4.2.1 碱金属元素 导学案（导思议展评）-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学导学案聚焦碱金属元素，引导学生了解其在周期表的位置、原子结构特点，掌握物理和化学性质。通过钠保存图片与烟花情境导入，从已知钠过渡到碱金属家族，构建前后知识联系的学习支架。 资料以“结构决定性质”为主线，通过自主学习、实验视频观察、小组讨论深化理解，培养学生化学观念与科学思维。课堂检测结合易错点，助力学生掌握递变规律，科学探究环节提升实验与推理能力，符合新课标核心素养要求。

高中化学导学案 有志者，事竟成 第四章 物质结构 元素周期律 第二节 元素周期律 第1课时 碱金属元素 【课程标准】 1.了解碱金属元素在周期表中的位置，知道碱金属元素的原子结构特点。 2.通过实验探究和资料分析，掌握碱金属元素（以钠、钾为例）的主要物理性质和化学性质。 3.能从原子结构的角度解释碱金属元素性质的相似性和递变性，初步形成“结构决定性质”的化学观念。 4.体会科学探究的过程，培养严谨求实的科学态度。 【学习目标】 1.宏观辨识与微观探析：能描述碱金属元素的物理性质和化学性质，并能从原子结构（电子层数、最外层电子数）的角度解释其性质的相似性和递变性。 2.证据推理与模型认知：通过钠、钾与水反应的实验现象对比，推理出碱金属元素金属性的强弱变化规律，构建“结构—性质—位置”的认知模型。 3.科学探究与创新意识：通过设计实验、观察现象、分析数据，体验科学探究的过程，提升实验操作和观察能力。 4.科学态度与社会责任：了解碱金属元素在生产生活中的应用，认识化学与人类生活的密切联系。 【重难点】 重点：碱金属元素的物理性质和化学性质；碱金属元素性质的递变规律。 难点：从原子结构角度解释碱金属元素性质的相似性和递变性。 【导】（3分钟）—— 情境导入：从“熟悉的钠”到“神秘的家族” 情境展示： 1. 图片对比：展示一张金属钠保存在煤油中的图片，和一张烟花绽放出绚丽色彩的图片。 2. 问题引导： 我们在之前的学习中认识了活泼的金属钠，它为什么要“泡”在煤油里？ 烟花中那些美丽的颜色，很多都来自一类特殊的金属元素。 在元素周期表中，钠并不孤单，它有一个“家族”——碱金属家族。这个家族的成员们有什么共同点和不同点呢？它们的性质又遵循着怎样的变化规律？ 引入课题： 今天，我们就一起走进碱金属元素的世界，通过探究它们的性质，来揭示元素周期律的奥秘。 【思】（10分钟）—— 自主学习与概念构建 任务一：认识家族——碱金属元素概述 请阅读教材，观察元素周期表，完成以下内容： 1. 成员：碱金属元素包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）、钫（Fr）。 2. 位置：它们都位于元素周期表的第__IA____族（填“IA”或“IIA”）。 3. 原子结构：观察它们的原子结构示意图，找出共同点和不同点。 共同点：最外层电子数都是_1_____。 不同点：从Li到Cs，电子层数逐渐_增加___，原子半径逐渐_增大___。 任务二：初探性质——碱金属的物理性质 阅读教材中的表格，归纳碱金属物理性质的相似性和递变性。 碱金属 颜色 状态 密度/g·cm-3 熔点/℃ 沸点/℃ 锂 银白色 柔软 0.534 180.5 1347 钠 0.97 97.81 882.9 钾 0.86 63.65 774 铷 1.532 38.89 688 铯 略带金色光泽 1.879 28.40 678.4 1. 相似性：除铯略带金色光泽外，其余都呈_银白___色，有金属光泽；硬度_小_，可以用小刀切割；密度较小__，熔、沸点较_低___。 2. 递变性：从Li到Cs，密度呈_增大___趋势（注意：钾的密度比钠小），熔、沸点逐渐__降低__。 任务三：实验探究——碱金属的化学性质 1. 与氧气反应： 钠在空气中燃烧，生成_淡黄___色的_过氧化钠_（化学式：Na2O2____）。 钾在空气中燃烧，比钠更剧烈，生成更复杂的氧化物。 结论：碱金属都能与氧气反应，从Li到Cs，反应越来越__剧烈____。 2. 与水反应： 回忆钠与水反应的现象：“浮、熔、游、响、红”。 预测钾与水反应的现象会比钠更__剧烈____（填“剧烈”或“平缓”）。 【议】（10分钟）—— 小组讨论与深化理解 小组讨论： 1. 侦探游戏：透过现象看本质 情境：对比钠和钾分别与水反应的实验视频或现象描述。 讨论： 钾与水反应时，除了“浮、熔、游、响、红”外，还有什么更剧烈的现象？（提示：可能会燃烧或爆炸） 钾投入水中后会立刻熔化成银色小球，在水面快速游动的同时会发出比钠更剧烈的爆鸣声，小球甚至会燃烧起来，在反应剧烈时还可能发生轻微爆炸。 