4.1.3 碱金属元素 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第四章 物质结构 元素周期律 第一节 原子结构与元素周期表 第三课时 碱金属元素 硫及其化合物 第一课时 导入 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。 同族元素之间内在的联系是什么呢？ 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 【学习任务一】碱金属元素的结构特点 Li Na K Rb Cs 3 11 19 37 55 1 1 1 1 1 2 3 4 5 6 问题一：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？ 问题二：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？ 【思考与讨论】P99 碱金属元素从上到下原子的核电荷数依次增加，原子半径依次增大。 最外层电子数都是1，电子层数依次增加。 结构特点： ①相似性：最外层电子数都为1。 ②递变性：从上到下核电荷数、电子层数、原子半径递增。 2、碱金属的物理性质 碱金属单质 颜色（常态） 密度（g·cm-3） 熔点℃ 沸点℃ Li 银白色 0.534 180.5 1347 Na 银白色 0.97 97.81 882.9 K 银白色 0.86 63.65 774 Rb 银白色 1.532 38.89 688 Cs 略带金色光泽 1.879 28.40 678.4 【学习任务二】碱金属元素的物理性质 P101 颜色 硬度 密度 熔点 延展性 导热、导电性 都是银白色（除铯外） 较小 较小 较低 良好 良好 密度 熔点 沸点 逐渐增大（Na、K反常） 逐渐减小 逐渐减小 物理性质特点： ①相似性： ②递变性： 【学习任务三】碱金属元素的化学性质 P100 探究 【问题与预测】 1. 回顾第二章Na有哪些化学性质？ ①与非金属单质反应： 与氧气反应：新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快变暗，失去金属光泽。在空气中点燃金属钠，钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体。 化学方程式：4Na＋O2===2Na2O或2Na＋O2 Na2O2； ②与水反应：浮于水面上（钠的密度小于水）、熔成一个小球（反应放热， 钠的熔点低）、四处游动（生成气体）、发出嘶嘶声（反应放热，热的钠使 水蒸发）、滴有酚酞的溶液变为红色（生成NaOH）。 化学方程式：2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑ ③与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸等）、与某些盐等。 7 2. 结合Li、Na、K原子结构特点，预测Li、K可能具有的化学性质。 结构特点： 最外层都有1个电子→易失去1个电子→单质具有强还原性→元素均具有较强的金属性。 预测化学性质： 1. 与非金属单质反应： 与O2反应生成相应的氧化物（Li2O、K2O) 与Cl2反应生成LiCl和KCl 2. 与H2O反应，能置换出H2O中的氢，反应通式为：2R＋2H2O==2ROH＋H2↑等(R表示碱金属Li、K，下同)。 3. 与非氧化性酸反应，生成H2，反应通式为：2R＋2H＋===2R＋＋H2↑。 【实验和观察】 1. 观看K在空气中燃烧的视频，描述实验现象，比较K与氧气反应和Na与氧气反应实验现象的异同。 实验现象： Na与氧气：剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体。 K与氧气：发出紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察），燃烧更加剧烈。 实验结论： K、Na反应后，碱金属元素的化合价都是+1价。 K与氧气反应比Na与氧气反应现象更加剧烈，说明K与氧气反应更容易，进一步说明K比Na活泼。 9 【实验和观察】 2.. 观看K与水反应的视频，描述实验现象，比较K与水反应和Na与水反应实验现象的异同，推测Li与水反应的现象。 实验现象： Na与水：浮、熔、游、响、红。 K与水： ，但K与水反应有轻微爆炸声并有火光。 实验结论： 现象相似，产物价态一致，但更剧烈。 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2K+2H2O=2KOH+H2↑ 与水反应剧烈程度:K　　　　Na  　金属的活泼性:K　　　　Na  > > 浮、熔、游、响、红 推测：Li与水反应现象与Na相似，但不如钠剧烈。 10 化学性质特点： ①相似性： 能与O2、H2O等物质反应，反应后元素价态都为+1价 为什么碱金属元素的性质具有这样的相似性？ 最外层电子数相同，都是1个电子，都易失去