4.1 原子结构与元素周期表 第3课时（讲义）化学人教版必修第一册

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 原子结构与元素的性质 碱金属元素 课标要点 1.以第ⅠA族的碱金属元素为例，通过探究认识同主族元素性质(金属性)的递变规律，并能用原子结构理论加以解释，培养“科学探究”与“证据推理”的核心素养。 2.通过比较、归纳、实验等方法预测同主族元素的相似性与递变性，提升“科学探究与创新意识”的核心素养。 学习重难点 重点： 1.碱金属的原子结构 2.同主族元素的相似性与递变性 难点： 同主族元素的相似性与递变性 知识点 碱金属元素的原子结构与物理性质 1.碱金属元素的原子结构 共同点：最外层电子数为 , 很容易失去 个电子，因此碱金属元素在化合物中的化合价都是 价。 不同点：碱金属元素原子的 和 不同，随着核电荷数增加，元素原子的电子层数逐渐 ，原子半径逐渐 。 具体原子结构如下表： 碱金属元素 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 3 1 2 0.152 钠 11 1 3 0.186 钾 19 1 4 0.227 铷 37 1 5 0.248 铯 55 1 6 0.265 2.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 ，柔软 0.534 180.5 1 347 钠 0.97 97.81 882.9 钾 0.86 63.65 774 铷 1.532 38.89 688 铯 略带 光泽，柔软 1.879 28.40 678.4 相似性：除铯外均为银白色，都比较柔软，有延展性,硬度 ,密度 ,熔点 ,沸点 。 递变性：随着原子序数的递增，碱金属单质的密度逐渐 ( 反常)，熔、沸点逐渐 。 随学随练 1．下列不属于碱金属单质的通性的是 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 知识点 碱金属性质的实验探究及化学性质（重点） 1.碱金属与水的反应 碱金属单质 钾 钠 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 钠、钾着火时， 用水灭火，必须用干燥的 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。 2.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 (透过 ) 先燃化成小球，后燃烧，反应剧烈，火焰呈 结论 金属活泼性：钾 钠 实验原理 (超氧化钾) ①做碱金属与氧气反应的实验时，金属钾、钠的用量一般取 大小为宜。若用量过大，易发生爆炸。在使用前，还应用 吸干钾、钠等金属表面的煤油。未用完的钾、钠要 。 ②碱金属与氧气反应：Li在常温下或燃烧时均生成 ；Na在常温下生成 ,燃烧时生成 ；K燃烧时主要生成 ；Rb、Cs燃烧时生成更复杂的氧化物。 3.化学性质总结 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 结论 从Li到Cs，碱金属单质的还原性逐渐 ，元素的金属性逐渐 。 金属锂的密度小于煤油，常保存在 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 于水。锂的挥发性盐的火焰呈 ，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 剂。 随学随练 2．下列有关碱金属元素的性质判断正确的是 A．Rb与H2O反应最剧烈 B．K比Na活泼，故K可以从NaCl溶液中置换出Na C．碱金属的阳离子没有还原性，所以有强氧化性 D．从Li到Cs都易失去最外层1个电子，且失电子能力逐渐增强 3．已知铷是37号元素。根据相关知识回答下列问题： (1)请推测铷(Rb)在元素周期表的第___________周期第___________族。 (2)关于铷的结构和性质判断正确的是___________(填字母，下同)。 ①与水反应比钠剧烈                             ②它的原子半径比钠小 ③它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2 ④它的阳离子最外层电子数和镁相同 ⑤它是还原剂 A．①③④ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②④ (3)氢化铷与水反应可放出氢气，则下列叙述正确的是___________。 A．氢化铷溶于水显酸性 B．氢化铷与水反应时被还原为氢气 C．氢化铷是离子化合物，其中氢离子最外层有2个电子 D．