Натрий и калий, и их соединения: физические и химические свойства, получение, применение, биологическая роль

Преподаватель: Сулейменова Б.А.

Класс: 10 а

Дата:

Тема: Натрий и калий, и их соединения: физические и химические свойства, получение, применение, биологическая роль

Цель: Познакомить с характеристикой основных щелочных металлов - натрия и калия 
Тип урока: изучение нового материала 
Методы: словесный, наглядный, частично-поисковый 
Формы работы: индивидуальные, коллективные 
Ход урока 
1. Организационный момент 
Приветствие, проверка готовности класса к уроку, психологический настрой. 
2. Опрос домашнего задания 
Фронтальный опрос 
а) Какие металлы называются щелочными? 
б) Каково строение их атомов? В) Назовите их основные свойства. 
3. Изложение нового материала 
Натрий Na - IА группа, 3 период, 3 ряд, связь – ковалентная неполярная. 
№ 11 Ar(Na) = 23, Na (11p, 12n)11ℯ 
+11 Na )2 )8)1 1s2 2s2 p6 3s1 p0 
Валентность – I степень окисления = 0, +1. 
Высший оксид – Na2O гидроксид – NaOH 
По распространенности – занимает 6-е место в земной коре (4-й среди металлов) – 2,64%. 
В природе встречается в виде соединений, шпатов, гранитов. При выветривании изверженных пород содержащийся в них натрий переходит в растворимые соединения и увлевается в этом виде в океан. 
Воды океанов содержат 2,8% NaCl, Мертвое море – 7,9%. Залежи соли называются галит – источник добычи хлорида натрия. 
Запасы NaCl в РК – Прикаспийская низменность, Приаралье, по течению реки Иртыш; мирабилит Na₂SO4 ∙ 10H2O - Алматинская область, Кызылординская область; карбонат натрия Na₂CO3 – Илийская впадина, Прибалхашье. 
Калий К - IА группа, 4 период, 4 ряд, связь – ковалентная неполярная. 
№ 19 Ar(К) = 39 , К (19p, 20n)19ℯ 
+19 K )2 )8 )8 )1 1s2 2s2 p6 3s2 p6 d0 4s1 p0 d0 
Валентность – I степень окисления = 0, +1. 
Высший оксид – К₂O гидроксид – КOH 
По распространенности – занимает 7-е место в земной коре (5-й среди металлов) – 2,6%. 
В природе встречается в виде минералов: сильвинит NaCl • KCl, сильвин KCl, карналлит KCl • MgCl2 • 6H2O, ортоклаз K2O • Al2O3 • 6SiO2. При выветривании изверженных пород содержащийся в них калий, как и натрий, переходит в растворимые соли. Но так как ионы калия в отличие от ионов натрия сильно адсорбируются почвой, они задерживаются почвами и лишь в малом количестве достигают океана.в морской воде калия почти в 50 раз меньше, чем натрия.  
Физические свойства. Натрий и калий – мягкие серебристо-белые металлы, причем калий еще более мягкий, чем натрий; на свежем разрезе блестят, при этом калий имеет фиолетовый оттенок; немного легче воды, при кипении натрий превращается в пар интенсивно-синего цвета; легкоплавкие; легко окисляются, тускнеют на воздухе, их хранят под слоем керосина. 
Химические свойства. 1. Типичные восстановители. 
Na0 - 1ℯ → Na+ K0 - 1ℯ→ K+ 
Взаимодействуют со всеми неметаллами (кроме азота и инертных газов): 
2Na + O2 = Na2O2 
При нагревании на воздухе натрий плавится и загорается желтым пламенем. Продуктом сгорания его является не оксид, а перекись натрия – порошок желтого цвета. 
2Na + S = Na2S 
Взаимодействуют с водородом: 
2Na + H2 = 2NaH 
Взаимодействуют с водой: 
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 
При взаимодействии с водой маленький кусочек натрия сплавляется в блестящий шарик, бегающий по поверхности воды от толчков выделяющегося водорода. 
2K + 2H2O = 2KOH + H2↑ 
С водой калий реагирует настолько бурно, что выделяющийся водород воспламеняется за счет теплоты реакции. 
Получение. 
Расплав 2NaCl → 2Na + Cl2↑ KCl + Na → NaCl + K 
KOH + Na → NaOH + K 
Применение. Na – теплоносители в авиации и ядерных реакторах; катализатор в органической химии; восстановитель в металлургии; сплавы со свинцом на транспорте; заполнение парами ламп; радиоактивные изотопы в медицине. 
Соединения. I. Гидриды – NaH, KH – твердые кристаллические вещества; восстановители, горят на воздухе, реагируют с водой. 
NaH + H2O = NaOH + H2↑ 
II. Оксиды – Na2O, K2O – белые вещества, проявляющие основные свойства; с водой образуют щелочи: 
Na2O + H2O = NaOH 
III. Гидроксиды – NaOH и KOH – сильные восстановители – щелочи – белые гигроскопичные кристаллические вещества, расплывающиеся на воздухе, растворяются в воде, полностью диссоциируют : 
NaOH ⇆ Na+ + OH- 
KOH ⇆ K+ + OH- 
Едкий натр применяется для получения мыла, бумаги, искусственных волокон, для очистки нефтепродуктов, получения красителей и лекарств, в быту (каустическая сода). 
Едкое кали еще более растворимое в воде, чем едкий натр. 
Гидроксид калия – едкое кали – настолько сходен с едким натром, что эти вещества алхимики принимали за одно и то вещество. Лишь в XVIII в. автором флогистонной теории Сталем путем сличения свойств образующихся из той и другой щелочи солей было доказано, что «растительная» щелочь КОН разнится от «минеральной» щелочи NaOH не только по происхождению (из золы растений), но и по химической природе. 
Едкое кали применяется для производства жидких калийных мыл и служит электролитом в щелочных аккумуляторах. 
В твердом виде NaOH и KOH поглощают влагу и поэтому их используют как осушители газов. 
Соли – бесцветные растворимые в воде вещества. 
NaCl – поваренная соль; добавляется в пищу, служит консервирующим средством, т.к. убивает гнилостные бактерии и плесневые грибки. 
Na2SO4 – сульфат натрия, используется в производстве стекла, соды. Его кристаллогидрат 
Na2SO4 • 10Н2О – глауберова соль применяется в медицине. 
Na2CO3 – кальцинированная сода, применяется в мыловарении, текстильной, кожевенной, фармацевтической промышленности, в производстве стекла, алюминия, лекарств. 
NaHCO3 – пищевая или питьевая сода, применяется в медицине и в кондитерской промышленности. 
NaNO3 – натриевая селитра, используется как азотное удобрение. 
KNO3 – калийная или чилийская селитра, сложное удобрение, содержит два питательных вещества – азот и калий. 
KClO3 – бертолетова соль, содержится в спичечных головках, используется в химической промышленности как сильный окислитель. 
KMnO4 – марганцовка, в медицине, в химической лаборатории для получения кислорода.