4.1.3碱金属元素 课件 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学课件聚焦碱金属元素，系统阐述其原子结构、化学性质（与O₂、H₂O反应的相似性和递变性）及结构决定性质的关系，通过知识回顾（元素周期表结构、原子最外层电子数与性质关联）搭建学习支架，引导学生从钠的性质推测其他碱金属性质，形成“结构-性质”认知脉络。 其亮点在于以“结构决定性质”的化学观念为核心，通过实验观察（钠、钾与水反应现象对比）和表格归纳（原子结构、性质递变规律）培养科学思维，结合练习巩固深化理解。学生能建立宏观-微观联系，教师可借助清晰逻辑与实证支撑提升教学效率。

第四章 物质结构 元素周期律 第1节 原子结构与元素周期表（3） 碱金属元素 2 8 4 +14 X 元素周期表中包括 个周期，其中 为短周期， 为长周期，有 个族，包括 个主族， 个副族， 个 族， 个 族。 元素X处于周期表中 。 四五六七 7 7 一二三 7 16 1 1 0 Ⅷ 第三周期第ⅣA族 知识回顾： 决定元素种类的是 。 质子数 同位素是指 同质不同中 的同一元素的不同原子。 元素种类 最外层电子数（填< 或 >） 容易得到还是失去 具有的 性质 氧化性/ 还原性 金属元素 4个 非金属元素 4个 > < 容易得到 容易失去 非金属性 金属性 知识回顾： 还原性 氧化性 结构决定性质 元素的化学性质与其原子的最外层电子数有关。 （原子最外层电子数相同，其化学性质相似，氢和氦除外） 稀有元素，2/8个电子 碱金属元素 元素周期表的结构 Fr是一种放射性元素，在中学阶段不讨论。碱金属是一类化学性质非常活泼的金属，在自然界中都以化合态存在。第一主族除了氢外都是碱金属元素，门捷列夫为什么把他们放在一列形成一个族呢。前面我们已经学习过金属钠，那其他的碱金属和钠有什么样的相似性和不同的地方，有没有规律呢？今天我们一起探究一下。 一、原子结构与元素的性质 1、碱金属元素 碱金属: 锂(Li) 钠(Na) 钾(K) 铷(Rb) 铯(Cs) 钫(Fr) 放射性元素 （ⅠA族） 铷 Rb 锂 Li 位于第一主族，所有它们最外层的电子数是多少？1，极易失电子，所有它们的化学性质非常活泼，在自然界中都是以化合态的形式存在。 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 碱金属元素 锂 0.152 钠 0.186 钾 0.227 铷 0.248 铯 0.265 Li Na K Cs Rb 3 11 19 37 55 1 1 1 1 1 2 3 4 5 6 ①相同点：　 相同， 都为　 。 ②递变性：从Li到Cs，　 依次增多， 　 依次增多，原子半径依次 。　　 最外层电子数 1 核电荷数 增大 电子层数 碱金属元素的原子结构 书本93页思考与讨论，给2min的时间查看元素周期表填写表格并小组讨论一下题目，看看哪个小组又快又准确。思考碱金属元素的原子核外电子排布有什么特点？ 物质的性质主要取决于原子的最外层电子数，从碱金属元素原子的结构可推知其化学性质如何？有什么相似性吗？ 思考 相似性：最外层上都只有1个电子，化学反应中 ，形成+1价的阳离子，单质体现 ，并能与 发生化学反应。 还原性 易失去1个电子 氧气等非金属元素及水 结构相似 性质相似 决定 碱金属元素原子结构的相似性和递变性决定了其元素性质的相似性和递变性。结构决定了它的性质 碱金属单质的化学性质 【问题和预测】 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑ 2Na+O2 = Na2O2 （1）回忆第二章学过的知识，钠有哪些化学性质？ 4Na+O2 = 2Na2O （2）结合锂、钠和钾的原子结构特点，请你预测锂、钾可能具有哪些与钠相似的化学性质。 【实验和观察】 黄 淡黄 2Na+O2 = Na2O2 紫 2K + O2 = K2O2 (过氧化钾) K + O2 = KO2 (超氧化钾) 浮 熔 游动 红 浮 熔 游动 红 钾与少量氧气反应生成过氧化钾。过量氧气生成超氧化钾 【分析和结论】 Na与K 比较 理论分析： 相同点： 递变性： 实验证明： 相同点： 递变性： 都容易被氧化（燃烧），可以和水剧烈反应。 