4.1.3堿金屬元素-高一化學(xué)課件（人教版）

第四章

物質(zhì)結(jié)構(gòu)

元素周期律第一節(jié)

原子結(jié)構(gòu)與元素周期律第3課時(shí)

堿金屬元素1.知道堿金屬元素的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。2.能說出堿金屬元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。3.初步學(xué)會(huì)根據(jù)原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，推測(cè)元素的化學(xué)性質(zhì)。4.體會(huì)元素周期表在學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)與科學(xué)研究中的重要作用。教學(xué)引入：元素化學(xué)性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系原子最外層電子數(shù)特點(diǎn)得失電子情況化學(xué)性質(zhì)稀有氣體元素都為8(氦為2)不易__________金屬元素一般

4易____________非金屬元素一般

4易____________得失穩(wěn)定＜失去不穩(wěn)定≥得到不穩(wěn)定由上表可知，原子結(jié)構(gòu)決定元素的

?；瘜W(xué)性質(zhì)堿金屬元素01堿金屬元素堿金屬元素都位于周期表的第ⅠA族（除H外，元素Fr是一種放射性元素，高中階段不探討），化學(xué)性質(zhì)很活潑，在自然界中都以化合態(tài)存在。堿金屬元素觀察分析下表中的信息，并思考和討論下列問題。元素名稱元素符號(hào)核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑/nm鋰Li3120.152鈉Na11130.186鉀K19140.227銣Rb37150.248銫Cs55160.265(1)在周期表中，從上到下堿金屬元素原子的核電荷數(shù)、原子半徑的變化有什么特點(diǎn)？從上到下堿金屬元素原子的核電荷數(shù)逐漸增大，原子半徑逐漸增大。堿金屬元素元素名稱元素符號(hào)核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑/nm鋰Li3120.152鈉Na11130.186鉀K19140.227銣Rb37150.248銫Cs55160.265(2)觀察堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，它們的原子核外電子排布有什么特點(diǎn)？從哪一點(diǎn)推斷出堿金屬元素的化學(xué)性質(zhì)具有相似性？最外層電子數(shù)都是1；隨核電荷數(shù)的增大，電子層數(shù)逐漸增多。堿金屬元素從上到下隨原子序數(shù)遞增，堿金屬元素的原子核外電子層數(shù)遞增，原子半徑遞增。堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：相同點(diǎn)：原子核外最外層電子數(shù)都為1遞變性：堿金屬化學(xué)性質(zhì)的推測(cè)與比較(1)回憶第二章學(xué)過的知識(shí)，鈉有哪些化學(xué)性質(zhì)？（用化學(xué)方程式表示）(2)結(jié)合鋰、鈉和鉀的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，預(yù)測(cè)鋰、鉀可能具有哪些相似化學(xué)性質(zhì)？①2Na＋O2Na2O2②2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑③2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑4Na＋O2===

2Na2O鋰、鈉和鉀最外層都只有1個(gè)電子，都容易失去最外層電子，表現(xiàn)出比較強(qiáng)的還原性。鋰、鉀和鈉相似，都能與氧氣、水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。堿金屬化學(xué)性質(zhì)的推測(cè)與比較（1）鈉、鉀與氧氣反應(yīng)的比較

鈉鉀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)原理

結(jié)論先熔化成小球，后燃燒，反應(yīng)劇烈，火焰呈黃色，生成淡黃色固體先熔化成小球，后燃燒，反應(yīng)比鈉更劇烈，火焰呈紫色金屬活潑性：鉀＞鈉堿金屬化學(xué)性質(zhì)的推測(cè)與比較堿金屬與O2反應(yīng)的產(chǎn)物反應(yīng)劇烈程度產(chǎn)物復(fù)雜程度活潑性結(jié)論LiNaKRbCs越來越劇烈越來越復(fù)雜越來越活潑常溫下自發(fā)燃燒，產(chǎn)物復(fù)雜從Li—Cs，單質(zhì)的還原性逐漸增強(qiáng)；金屬元素的金屬性逐漸增強(qiáng)。金屬性：元素失電子能力。K2O、K2O2、KO2Li2ONa2O、Na2O2常溫下自發(fā)燃燒，產(chǎn)物復(fù)雜堿金屬化學(xué)性質(zhì)的推測(cè)與比較（2）鈉、鉀與水反應(yīng)的比較

鈉鉀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)原理

結(jié)論浮、熔、游、響、紅浮、熔、游、響、紅，有輕微爆炸聲并著火燃燒金屬活潑性：鉀＞鈉2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2K+2H2O=2KOH+H2↑“暴躁”的堿金屬與水反應(yīng)堿金屬化學(xué)性質(zhì)的推測(cè)與比較堿金屬與水反應(yīng)的比較單質(zhì)與水反應(yīng)的現(xiàn)象反應(yīng)程度活潑性結(jié)論LiNaKRbCs越來越劇烈越來越活潑從Li—Cs，單質(zhì)的還原性逐漸增強(qiáng)；金屬元素的金屬性逐漸增強(qiáng)。劇烈（鋰不熔），生成H2更劇烈（鈉熔化），生成H2輕微的爆炸，生成H2遇水立即燃燒，爆炸遇水立即燃燒，爆炸堿金屬化學(xué)性質(zhì)的推測(cè)與比較

堿金屬元素的原子最外層都只有1個(gè)電子，在反應(yīng)中容易失去，所以他們的化學(xué)性質(zhì)相似，都能與氧氣、水反應(yīng)

隨著核電荷數(shù)遞增，堿金屬元素的原子電子層增加，原子半徑增大，所以原子失電子能力增加，原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減弱，原子失去最外層電子的能力逐漸增強(qiáng)，即由鋰到銫，金屬性逐漸增強(qiáng)。堿金屬元素的相似性

堿金屬元素的遞變性

堿金屬化學(xué)性質(zhì)的推測(cè)與比較金屬元素的金屬性

1.金屬元素的金屬性是金屬元素失電子的能力（難易程度），與失電子的數(shù)目無關(guān)。2.元素的金屬性強(qiáng)弱可以從其單質(zhì)與水（或酸）反應(yīng)置換出氫的難易程度，以及它們的最高價(jià)氧化物的水化物——?dú)溲趸锏膲A性強(qiáng)弱來判斷。如堿性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH。3.金屬越活潑，單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，該金屬元素的金屬性越強(qiáng)。堿金屬的物理性質(zhì)LiRbNa堿金屬的物理性質(zhì)堿金屬顏色狀態(tài)密度/g·cm-3熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃鋰銀白色柔軟0.534180.51347鈉0.9797.81882.9鉀0.8663.65774銣1.53238.89688銫略帶金色光澤1.87928.40678.4相似性

堿金屬單質(zhì)都有銀白色的金屬光澤（但銫略帶金色光澤）、硬度小、有延展性，密度小、熔沸點(diǎn)較低，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性良好。液態(tài)鈉鉀合金可做原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。堿金屬的物理性質(zhì)堿金屬顏色狀態(tài)密度/g·cm-3熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃鋰銀白色柔軟0.534180.51347鈉0.9797.81882.9鉀0.8663.65774銣1.53238.89688銫略帶金色光澤1.87928.40678.4反常熔沸點(diǎn)降低密度增大遞變性

隨著核電荷數(shù)的增加，單質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)逐漸降低，密度逐漸增大，（但ρK＜ρNa），且Li、Na、K的密度＜1，Rb、Cs的密度＞1。注意：鋰是最輕的金屬，保存在石蠟里；其他保存在煤油中。堿金屬的用途

鋰電池是一種高能電池。

鋰有機(jī)化學(xué)中重要的催化劑。鋰制造氫彈不可缺少的材料。鋰是優(yōu)質(zhì)的高能燃料（已經(jīng)用于宇宙飛船、人造衛(wèi)星和超聲速飛機(jī)）。鈉鉀合金可作為核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì)。銣銫主要用于制備光電管、真空管。銫原子鐘是目前最準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)儀器。課堂檢測(cè)1.如圖表示第ⅠA族金屬(又稱為堿金屬)的某些性質(zhì)與核電荷數(shù)的變化關(guān)系，則下列各性質(zhì)不符合圖示關(guān)系的是（

）

A.金屬性B.與水反應(yīng)的劇烈程度C.陽離子的氧化性D.原子半徑C2.同主族元素性質(zhì)類似，下列關(guān)于堿金屬元素的說法中正確的是(

)A．從上到下，原子半徑和單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)逐漸減小B．Cs的活動(dòng)性強(qiáng)于K，則Cs可從K的鹽溶液中置換出KC．Li、Na、K均可保存在煤油中D．Li＋、Na＋、K＋、Rb＋、Cs＋的離子半徑逐漸增大，氧化性逐漸減弱課堂檢測(cè)D3.已知銣(Rb)是37號(hào)元素，其相對(duì)原子質(zhì)量是，與鈉同主族，回答下列問題：(1)銣位于第____周期，其原子半徑比鈉元素的原子半徑____(填大或小)。五大(2)銣單質(zhì)性質(zhì)活潑，寫出它與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________。銣單質(zhì)易與水反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為_______________________________，銣與水反應(yīng)比鈉與水反應(yīng)______(填“劇烈”或“緩慢”)。遇水后沉在水_____(填“底”或“上”)，銣的密度比水的密度_____(填“大”或“小”)。2Rb＋2H2O===2Rb＋＋2OH－＋H2↑劇烈底大(3)同主族元素的同類化合物的化學(xué)性質(zhì)相似，寫出過氧化銣與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________。2Rb2O2＋2CO2===2Rb2CO3＋O2課堂檢測(cè)2Rb＋Cl2==2RbClΔ課堂檢測(cè)4.據(jù)報(bào)道，我國科學(xué)家通過與多個(gè)國家進(jìn)行科技合作，成功研發(fā)出銫(Cs)原子噴泉鐘，標(biāo)志著我國時(shí)間頻率基準(zhǔn)研究進(jìn)入世界先進(jìn)行列。已知銫位于元素周期表中第六周期ⅠA族，根據(jù)銫在元素周期表中的位置，推斷下列內(nèi)容：（1）銫的原子核外共有___個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為____，銫的原子序數(shù)為____。（2）銫單質(zhì)與水劇烈反應(yīng)，放出____