Li+ Na+ K+
  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
  
  

• 11 слайд

  1) Электролиз расплавов соединений щелочных металлов:
  2МеCl = 2Ме + Cl2
  4МеOH = 4Ме + 2Н2О + О2
  2) Восстановление оксидов и гидроксидов щелочных металлов:
  2Li2O + Si = 4Li + SiO2
  KOH + Na = NаOH + K
  
  Получение щелочных металлов
  
  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.
  Схема электролизера для получения натрия
  

• 12 слайд

  Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
  Группы элементов
  I
  III
  II
  VIII
  IV
  V
  VI
  VII
  II
  I
  III
  VII
  VI
  V
  IV
  2
  1
  3
  4
  5
  6
  7
  Периоды
  Ряды
  9
  8
  Li
  7
  3
  0
  10
  Li
  

• 13 слайд

  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.)
  История открытия лития
  

• 14 слайд

  Сподуменн
  

• 15 слайд

  Получение
  В настоящее время для получения металлического лития его природные минералы или разлагают серной кислотой (кислотный способ), или спекают с CaO или CaCO3 (щелочной способ), или обрабатывают K2SO4 (солевой способ), а затем выщелачивают водой. В любом случае из полученного раствора выделяют плохо растворимый карбонат лития Li2CO3, который затем переводят в хлорид LiCl. Электролиз расплава хлорида лития проводят в смеси с KCl или BaCl2 (эти соли служат для понижения температуры плавления смеси):
  
  2LiCl=> 2Li + Cl2
  
  В дальнейшем полученный литий очищают методом вакуумной дистилляции.
  

• 16 слайд

  Применение щелочных металлов
  Литий
  Для получения трития
  Получение сплавов для подшипников
  Восстановитель в органическом синтезе
  Химические источники
  тока
  Пиротехника
  

• 17 слайд

  Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
  Группы элементов
  I
  III
  II
  VIII
  IV
  V
  VI
  VII
  II
  I
  III
  VII
  VI
  V
  IV
  2
  1
  3
  4
  5
  6
  7
  Периоды
  Ряды
  9
  8
  0
  10
  Na
  11
  23
  

• 18 слайд

  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)
  История открытия натрия
  

• 19 слайд

  Галит
  

• 20 слайд

  
  Промышленное получение натрия по способу Девилля, распространённое в 19 веке. AC — железная трубка со смесью соды, угля и мела; B — холодильник Донни и Мареска; R — приёмник с нефтью.
  
  Первым промышленным способом получения натрия стала карботермическая реакция восстановления карбоната натрия углем при нагревании тесной смеси этих веществ в железной ёмкости до 1000 °C (способ Девилля) :
  
  Na2CO3 + 2C => 2Na + 3CO
  
  Аналогично, могут быть использованы карбид кальция, алюминий, кремний, ферросилиций, силикоалюминий.
  
  С появлением электроэнергетики стал более практичен другой способ получения натрия — электролиз расплава едкого натра или хлорида натрия. В настоящее время электролиз — основной способ получения натрия.
  
  Натрий также можно получить циркониетермическим методом, а также термическим разложением азида натрия.
  Получение
  
  

• 21 слайд

  Применение щелочных металлов
  Натрий
  Восстановитель в органическом синтезе
  Термическое получение металлов
  Производство натриево-серных аккумуляторов
  Газоразрядные
  лампы
  Качественный анализ органических веществ
  Теплоноситель в ядерных реакторах
  

• 22 слайд

  Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
  Группы элементов
  I
  III
  II
  VIII
  IV
  V
  VI
  VII
  II
  I
  III
  VII
  VI
  V
  IV
  2
  1
  3
  4
  5
  6
  7
  Периоды
  Ряды
  9
  8
  K
  39
  19
  0
  10
  

• 23 слайд

  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.
  
  
  
  История открытия калия
  Гемфри Дэви (17.12.1778 г – 29.05.1829 г)
  

• 24 слайд

  Природные соединения калия
  Сильвин
  

• 25 слайд

  Получение
  Калий, как и другие щелочные металлы, получают электролизом расплавленных хлоридов или щелочей. Так как хлориды имеют более высокую температуру плавления (600—650 °C), то чаще проводят электролиз расплавленных щелочей с добавкой к ним соды или поташа (до 12 %). При электролизе расплавленных хлоридов на катоде выделяется расплавленный калий, а на аноде — хлор:
  
  
  
  При электролизе щелочей на катоде также выделяется расплавленный калий, а на аноде — кислород:
  
  
  Вода из расплава быстро испаряется. Чтобы калий не взаимодействовал с хлором или кислородом, катод изготовляют из меди и над ним помещают медный цилиндр. Образовавшийся калий в расплавленном виде собирается в цилиндре. Анод изготовляют также в виде цилиндра из никеля (при электролизе щелочей) либо из графита (при электролизе хлоридов).
  
  Важное промышленное значение имеют и методы термохимического восстановления:
  
  
  и восстановление из расплава хлорида калия карбидом кальция, алюминием или кремнием.
  

• 26 слайд

  Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
  Группы элементов
  I
  III
  II
  VIII
  IV
  V
  VI
  VII
  II
  I
  III
  VII
  VI
  V
  IV
  2
  1
  3
  4
  5
  6
  7
  Периоды
  Ряды
  9
  8
  Rb
  85
  37
  0
  10
  

• 27 слайд

  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.
  
  История открытия рубидия
  Роберт Вильгельм Бунзен
  (31.03.1811 - 16.08.1899)
  
  Густав Роберт Кирхгоф 
  (12.03.1824 – 17.10.1887)
  
  

• 28 слайд

  Получение
  
  Большую часть добываемого рубидия получают как побочный продукт при производстве лития из лепидолита. После выделения лития в виде карбоната или гидроксида рубидий осаждают из маточных растворов в виде смеси алюморубидиевых, алюмокалиевых и алюмоцезиевых квасцов RbAl(SO4)2·12H2O, KAl(SO4)2·12H2O, CsAl(SO4)2·12H2O. Смесь разделяют многократной перекристаллизацией.
  
  Рубидий также выделяют и из отработанного электролита, получающегося при получении магния из карналлита. Из него рубидий выделяют сорбцией на осадках ферроцианидов железа или никеля. Затем ферроцианиды прокаливают и получают карбонат рубидия с примесями калия и цезия. При получении цезия из поллуцита рубидий извлекают из маточных растворов после осаждения Cs3[Sb2Cl9]. Можно извлекать рубидий и из технологических растворов, образующихся при получении глинозёма из нефелина.
  
  Для извлечения рубидия используют методы экстракции и ионообменной хроматографии. Соединения рубидия высокой чистоты получают с использованием полигалогенидов.
  
  Значительную часть производимого рубидия выделяют в ходе получения лития, поэтому появление большого интереса к литию для использования его в термоядерных процессах в 1950-х привело к увеличению добычи лития, а, следовательно, и рубидия. Именно поэтому соединения рубидия стали более доступными.
  

• 29 слайд

  Применение щелочных металлов
  

• 30 слайд

  Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
  Группы элементов
  I
  III
  II
  VIII
  IV
  V
  VI
  VII
  II
  I
  III
  VII
  VI
  V
  IV
  2
  1
  3
  4
  5
  6
  7
  Периоды
  Ряды
  9
  8
  Cs
  133
  55
  0
  10
  

• 31 слайд

  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.
  
  
  История открытия цезия
  Роберт Вильгельм Бунзен
  (31.03.1811 - 16.08.1899)
  
  Густав Роберт Кирхгоф 
  (12.03.1824 – 17.10.1887)
  
  

• 32 слайд

  Получение
  Основными цезиевыми минералами являются поллуцит и очень редкий авогадрит (K,Cs)[BF4]. Кроме того, в виде примесей цезий входит в ряд алюмосиликатов: лепидолит, флогопит, биотит, амазонит, петалит, берилл, циннвальдит, лейцит, карналлит. В качестве промышленного сырья используются поллуцит и лепидолит.
  При промышленном получении цезий в виде соединений извлекается из минерала поллуцита. Это делается хлоридным или сульфатным вскрытием. Первое включает обработку исходного минерала подогретой соляной кислотой, добавление хлорида сурьмы SbCl3 для осаждения соединения Cs3[Sb2Cl9] и промывку горячей водой или раствором аммиака с образованием хлорида цезия CsCl. При втором — минерал обрабатывается подогретой серной кислотой с образованием алюмоцезиевых квасцов CsAl(SO4)2 · 12H2O.
  В России после распада СССР промышленная добыча поллуцита не велась, хотя в Вороньей тундре под Мурманском ещё в советское время были обнаружены колоссальные запасы минерала. К тому времени, когда российская промышленность смогла встать на ноги, выяснилось, что лицензию на разработку этого месторождения купила Канадская. В настоящее время переработка и извлечение солей цезия из поллуцита ведется в Новосибирске на ЗАО «Завод редких металлов».
  Существует несколько лабораторных методов получения цезия. Он может быть получен:
  нагревом в вакууме смеси хромата или дихромата цезия с цирконием;
  разложением азида цезия в вакууме;
  нагревом смеси хлорида цезия и специально подготовленного кальция.
  
  Все методы являются трудоёмкими. Второй позволяет получить высокочистый металл, однако является взрывоопасным и требует на реализацию несколько суток.
  

• 33 слайд

  Применение щелочных металлов
  

• 34 слайд

  Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
  Группы элементов
  I
  III
  II
  VIII
  IV
  V
  VI
  VII
  II
  I
  III
  VII
  VI
  V
  IV
  2
  1
  3
  4
  5
  6
  7
  Периоды
  Ряды
  9
  8
  Fr
  223
  87
  0
  10
  

• 35 слайд

  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)
  История открытия франция
  

• 36 слайд

  Получение
  
  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.
  
  Наиболее распространённый способ получения франция путём ядерной реакции:
  
  
  
  Интересно, что в данной реакции используется золото. С помощью этой реакции могут быть синтезированы изотопы с массовыми числами 209, 210 и 211. Однако все эти изотопы распадаются быстро (период полураспада 210Fr и 211Fr — три минуты, а 209Fr — 50 секунд).
  

• 37 слайд

  Домашнее задание
  Параграф 11 упр.1,2,5 стр.58 -59.