和氧气反应K比Na剧烈，产物更复杂。 和水反应K更加剧烈，甚至发生爆炸。 都易失去电子，表现强还原性。 钾比钠更易于失去电子，更活泼。 推理预测： 锂与水会反应，但比Na与水的反应缓慢，Rb、Cs也会与水发生反应，但是比Na与水的反应剧烈。 与氧气的反应类似。 实验结论： 活泼性K>Na 燃烧更加剧烈生成比过氧化物复杂的氧化物 遇空气立即燃烧，生成更复杂的氧化物 遇空气立即燃烧，生成更复杂的氧化物 剧烈，生成H2 更剧烈，生成H2 轻微的爆炸，生成H2 遇水立即燃烧，爆炸 与O2反应 Li Na K Rb Cs 与H2O反应 结论 金 属 性 逐 渐 增 强 总结：碱金属的化学性质 遇水立即燃烧，爆炸 点燃剧烈燃烧，火焰呈黄色生成Na2O2 反应不如钠剧烈，生成Li2O 从Li到Cs，电子层数递增，反应剧烈程度增强，与氧气反应的产物复杂程度增强，金属的活泼性越来越？强。所以金属性越来越强，还原性呢？ 2Na + O2 = Na2O2 △ （1）与非金属单质反应 4Li + O2 = 2Li2O △ （2）与水的反应 2Na+ 2H2O = 2NaOH + H2↑ 2K+ 2H2O = 2KOH + H2↑ 2Li+2H2O==2LiOH+H2 ↑ (十分缓慢，因为生成的LiOH溶解度小，反应慢，且Li不熔化) (反应特点:浮,熔,游,响,酚酞变红) 锂和钠与氧气反应生成氧化物，钠之后的碱金属有无还原性太强，与氧气发生复杂的化学反应，生成复杂的氧化物。不需要掌握他们的化学方程式。 前面讲过金属与水的反应，钾钙钠与什么水就可以反应？冷水剧烈反应，生成碱和氢气。但是钾的话金属性强一点，与水反应还发出轻微的爆鸣声。f与水反应的剧烈程度增强，生成的碱的碱性也增强 归纳碱金属的相似性和递变性 结构 性质 位置 最外层电子数 均为1个。 IA族 能与O2、H2O反应生成+1价化合物。 周期序数逐渐增大 电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。 与O2、H2O反应更容易，也更剧烈。 相似性 递变性 金属性 均易失去电子 失电子能力增强 周期序数=电子层数 主族序数=最外层电子数 已知镁分别能与氧气和水反应。请预测钙的性质并设计实验验证镁与钙金属性的强弱。 碱金属元素的原子结构和性质递变规律 核电荷数 电子层数 原子半径 渐 增 渐 增 渐增 原子失电子能力 渐增 元素的金属性 渐增 单质的还原性 渐增 最高价氧化物对应水化物的碱性 渐增 Li Cs 结构递变 性质递变 决定 电子层数递增，越来越胖了哈，原子核带正电，核外电子带负电，正负电荷有吸引力，就像引力场一样，最外层电子离核越远的话，他们相互之间的吸引力就会越来越弱，所以最外层电子就容易离家出走了。就像人与人的关系一样哈，如何我们之间的吸引力减小了，我们的距离是不是就越远了呀。金属性与还原性和最高价氧化物对应的水化物的碱性一致。 最高价氧化物对应的水化物的意思是：最高价氧化物结合水分子形成的物质。最高价氧化物对应价态的氢氧化物。氧化物对应的水化物是氢氧化锂，钠呢、钾呢？从小到大的顺序排序应该是怎么样的。 碱金属元素从上到下（Li 、Na、K、Rb、Cs），随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐　　，原子半径逐渐　　,原子核对　　 的引力逐渐减弱，原子失电子的能力逐渐　　　。　 增多 最外层电子 增强 元素的金属性逐渐　　　，金属单质的还原性逐渐　　　，与水和氧气的反应越来越　　　，生成的氧化物越来越　　　。最高价氧化物对应水化物的碱性越来越　　。 增强 剧烈 复杂 强 增大 增强 小结 元素金属性强弱判断依据： 1、根据金属单质与水或者与酸反应置换出H2的难易程度。越容易置换出H2，则金属性越强。 2、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强，则原金属元素的金属性越强。 思考一下，前面提到碱金属从上到下与水反应的剧烈程度增强，金属性也增强，所以有什么依据？金属性与什么性一致来着？还原性和最高价氧化物水化物的碱性一致，那碱性越强，说明金属性也就越强，所以第二个是看金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱进行对比。