4.1.3原子结构与元素周期表——碱金属元素的结构和性质 课件 2024-2025学年高一化学上学期人教版（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3课时 碱金属元素的结构和性质 金属性与非金属性 五、碱金属原子结构的递变性 元素的金属性越强，则对应单质的还原性越强 元素的非金属性越强，则对应单质的氧化性越强 族 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 碱金属元素 锂 Li 3 1 2 0.152 钠 Na 11 1 3 0.186 钾 K 19 1 4 0.227 铷 Rb 37 1 5 0.248 铯 Cs 55 1 6 0.265 碱金属原子结构 P99 思考与讨论 +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 族 方向 元素名称 元素符号 核电荷数 最外层电子数 电子层数 原子半径 原子核对最外层电子的吸引能力 失电子能力 金属性 碱 金 属 元 素 上 下 锂 Li 钠 Na 钾 K 铷 Rb 铯 Cs 五、碱金属 依 次 增 大 相 同 ， 都 为 1 依次增多 依 次 增 大 依 次 减 弱 依 次 增 强 依 次 增 强 1、碱金属原子结构的递变性 【课堂练习】 1．下列元素不属于碱金属元素的是(　　) A．H B．Li C．Na D．K 2．下列说法错误的是(　　) A．化合物中碱金属元素的化合价都为＋1 B．碱金属元素原子的次外层电子数都是8 C．碱金属元素的原子半径随核电荷数的增大而增大 D．碱金属元素都位于周期表的第IA族中 3．钾和钠的化学性质相似，下列说法能较好地解释这个事实的是(　　) A．原子最外层电子数相同 B．都是金属元素 C．原子半径相差不大 D．最高化合价相同 A B A 结构相似：最外层均为1个电子，易失电子，形成稳定结构 结构差异：钾比钠多一个电子层，半径更大，更易失去电子 性质相似：都能与 O2、H2O 反应，生成+1价化合物 性质差异：钾比钠更易 发生反应，反应也更剧烈 性质 结构 决定 金属性 碱金属元素化学性质预测 与氧气反应 产物 主要反应方程式 Li Na K Rb、Cs Li2O Na2O、Na2O2 K2O、K2O2、KO2 更加复杂 碱金属与氧气的反应 与水反应 反应方程式 现象 Li 浮游响红。但不如钠与水反应剧烈 Na 浮 熔 游 响 红 K 浮 熔 游 响 红，并伴有爆炸声和紫色火焰，比钠与水更剧烈 Rb、Cs 快速剧烈反应，会爆炸 碱金属与水反应 补充：金属性强弱判断依据 金属单质与水（酸）置换出氢的难易程度 钾与水反应比钠与水反应更容易 金属性：钾 钠 金属最高价氧化物对应水化物(氢氧化物)的碱性强弱 碱性强弱：氢氧化钾 氢氧化钠 金属性：钾 钠 1、 2、 2、碱金属单质性质的递变性 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 K 银白色 0.86 63.65 774 Na 银白色 0.97 97.81 882.9 Rb 银白色 1.532 38.89 688 Cs 略带金属光泽 1.879 28.40 678.4 （1）物理性质 逐 渐 增 大 （K特殊） 熔沸点逐渐降低 元素 原子半径 元素 金属性 与O2反应剧烈程度 与H2O反应剧烈程度 生成碱的碱性 金属 还原性 阳离子氧化性 Li Na K Rb Cs （2）化学性质 逐渐增大 逐渐增强 越来越剧烈，产物越复杂 越来越剧烈 碱性增强 逐渐增强 逐渐减弱 方法导引--预测 P102 预测是在已有信息的基础上，依据一定的规律和方法对未知事物所进行的一种推测。 摘自教材96页《方法导引》 已知：镁能和氧气、水反应，请你根据镁、钙的“位置”“结构”特点预测钙的性质，并设计实验验证镁与钙金属性的强弱。 课堂小结 结构 位置 性质 4．下列关于碱金属的叙述中，不正确的是(　　) A．钾元素比钠元素的金属性强 B．钾和钠的焰色分别为紫色和黄色 C．碱金属都能和水发生反应，生成氢氧化物并放出氢气 D．碱金属的熔点随着电子层数的增加而升高 5．据报道，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六周期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，写出反应的化学方程式___________________。 (3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性______(填“弱”或“强”)。 D 7 1 55 强 【课堂练习】 1．锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种，下列说法正确的是(　　) A．和Li同一主族的都是金属元素 B．Na＋比Li多一个电子层 C．Li、Na、K＋的最外层都只有一个电子 D．Li是碱金属中原子半径最小的元素 2．关于铯及其化合物的下列说法中不正确的是(　　) A．氢氧化铯是一种强碱，比KOH的碱性强 B．铯与水或酸溶液反应剧烈，都生成氢气 C．Cs的还原性比Na强，故Na＋的氧化性大于Cs＋ D．Al的金属性大于Cs的金属性 【应用体验】 1．下列四种演示金属钾与水反应的实验装置，正确的是(　　　) 2．已知金属钾有如下性质： ①钾的密度比水小；②钾的熔点低；③钾与水反应时放出热量；④钾与水反应后溶液呈碱性。某学生将一小块金属钾投入滴有酚酞溶液的水中，实验能证明上述四点性质中的(　　) A．①④ B．①②④ C．①③④ D．①②③④ 钾与水剧烈反应，容易溅出，故应盖上玻璃片，以防发生事故。钾与水反应放出的热会使钾熔化，所以在水中用镊子夹不住。 【随堂演练】 B D 3．下列叙述正确的是(　　) A．Na在空气中燃烧会生成Na2O2，故Li在空气中燃烧也会生成Li2O2 B．碱金属元素是指ⅠA族的所有元素 C．在熔融状态下，钠可以从MgCl2中置换出镁 D．Li、Na、K都可以保存在煤油中 4．(2021·山东聊城高一检测) 锂(Li)是一种银白色的金属元素，质软，是密度最小的金属。用于原子反应堆、制轻合金及电池等，锂电池或锂离子电池备受人们推崇。锂(Li)不可能具有的性质是(　　) A．锂在空气中燃烧只会生成氧化锂 B．锂很软，用小刀可以切割 C．锂的熔点比金属铯高 D．金属锂可以保存在煤油或液体石蜡中 C Li没有Na活泼，在空气中燃烧生成的是Li2O， Na、K都可以保存在煤油中，Li的密度更小，要保存在石蜡中. 不包括 D 5．某同学为验证同主族元素的金属性递变规律，准备了如下药品： ①氯化钠溶液　②氢氧化钠溶液　 ③硝酸　④水　⑤钠　⑥镁条　⑦铝条　⑧钾 (1)准备选用的药品是___________________________________。 (2)所做的实验是__________________________(用化学方程式表示)，判断依据___________________________________________________________。 答案：　 (1)④⑤⑧　(2)2K＋2H2O===2KOH＋H2↑、2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 　钾比钠与水反应更剧烈 课堂练习 2.对于可能存在的第119号元素,有人称之为“类钫”。根据元素周期表结构及元素性质变化趋势,判断下列有关“类钫”的预测说法不正确的是(　　) A.“类钫”元素位于元素周期表的第八周期,在化合物中显“+1” 价 B.“类钫”元素的非金属性极强,其最高价氧化物对应的水化物为强酸 C.“类钫”单质遇水剧烈反应,可能发生爆炸 D.“类钫”单质的密度大于钫单质,且大于1 g/cm3 1. 下列有关碱金属元素的性质,从上到下递变规律正确的是(　　) A.金属性逐渐减弱 B.化合价逐渐升高 C.失电子能力逐渐增强 D.最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱 C B 课堂练习 3. 碱金属是典型的活泼金属,其根本原因是(　　) A.碱金属单质的密度小,熔点和沸点低 B.碱金属在常温下易被氧化 C.碱金属原子最外电子层上都只有1个电子,容易失去 D.碱金属原子的核电荷数比较小 4. 在已学过的碱金属(Li、Na、K、Rb、Cs)中,选出符合下列条件的碱金属。 (1)密度最小的是　　　;(2)熔点最低的是　　　　　　　;  (3)沸点最高的是　　　;(4)单质还原性最强的是　　　　　;  (5)离子的电子层结构与氩原子相同的是　　　　。  C Li Cs Li Cs K 1．钾与水剧烈反应，甚至在冰上也能着火，生成氢氧化钾和氢气，反应时放出的热量能使金属钾熔化，并引起钾和氢气燃烧。 (1)钾失火，应采取什么方法灭火？ (2)钾燃烧时为什么看到的是黄色火焰而不是紫色火焰？ 【问题导思】 答：(1)用沙土、石棉等覆盖。 (2)生产生活中常见物质中大多数含有钠元素，黄色掩盖了紫色。 2．碱金属单质的化学性质为什么具有相似性？ 答：碱金属元素的最外层电子数相同，都是1个电子，故它们的化学性质相似。 3．碱金属单质的化学性质为什么具有递变性？ 答：随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失电子的能力逐渐增强。 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$