4.1.2原子结构与元素性质（第三课时）教学设计 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

原子结构与性质—碱金属元素 环节 教师活动 学生活动 环节一 导入 【回顾】上节课同学们学习了元素周期表，对元素周期表已有了初步的认识。从1869年门捷列夫编制出第一张周期表发展到现在一百多位元素。下面是门捷列夫编制的第一张元素周期表的手稿，我们放大一下，请大家仔细观察看看与我们今日的元素周期表有什么不一样的地方？ 门捷列夫当时是把相对原子质量相近的元素排列在一起，现在的元素周期表为什么有周期和族之分呢？今天我们来研究一下同族元素为什么放在一块，它们的性质之间有什么关系？ 现在的同族元素是原来的横排，现在的周期元素是原来的竖排 环节二 新课讲授 请大家看一下元素周期表，第一列也就是第IA族，一共有几种元素，大家看一下有什么特点？ 除氢以外的第IA族金属元素称为碱金属元素，分别是锂、钠、钾、铷、铯、钫。钫是一种放射性元素，在中学阶段不讨论。请大家把p93的表格填写完整并思考以下几个问题。 【思考】 1.从上到下，碱金属元素原子的核电荷数、原子半径变化有什么特点？ 2. 观察碱金属元素的原子结构示意图，核外电子排布有什么特点？ 3.同族元素之间有什么内在联系呢？ 请同学们想一想，结构决定性质，他们的最外层电子数相同，会不会决定他们的性质有什么特点呢？ 电子层数逐渐增大，原子半径逐渐增大，这会造成性质的？很好，我们猜测碱金属元素它们在性质上可能存在着相似也可能存在着不同，那该如何证明呢？ 好，按照同学们所说，我们可以通过实验来验证。 活动一 比较碱金属元素化学性质的异同 在碱金属元素中，大家最熟悉哪种元素？有哪些化学性质？ 1. 【预测】对于钾元素，又有哪些化学性质呢？请同学们预测一下。 这位同学猜测的是不是钾和钠存在的相同之处，都能和氧气和水发生反应，那钾的电子层数多一层，有没有不同之处呢？不同之处可以体现在哪里呢？比如说实验现象？ 好同学们对钾的元素的性质进行了预测，那是不是如同学们所预测的那样呢？接下来通过实验看看是不是这样？请同学们仔细观察钾元素与氧气和水反应的实验现象，并试着书写反应方程式，等会请同学回答。 2.【观看实验视频】归纳实验事实 3.【微观解释】从核外电子排布解释相似与差异 【学以致用】预测锂、铷、铯有哪些性质？ （视频） 【微观解释】 【总结】碱金属的金属性、化学性质的相似性与差异性 【资料卡片】金属性判断依据： 刚刚通过实验发现碱金属元素的金属性逐渐增大，这是从元素在周期表中的位置比较出来的，这里还有两种方法， 1. 利用单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度可以判断元素金属性的强弱； 2. 比较元素最高价氧化物对应的水化物-即氢氧化物的碱性强弱 这里要注意的是比较的元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，如果要比较铁，能比较氢氧化亚铁的碱性呢？ 很好，刚刚我们从微观角度分析了碱金属元素原子结构和化学性质的相似性与递变性他们的物理性质是怎样的呢？请同学们仔细阅读教材95页的表格，观察一下他们的物理性质有什么特点？ 活动二 碱金属元素的物理性质 阅读p95表4-2 刚刚我们发现了碱金属元素化学性质伤的相似性与递变性，那碱金属物理性质上有什么规律呢？请同学们阅读p95表4-2，看看能发现什么？ 【总结】碱金属元素物理性质的规律 我们发现碱金属元素的化学性质和物理性质存在着相似性和递变性，是由于原子结构的相似与不同造成的，我们一起来总结一下， 活动三 归纳碱金属元素性质的相似性与递变性 【总结归纳】用图示从结构和性质的角度概括碱金属元素的相似性和递变性 氢、锂、钠、钾、铷、铯、钫 除氢以外都是金属 从上到下核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐增大 电子层逐渐增大，最外层电子都是1 最外层电子数都是1，易失去一个电子，结构决定性质，很有可能性质很相似？ 很有可能性质相似 不同 通过实验 钠 在常温下钠与氧气反应生成氧化钠，加热下生成过氧化钠，和水反应生成氢氧化钠和氢气 也能和氧气与水发生反应，生成氧化钾和氢氧化钾 可与氧气、和水更容易反应，剧烈程度钾大于钠 预测：1.它们的单质都能与水、氧气发生反应，生成+1价的化合物，2.在与水、氧气的反应时预计锂比钠难反应，3.铷铯比钾更容易反应。 不能，铁的最高价氧化物对应水化物是氢氧化铁 密度逐渐增大，但钾反常，熔沸点降低 碱金属元素最外层电子数都为1，易失去一个电子，表现出金属性，易于氧气、水发生反应，同时从锂到铯，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强，与水反应更容易 环节三 巩固与应用 活动四 巩固与应用 1875年，法国化学家布瓦博得朗发现并分离了元素镓(Ga) 1. 请大胆预测镓的性质 2. 请预测镓的性质 可以依据同主族熟悉的元素性质，预测镓的性质 3. 请设计实验验证镓与铝金属性的强弱