为什么钾比钠更活泼？请从原子结构的角度进行解释。 从Li到Cs，碱金属元素的原子核电荷数逐渐增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层那个仅有的电子的吸引力逐渐减弱，因此越来越容易失去最外层电子，反应的剧烈程度也就逐渐增强，金属活泼性随之逐渐增强。 结论：从Li到Cs，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力_减弱___，失电子能力_增强_，金属性_增强___。 2. 规律探究：性质的相似与递变 情境： 问题1：为什么碱金属元素的化学性质具有相似性？ 问题2：为什么碱金属元素的化学性质又呈现出规律性的递变？ 讨论： 相似性根源：最外层电子数相同（均为1个），在化学反应中都易__失去__1个电子，表现出强_还原___性。 递变性根源：随着核电荷数增加，电子层数增多，原子半径增大，导致失电子能力增强。 3. 方法大比拼：一题多解（预测性质） 题目：根据碱金属性质的递变规律，预测铷（Rb）与水反应的现象，并写出化学方程式。 讨论： 方法一（类比推理法）：Rb在K的下方，金属性比K更强，所以与水反应会比K更__剧烈____。 方法二（结构决定性质法）：Rb原子半径比K更大，最外层电子更易失去，故反应更剧烈。 结论：预测Rb与水剧烈反应，甚至发生爆炸。化学方程式为：2Rb + 2H₂O = 2RbOH + H₂↑。 【展、评】（15分钟）—— 成果展示与体系构建 一、核心知识体系 1. 一张表的结构与位置 碱金属元素位于周期表第IA族（除H外）。 包括：Li, Na, K, Rb, Cs, Fr。 2. 两条性质主线 物理性质： 相似性：银白色（Cs除外）、质软、密度小、熔沸点低。 递变性：从Li到Cs，密度总体增大，熔沸点降低。 化学性质： 相似性：最外层1个电子，易失电子，显+1价，具有强还原性。 递变性：从Li到Cs，金属性（还原性）逐渐增强。 与O₂反应：越来越剧烈，产物越来越复杂。 与H₂O反应：越来越剧烈。 3. 一个核心观念 结构决定性质： 相似性根源：最外层电子数相同。 递变性根源：电子层数递增 → 原子半径递增 → 原子核对最外层电子吸引力递减 → 失电子能力递增 → 金属性递增。 二、易错点提醒 1. 误区：认为碱金属的密度都随原子序数增大而增大。 纠正：钾的密度（0.86 g/cm³）反常地小于钠的密度（0.97 g/cm³）。 2. 误区：认为碱金属与氧气反应都生成过氧化物。 纠正：Li生成Li₂O，Na生成Na₂O₂，K、Rb、Cs生成更复杂的氧化物（如KO₂）。 3. 误区：认为碱金属都可以保存在煤油中。 纠正：Li的密度比煤油小，会浮在煤油表面，应保存在石蜡油中。 4. 误区：认为金属性越强，其阳离子的氧化性也越强。 纠正：金属性越强，其单质还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱。如氧化性：Li⁺ > Na⁺ > K⁺ > Rb⁺ > Cs⁺。 【检】（7分钟）—— 课堂检测 1. 下列不属于碱金属单质的通性的是（C） A．硬度小、密度小 B．熔点较低 C．焰色反应相同 D．导热、导电性能强 解析：碱金属的硬度较小、密度较小，熔点均较低，且导热、导电性能强，但焰色试验中火焰的颜色各不相同 2. 钾的金属活动性比钠强，根本原因是（ B ） A. 钾的密度比钠小 B. 钾原子的电子层数比钠多一层 C. 钾的熔点比钠低 D. 加热时钾比钠更易变成蒸气 解析：金属性强弱的根本原因在于原子结构。K比Na多一个电子层，原子半径更大，更易失电子。 3. 关于锂、钠、钾、铷、铯的性质递变规律，叙述不正确的是（ C ） A. 原子半径依次增大 B. 单质的熔、沸点依次降低 C. 单质的密度依次增大 D. 单质的还原性依次增强 解析：C错，钾的密度比钠小，存在反常现象。 4. 将一小块金属钾投入到饱和NaCl溶液中，可能观察到的现象是（ D ） ①钾浮在液面上 ②钾熔化成小球 ③小球在液面上游动 ④发出嘶嘶的响声 ⑤有气体产生 ⑥溶液变浑浊 A. ①②③④ B. ①②③④⑤ C. ①②③⑤⑥ D. ①②③④⑤⑥ 解析：钾与水剧烈反应，现象与钠类似但更剧烈（①②③④⑤）。反应消耗了水，导致饱和NaCl溶液中的溶剂减少，会有NaCl晶体析出，使溶液变浑浊（⑥）。 5. 请写出金属铯（Cs）与水反应的化学方程式，并预测其反应剧烈程度。 化学方程式：2Cs + 2H₂O = 2CsOH + H₂↑ 剧烈程度：比钾与水反应更剧烈，会发生爆炸。 第 1 页 共 3 页 学科网（北京）股份有限公司 $