【暑假基础练】第14讲实验活动3 同周期同主族性质的递变-2025-2026学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

2025-07-20

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第14讲实验活动3 同周期，同主族元素性质的递变

原子结构与元素的性质

碱金属元素的原子结构与性质

1.碱金属元素的原子结构

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	铷	Rb	37		1	5	0.248
	铯	Cs	55		1	6	0.265

由表中信息分析知,碱金属元素原子结构的共同点是最外层电子数为1, 很容易失去1个电子，因此碱金属元素在化合物中的化合价都是+1价;不同点是碱金属元素原子的电子层数和半径不同，随着核电荷数增加，元素原子的电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大。

2.碱金属单质化学性质实验探究

（1）碱金属与氧气的反应

碱金属单质	钾	钠
实验操作
实验现象	先熔化成小球，后燃烧，反应比钠更剧烈，火焰呈紫色(透过蓝色钻玻璃)	先燃化成小球，后燃烧，反应剧烈，火焰呈黄色
结论	金属活泼性：钾＞钠
实验原理	K+O2KO2(超氧化钾)	2Na +O2Na2O2

①做碱金属与氧气反应的实验时，金属钾、钠的用量一般取绿豆大小为宜。若用量过大，易发生爆炸。在使用前，还应用滤纸吸干钾、钠等金属表面的煤油。未用完的钾、钠要放回原试剂瓶。

②碱金属与氧气反应：Li在常温下或燃烧时均生成Li2O；Na在常温下生成Na2O,燃烧时生成Na2O2 ；K燃烧时主要生成KO2 ；Rb、Cs燃烧时生成更复杂的氧化物。

（2）碱金属与水的反应

碱金属单质

钾

钠

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实验操作
实验现象	熔成小球，浮于水面，四处游动，有轻微爆炸声，反应后的溶液加酚欲试液变红	熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后的溶液加酚酞试液变红
结论	金属活泼性：钾＞钠
实验原理	2K+2H2O===2KOH + H2 ↑	2Na +2H2O===2NaOH + H2↑

①钠、钾着火时，不能用水灭火，必须用干燥的沙土来灭火。这是因为钠、钾的化学性质活泼，和水能发生反应，置换出水中的氢，产生可燃性气体H2,同时放出大量的热。

（3）碱金属单质化学性质比较

碱金属单质	与氧气反应的产物	与水反应的现象	反应程度	金属性
Li	Li2O	剧烈
Na	Na2O、Na2O2	更剧烈
K	K2O、K2O2、KO2	轻微的爆炸
Rb	常温下自燃，产物更为复杂	遇水立即燃烧，爆炸
Cs	常温下自燃，产物更为复杂	遇水立即燃烧，爆炸
结论	从Li到Cs，碱金属单质的还原性逐渐增强，元素的金属性逐渐增强。

①金属锂的密度小于煤油，常保存在石蜡油中。锂与其他碱金属不同，在室温下与水反应比较慢，但能与氮气反应生成一氮化三锂晶体。锂的弱酸盐都难溶于水。锂的挥发性盐的火焰呈深红色，可用于鉴定锂。锂很容易与氧、氮、硫等化合，在冶金工业中可用作脱氧剂。

3.碱金属单质物理性质的相似性和递变性

碱金属单质	颜色和状态	密度/( g/cm3 )	熔点/℃	沸点/℃
锂	银白色，柔软	0.534	180.5	1 347

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