氢化铷与水反应时，生成1mol H2将转移2mol e- (4)现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4 L，这种碱金属可能是________。 A．Li B．Na C．K D．Cs 拓展 碱金属元素化学性质的相似性和递变性 相似性 与非金属单质 2R + Cl22RCl 与水 2R + 2H2O===2ROH +H2↑ 与酸溶液 2R + 2H+===2R+ +H2↑ 递变性 a.随着原子序数的递増，碱金属元素原子失电子能力逐渐 ，元素金属性逐渐 ，单质和氧气的反应越来越 ，生成的氧化物越来越复杂，和水反应越来越 ，Rb、Cs遇水发生剧烈爆炸。 b.碱金属单质都具有还原性，还原性由弱到强的顺序是Li＜Na＜K＜Rb＜Cs。 c.最高价氧化物对应水化物的碱性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH 碱金属的特殊性 ①单质Na、K通常保存在煤油中,Li通常用石蜡密封。 ②碱金属中还原性最强的是 ,还原性最弱的是 。 ③碱金属阳离子中氧化性最弱的是 ，氧化性最强的是 。 ④碱金属元素单质中只有Li与O2反应的产物为一种(Li2O),其他单质与O2反应的产物至少有 种。 ⑤碱金属元素的最高价氧化物对应水化物中只有LiOH ，其他均为易溶于水的強碱。 活学活用 4．关于碱金属的叙述正确的是 A．随核电荷数的增加，碱金属单质与水反应的剧烈程度增大 B．随核电荷数的增加，碱金属单质熔、沸点升高 C．随核电荷数的减小，碱金属原子的还原性增强 D．随核电荷数的减小，碱金属单质的密度增大 5．以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述正确的是(　　) ①氢氧化物中碱性最强的是CsOH　②单质熔点最高的是铯　③它们都是热和电的良导体　④它们的密度依次增大，且都比水轻　⑤它们的还原性依次增强　⑥它们对应阳离子的氧化性依次增强 A．①③ B．②⑤ C．②④⑥ D．①③⑤ 题型 碱金属元素的结构与性质 ▌例1（24-25高一上·安徽六安·期末）钾在自然界中只以化合物形式存在，广泛分布于陆地和海洋中。下列关于钾的说法错误的是 A．常温下，金属钾为银白色固体 B．碱性：KOH＞NaOH C．活泼性：K＞Na D．还原性：K＜Na ▌对点练1-1（25-26高一下·陕西西安·阶段检测）铯(Cs)是制造真空器件、光电管、原子钟等的重要材料。已知铯的原子序数为55，是一种碱金属元素。下列关于其性质预测错误的是 A．Cs单质的熔点比金属Na的熔点高 B．金属Cs可以用小刀切割 C．Cs单质与水的反应比钾剧烈 D．Cs为活泼金属，在空气中极易被氧化 ▌对点练1-2（24-25高一上·重庆长寿·期末）下列关于碱金属元素的说法中，不正确的是 A．原子半径： B．单质与水反应的剧烈程度： C．碱金属元素的单质在氧气中燃烧均生成过氧化物 D．最高价氧化物对应水化物的碱性： 题型 碱金属元素的相似性与递变性 ▌例2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 ▌对点练2-1下列不属于碱金属单质的通性的是 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 ▌对点练2-2下列对碱金属性质的叙述中，正确的是(　　) A．碱金属元素的单质具有强还原性，可置换出硫酸铜溶液中的铜单质 B．单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物 C．碱金属单质与水反应生成碱和氢气 D．单质熔、沸点随着原子序数递增而升高 基础通关 1．新能源时代，锂矿被誉为“白色石油”。锂的原子结构示意图及锂在元素周期表中的信息如图所示。据此分析下列有关锂的说法中，正确的是 A．锂属于金属元素 B．锂与氧气不能反应 C．锂在化学反应中易得到电子 D．锂的相对原子质量为6.941g 2．（25-26高一上·新疆乌鲁木齐·期末）下列关于碱金属的说法正确的是 A．观察钾与水反应时，需要佩戴护目镜 B．钠的熔点比钾的低 C．碱金属都应保存在煤油中 D．铯的氢氧化物是弱碱 3．（24-25高一上·云南昆明·阶段检测）下列关于的比较错误的是 A．原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多 B．对应单质的还原性随核电荷数的增加而增强 C．对应单质与水(或酸)的反应随电子层数的增加越来越剧烈 D．对应单质的颜色随核电荷数的增加而逐渐加深 4．下列说法正确的是 A．碱性： B．金属性： C．碱金属与氧气均能反应，都能生成过氧化物 D．不易与水反应放出 5．（23-24高一下·山东泰安·阶段检测）下列关于碱金属的叙述中正确的是 A．单质都为强氧化剂 B．都能在中燃烧生成过氧化物 C．