4.1.3 原子结构与元素的性质——碱金属元素 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第一节 原子结构与元素周期表 第3课时 原子结构与元素的性质 ——碱金属元素 第四章 物质结构 元素周期律 作者编号：35005 1 结构→性质→用途 位置 研究物质性质的一般思路： 元素的性质主要决定于原子的电子层结构，尤其是原子的最外层电子数 原子 最外层电子数特点 得失电子情况 化学性质 稀有气体元素 都为8(氦为2) 不易_____ _______ 金属元素 一般_____4 易_____ _______ 非金属元素 _____4 易_____ _______ 得、失 稳定 少于 失去 不稳定 多于 得到 不稳定 结论 元素的金属性 元素的非金属性 作者编号：35005 经常把元素周期表中的同族元素放在一起研究，是因为它们之间存在着某种联系。 一、碱金属元素的位置 作者编号：35005 经常把元素周期表中的同族元素放在一起研究，是因为它们之间存在着某种联系。 二、碱金属元素的结构 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 思考与讨论 填写下表中 的信息，并思考和讨论下列问题。 Li Na K Rb Cs 3 11 19 37 55 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 作者编号：35005 经常把元素周期表中的同族元素放在一起研究，是因为它们之间存在着某种联系。 (1) 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？ (2) 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？从哪一点能够推断出碱金属元素的化学性质具有相似性？ 思考与讨论 从上到下原子的核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐变大 最外层电子数相等都是一个电子 相似性 递变性 作者编号：35005 经常把元素周期表中的同族元素放在一起研究，是因为它们之间存在着某种联系。 三、碱金属元素的性质 1、化学性质 回忆第二章学过的知识，思考金属钠具有哪些化学性质？ ①与氧气等非金属单质反应： ②与水反应：浮、熔、游、响、红。 ③与酸反应 ④与盐溶液或熔融盐反应 思考1： 作者编号：35005 经常把元素周期表中的同族元素放在一起研究，是因为它们之间存在着某种联系。 思考2：讨论、分析碱金属的原子结构特点，预测钾可能具有哪些与钠相似的化学性质？ ①最外层都有1个电子→易失去1个电子→单质具有强还原性，都以化合态存在。 元素均具有较强的金属性（元素失去电子的性质），单质均体现较强的还原性。 ②能与氧气，水，酸，盐溶液或熔融盐等反应。 作者编号：35005 经常把元素周期表中的同族元素放在一起研究，是因为它们之间存在着某种联系。 实验探究 钾与氧气反应 作者编号：35005 经常把元素周期表中的同族元素放在一起研究，是因为它们之间存在着某种联系。 钠 钾 化学性质 在空气中燃烧 反应方程式 K+O2 === KO2 (超氧化钾) 2Na+O2 === Na2O2 剧烈燃烧，产生黄色 火焰，生成淡黄色固体 剧烈燃烧(比钠剧烈)，产生 紫色火焰，生成黄色固体 钠和钾与氧气反应对比： 注：钾与氧气反应产物因氧气量不同而不同，可生成多种氧化物，如K2O,K2O2,KO2等。 作者编号：35005 经常把元素周期表中的同族元素放在一起研究，是因为它们之间存在着某种联系。 三、碱金属元素的性质 实验探究 钾与水反应 三、碱金属元素的性质——化学性质 作者编号：35005 经常把元素周期表中的同族元素放在一起研究，是因为它们之间存在着某种联系。 钠 钾 化学性质 与水反应 反应方程式 浮、熔、游、响、红 熔成小球并燃烧，浮在水面上，四处游动，有轻微的爆鸣声，溶液变红（比钠和水反应剧烈） 2Na+2H2O === 2NaOH+H2↑ 2K+2H2O === 2KOH+H2↑ 钠钾与水反应对比： 作者编号：35005 与O2反应 Li2O Na2O、Na2O2 K2O、K2O2、KO2 更复杂 更更复杂 反应更剧烈、产物更复杂 与H2O反应 LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 略微缓慢 剧烈 更剧烈、轻微爆炸 遇水即燃、爆炸 遇水即燃、剧烈爆炸 反应更剧烈、产物碱更强 ①碱金属化学性质的相似性与递变性规律总结： 作者编号：35005 相似性 都从0价转化为+1价 都能与水反应生成碱和氢气 都能与氧气剧烈反应 递变性 钾与水反应比钠与水反应更剧烈 钾燃烧更剧烈，产物也比钠的复杂 钾(K) 原子的最外层均为1个电子，易失电子，形成稳定结构 钾比钠多一个电子层，半径更大，原子核对最外层电子的吸引力减弱，故更易失电子 ②钾与钠化学性质相似性和递变性的原因分析： 钠(Na) 作者编号：35005 思考：有什么方法可以证明金属性逐级增强？ 钾与水反应比钠与水反应更容易 a.单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度 b.最高价氧化物对应的水化物-氢氧化物的碱性强弱 金属性：钾>钠 碱性强弱：氢氧化钾 氢氧化钠 金属性：钾>钠 > 金属性逐渐增强 ③小结金属性强弱判断依据: 作者编号：35005 2、物理性质 单质 颜色和状态 密度(g.cm3) 熔点(℃) 沸点(℃) Li 银白色，柔软 0.534 180.5 1347 Na 银白色，柔软 0.97 97.81 882.9 K 银白色，柔软 0.86 63.65 774 Rb 银白色，柔软 1.532 38.89 688 Cs 略带金属光泽，柔软 1.879 28.40 678.4 反常 沸点降低 熔点降低 密度增大 请你小结一下碱金属元素物理性质的相似性和递变性。 作者编号：35005 例1.下列对碱金属性质的叙述不正确的是(　　 ) A． 单质都是柔软的金属，密度都较小 B． 单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物 C． 碱金属单质与水剧烈反应生成碱和氢气 D． 单质的熔沸点随着原子序数的增加而降低 例2.碱金属元素及其单质从Li→Cs性质递变规律正确的是(　 　) A． 密度逐渐增大 B． 熔点逐渐升高 C． 金属性逐渐增强 D． 还原性逐渐减弱 B C 作者编号：35005 四、碱金属元素的用途 1.锂电池，钠电池 2.钠钾合金呈液态，做原子反应堆的导热剂 3.高压钠灯 4.碱金属超导材料 5.24Na用作医疗诊断 密度小，比能量大 熔点低，导热性好 黄光射程远，透雾力强 导电性好 同位素有放射性 性质决定用途，用途体现性质 作者编号：35005 课堂小结 作者编号：35005 18 “结构—位置—性质”模型 同主族元素 原子 结构 周期表 位置 元素 的性质 最外层电子数 核电荷数 电子层数 原子半径 原子得失电子能力 元素性质 单质性质 离子性质 化合物性质 【模型】“构--位--性”认知模型 作者编号：35005 1.右图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系,则下列各性质中不符合图示关系的是 (　　) A.还原性 B.与水反应的剧烈程度 C.熔点 D.原子半径 C 练一练 作者编号：35005 2.下列各组比较不正确的是(　　) A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈 B．还原性：K>Na>Li，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠 C．熔、沸点：Li>Na>K D．碱性：LiOH<NaOH<KOH B 作者编号：35005 3.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 B 作者编号：35005 Lavf58.19.101 Lavf57.83.100 $$