第1章 第3节 第2课时 研究同主族元素的性质（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学必修第二册（鲁科版2019）

第二课时　研究同主族元素的性质 新知探究(一)——碱金属元素性质的递变规律　　 1．碱金属元素的原子结构的相似性和递变性 元素名称 锂 钠 钾 铷 铯 元素符号 Li Na K Rb Cs 原子结构示意图 相似性 最外层均有1个电子 递变性 从Li到Cs随核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大 2．碱金属单质物理性质的相似性和递变性 3．碱金属元素化学性质的相似性和递变性 (1)相似性 ①元素的最高化合价为＋1价，是活泼的金属元素； ②单质都能与O2、H2O等物质发生反应； ③最高价氧化物对应水化物一般具有很强的碱性。 (2)递变性 性质 规律 单质的还原性 与水、氧气反应的剧烈程度 最高价氧化物对应水化物的碱性 4．碱金属元素的性质与原子结构之间的关系 从Li到Cs，最外层电子数均为1，但随核电荷数的增加，电子层数逐渐增多→原子半径逐渐增大→原子核对最外层电子的引力逐渐减弱→元素原子的失电子能力逐渐增强→元素的金属性逐渐增强。 [微点拨]　①碱金属元素是ⅠA族中的金属元素，不包括氢。钫有放射性，中学阶段一般不涉及。②Li、Na、K的密度比水的小，Rb、Cs的密度比水的大。③Na、K的密度比水小，比煤油的大，常保存在煤油中。Li的密度比煤油小，保存在液态石蜡中。 [题点多维训练] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)碱金属元素在自然界中能以游离态存在。(×) (2)碱金属元素单质都应该保存在煤油中。(×) (3)从Li到Cs，单质的还原性依次增强，其离子的氧化性依次减弱。(√) (4)金属钾能从氯化钠溶液中置换出钠。(×) (5)碱金属元素的最外层电子数相同，随电子层数逐渐增多，失电子能力逐渐增强，所以与水反应的剧烈程度增强。(√) 2．(2023·北京市东城区期末)下列关于碱金属元素的说法中，不正确的是(　 ) A．原子核外最外层电子数都是1 B．单质与水反应的剧烈程度：K＞Na C．最高价氧化物对应水化物的碱性：LiOH ＜KOH D．碱金属元素的单质在氧气中燃烧均生成过氧化物 解析：选D　碱金属元素位于第ⅠA族，原子核外最外层电子数都是1，故A正确；同主族元素从上到下，金属性增强，单质与水反应的剧烈程度：K＞Na，故B正确；同主族元素从上到下，金属性增强，最高价氧化物对应水化物的碱性：LiOH ＜KOH，故C正确；金属Li在氧气中燃烧只生成Li2O，故D错误。 3．天然存在的金属钫(Fr)极微量，它的已知同位素都有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据它在元素周期表中的位置预言其性质，其中不正确的是(　 ) A．在已知元素中具有最大的原子半径 B．在空气中燃烧时生成氧化物Fr2O C．氧化物对应的水化物是强碱 D．其单质的熔点比金属钠的熔点低 解析：选B　同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，同周期从左到右原子半径逐渐减小，则Fr在元素周期表中具有最大的原子半径，A正确；Na在空气中燃烧生成Na2O2，Fr的金属性大于Na的，其生成的氧化物更复杂，还生成超氧化物等，B错误；Fr在碱金属中元素的金属性最强，对应的氧化物的水化物的碱性极强，C正确；碱金属元素从上到下，其单质的熔点逐渐降低，故Fr的熔点比金属钠的熔点低，D正确。 4．我国科学家通过与多个国家进行科技合作，成功研发出铯(Cs)原子喷泉钟，标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。已知铯位于元素周期表中第6周期ⅠA族，根据铯在元素周期表中的位置，推断下列内容： (1)铯的原子核外共有________个电子层，最外层电子数为________，铯的原子序数为________。 (2)铯单质与水剧烈反应，放出________色气体，同时使紫色石蕊溶液显________色，因为______________________________(写出化学方程式)。 (3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性______(填“弱”或“强”)。 答案：(1)6　1　55 (2)无　蓝　2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑ (3)强 5．在1961年，本生和基尔霍夫发现了一种新的碱金属元素，德国科学家实现了该原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。根据已学知识回答下列问题。 (1)该元素的单质与水反应比钾与水反应剧烈，但没有铯与水反应剧烈，由此可确定该元素是________；确定依据是___________________________________________________ ________________________________________________________________________。