那一起来练习一下看看掌握的怎么样？ 1、已知金属A可与冷水反应，金属B和热水才能反应，金属C和水不能反应，判断金属A、B、C金属性强弱如何？ 金属性　A 〉 B 〉 C 练习 2、已知NaOH为强碱、Mg(OH)2为中强碱、 Al(OH)3为两性氢氧化物，则Na、Mg、Al的金属性强弱顺序如何？ 金属性　Na 〉Mg 〉Al 越怡与水反应，金属性越强。2、能不能从另一个角度看呀?可以哈也就是金属活动顺序表。 碱金属元素的主要物理性质 元素名称 元素符号 核电荷数 颜色和状态 密度 g/cm3 熔点 OC 沸点 OC 锂 Li 3 银白色, 柔软 0.534 180.5 1347 钠 Na 11 银白色, 柔软 0.97 97.81 882.9 钾 K 19 银白色, 柔软 0.86 63.65 774 铷 Rb 37 银白色, 柔软 1.532 38.89 688 铯 Cs 55 略带金色光泽,柔软 1.879 28.40 678.4 总结: 碱金属的主要物理性质 Li Na K Rb Cs 1.相似性: 2.递变性: 银白色有金属光泽(铯略带金色) 硬度小,都较柔软,有延展性 密度小 (ρ石蜡< ρLi < ρ煤油< ρK < ρNa < ρ水 < ρRb < ρCs) 熔点低（均小于200℃） 导电、导热 密度呈增大趋势(但K 反常) 熔、沸点逐渐降低 1.锂电池是一种高能电池。 锂有机化学中重要的催化剂。 锂制造氢弹不可缺少的材料。 锂是优质的高能燃料（已经 用于宇宙飞船、人造卫星和 超声速飞机）。 4．铷铯主要用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确的计时仪器。 3．钾的化合物最大用途是做钾肥。硝酸钾还用于做火药。 碱金属元素的用途： 2.钠钾合金可以用作核反应堆的导热剂 1、下列元素中，原子半径最小的是（ ），最易失电子的是（ ） A、Na B、Li C、K D、Cs B D 2、对于铷及其化合物性质的推断正确的是（　 ） ①铷的熔点比钾的高；　　 ②氯化铷的水溶液pH=7；　　 ③RbOH的碱性比NaOH强；　　　 ④铷不能从FeCl3溶液中置换出铁。　　 A、全部正确　　　　B、①②③　　　　 C、②③④　　　 D、②③ D 3．钾的金属活动性比钠强，根本原因是(　　) A．钾的密度比钠小 B．钾的熔点比钠低 C．钾原子比钠原子多一个电子层 D．加热时，钾比钠更易气化 C 4.关于碱金属元素的说法中正确的是( ) A. ⅠA族元素都是碱金属元素 B. Rb与K分别与酸反应，K更剧烈 C. Cs常温下与水反应会发生爆炸 D. 金属钾具有强还原性,K+具有强氧化性 C 5、已知铷(Rb)是37号元素，其相对原子质量是85.5， 与钠同主族，回答下列问题： (1)铷位于第____周期第 族，其原子半径比钠元素的 原子半径____(填“大”或“小”)。 (2)铷单质性质活泼，写出它与氯气反应的化学方程式： _______________________。 铷单质易与水反应，反应的离子方程式为____________________， 铷与水反应比钠与水反应_____(填“剧烈”或“缓慢”)。 五 IVA 大 2Rb＋2H2O===2Rb＋＋2OH－＋H2↑ 剧烈 总结：碱金属元素的递变规律 碱金属元素 原子结构 化学性质 物理性质 核电荷数 电 子 层 数 原 子 半 径 核对最外层电子的吸引力 失去电子能力 金 属 性 还原性 最高价 氧化物对应 水化物的碱性 密 度 熔沸点 Li Na K Rb Cs 增 加 增 加 增 加 减 弱 增 强 增 大 (K 除 外) 降 低 增 强 增 强 增 强 其实的话不单是碱金属有这样的递变规律。把元素放在一个族依据是什么？而最外层电子数相同的元素化学性质相似，从上往下，电子层数增加，所有化学性质又有递变性，所有结构的递变性决定性质的递变性。同主族的金属元素从上到下也会有这样的的递变规律和相似性，失电子能力增强，金属性增强，还原性增强，最高价氧化物水化物碱性增强。例如第二主族，有铍、镁、钙等谁的金属性最强？ Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $