4.1原子结构与元素周期表（第三课时）课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

碱金属元素 授课人：老师 时间：2022年12月10日 新人教版·必修一·第四章 第一节·原子结构与元素周期表·第三课时 1 1、走进碱金属元素 情境1：铷原子钟——让北斗卫星的“心脏”三百万年差一秒 问题1：铷（Rb）是37号元素，你能画出铷的原子结构示意图吗？ 预测1：你能推测出铷在元素周期表中的位置吗？ 预测： 第五周期 第一主族 2 1、走进碱金属元素 金属元素的原子最外层电子一般少于4个，在化学反应中容易失去电子，具有金属性；非金属元素的原子最外层电子一般多于4个，在化学反应中容易得到电子，具有非金属性。所以可以说，原子结构决定元素的性质。 问题2：在编排元素周期表时为什么把最外层电子数相同的元素放在同一列？ 碱金属是一类化学性质非常活泼的金属，在自然界中都以化合态存在。 3 1、走进碱金属元素 问题3：在周期表中，从上到下碱金属元素原子的核电荷数、原子半径的变化有什么特点？ 任务1：填写表中的信息，并思考讨论下列问题 元素名称 元素符号 核电荷数 原子结构示意图 最外层电子数 电子层数 原子半径/nm 锂 0.152 钠 0.186 钾 0.227 铷 0.248 铯 0.265 Li Na K Rb Cs 3 11 19 37 55 1 1 1 1 1 2 3 4 5 6 问题4：观察碱金属元素的原子结构示意图，它们的原子核外电子排布有什么特点？ 从哪一点推断出碱金属元素的化学性质具有相似性？ 4 1、走进碱金属元素 1 增多 增大 推测 核电荷数 电子层数 失电子能力 还原性 金属性 原子半径 核对最外层电子的引力 5 2、探究碱金属的化学性质 问题5：回忆第二章学过的知识，钠有哪些化学性质？ 预测2：结合锂、钠和钾的原子结构特点，请你预测锂、钾可能具有哪些与钠相似的化学性质？ ①常温：4Na+O2=2Na2O（白色） ②加热：2Na+O2=Na2O2（淡黄色） 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 钠的化学性质 与氧气反应 与水反应 …… 6 实验试剂：金属钾、酚酞溶液、蒸馏水 实验仪器：石棉网、三脚架、烧杯、镊子、酒精灯、火柴、小刀、玻璃片、滤纸 请同学们设计实验方案验证推测 能与氧气反应 能与水反应 实验试剂 实验仪器 实验过程 （1）取一小块金属钾，用滤纸吸干表面的煤油后，用小刀切去表面的氧化层。 （2）把这一小块钾放在石棉网上加热 （1）在烧杯中加适量的水，滴入几滴酚酞溶液 （2）取一小块金属钾，用滤纸吸干表面的煤油后，用小刀切去表面的氧化层。 （3）把一块绿豆大小的钾放入水中。 2、探究碱金属的化学性质 7 观察：钾放置在空气中的现象 现象：剧烈燃烧、发出紫色火焰、生成黄色固体 K与氧气反应要比Na活泼得多 点燃 K + O2 KO2 从Li→Cs，与氧气反应越来越剧烈， 产物越来越复杂。 如Li与O2只生成Li2O Na与O2生成Na2O、Na2O2 K与O2生成K2O、 K2O2 、 KO2（超氧化钾） 思考1：通过实验观察，总结钠与钾有哪些相似化学性质？与你根据原子结构特点的预测是否一致？ 2、探究碱金属的化学性质 8 观察：钾放进水中的现象 现象：浮、熔、游、响、爆、红 K与水反应要比Na活泼得多 2K+2H2O=2KOH+H2↑ 2M＋2H２O = 2MOH＋H２↑ 从Li→Cs，与H2O(或酸)反应越来越剧烈。 如K与H2O反应能轻微爆炸，则Rb、Cs遇水直接爆炸。 碱性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH 思考2：从实验现象比较钾、钠与水反应的难易程度，你能推断出锂与水反应的难易程度吗？ 2、探究碱金属的化学性质 9 +3 2 1 +11 2 8 1 +19 2 8 8 1 +37 2 8 18 8 1 +55 2 8 18 18 8 1 元素名称 Li Na K Rb Cs 原子结构示意图 问题6：通过比较碱金属与水反应的难易程度，你能发现与他们的原子结构有什么关系吗？你能推断出碱金属元素化学性质相似性和递变规律吗？ 相似性 强还原性 最外层电子数都是1 容易失去1个电子 结构相似 性质相似 决定 2、探究碱金属的化学性质 10 +3 2 1 +11 2 8 1 +19 2 8 8 1 +37 2 8 18 8 1 +55 2 8 18 18 8 1 元素名称 Li Na K Rb Cs 原子结构示意图 与O2、H2O反应越来越剧烈 原子失电子的能力逐渐增强（金属性） 金属性强弱可以从其单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度，以及它们的最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱来判断。 单质的还原性逐渐增强 递变性 从Li Cs核电荷数增加 电子层数逐渐增多 原子半径逐