随着原子序数的增大，单质的密度逐渐增大 D．随着原子序数的增大，单质的熔、沸点逐渐降低 6．下列有关碱金属锂的说法不正确的是 A．Li在自然界中以化合态存在 B．Li在氧气中加热生成 C．熔点：Li>Na D．与水反应，Li不如Na剧烈 7．（23-24高一上·辽宁·期末）铯(Cs)是制造真空器件、光电管、原子钟等的重要材料，金属铯的密度为，熔点为。下列说法正确的是 A．的原子序数为87 B．碱性： C．铯与水反应时，铯浮在水面上，反应剧烈，发生爆炸 D．铯的熔点大于钠 8．（23-24高三上·北京朝阳·期中）金属钾可以与水(滴加酚酞溶液)剧烈反应，下列说法不正确的是 A．溶液变红，证明生成了碱性物质 B．钾浮在液面上并燃烧，与其密度及反应的热效应有关 C．钾与水反应比钠与水反应更剧烈，说明钾的金属性比钠强 D．金属钾与水发生反应前后化学键类型不变 9．（25-26高一上·山东淄博·阶段检测）关于钠及其化合物的说法错误的是 A．碱金属易被氧化，为防止被氧化，均可保存在煤油中 B．氧化钠和过氧化钠均可与盐酸反应，但产物不同 C．氢氧化钠俗称烧碱，具有较强的腐蚀性 D．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能与 Ca(OH)2溶液反应得到白色沉淀 10．可能存在的第119号未知元素，位于IA族，有人称为“类钫”。根据周期表中同族元素的相似性，下列有关“类钫”的预测中正确的是 A．“类钫”原子半径小于铯 B．“类钫”单质有较高的熔点 C．“类钫”在自然界存在单质，在化合物中显+1价 D．“类钫”与水反应比Na与水反应更剧烈 素养提升 11．下列关于铯及其化合物的说法中不正确的是 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，故的氧化性大于 D．Cs与氧气反应只能生成 12．下图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系，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 13．（25-26高一下·山东泰安·阶段检测）下列关于碱金属元素的说法正确的是 A．第ⅠA族元素叫碱金属元素 B．金属锂可以保存在煤油中 C．都能生成过氧化物 D．熔点：Li>Na>K>Rb>Cs 14．（24-25高三上·黑龙江佳木斯·阶段检测）下列说法正确的是 A．加热时，碱金属单质与O2反应均生成相应的过氧化物 B．金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火 C．钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化 D．钠与水反应时钠浮于液面上四处游动 15．（25-26高一上·河南洛阳·阶段检测）下列关于碱金属元素的说法正确的是 A．钾与水反应比钠更剧烈且可肉眼观察到紫色火焰 B．钾比钠活泼，所以钾可以从氯化钠溶液中置换出钠 C．根据钠与钾的实验现象推测，第ⅠA族元素单质均能与水发生剧烈反应 D．钠钾合金常温下是液态且具有良好的导热性可用作原子反应堆的导热剂 迁移创新 16．下列说法正确的是 ①氯化钠溶液能导电，但氯化钠溶液不是电解质 ②K比Na活泼，故K可以从NaCl溶液中置换出Na ③从Li到Cs，碱金属的密度越来越大，熔、沸点越来越低 ④碱金属都可以保存在煤油中 ⑤区别NaHCO3与Na2CO3溶液，可用Ca(OH)2溶液 ⑥氯化铝溶液与氢氧化铝胶体具有的共同性质是：能透过滤纸，滴加NaOH溶液都能先生成沉淀后沉淀溶解 ⑦NaHCO3粉末中混有Na2CO3，可配制成溶液通入过量的CO2，再低温结晶得到提纯 A．②③④ B．①⑤⑦ C．①⑥⑦ D．③④⑥ 17．（23-24高一下·安徽淮北·阶段检测）下列关于金属铯的有关叙述中正确的是 A．与水反应比钠更剧烈，生成比更强的碱 B．金属铯可以从溶液中将金属铜置换出来 C．在空气中燃烧时，只生成化学式为的氧化物 D．Cs略带金色，其熔、沸点比金属钠高 18．（26-27高一上·陕西西安·阶段检测）碱金属单质的化学性质 (1)钠、钾与氧气反应的比较 实验装置 实验现象 钠(或钾)受热后先熔化，然后与氧气剧烈反应，钠产生黄色火焰【钾产生紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)，钾反应更剧烈】 化学方程式 _______________(钾与氧气反应生成多种氧化物，在中学阶段不作介绍) 实验结论 金属的活泼性：________ (2)钠、钾与水反应的比较 反应 钠与水的反应 钾与水的反应 操作 在烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞溶液。切取一块绿豆大的钠或钾，用镊子夹取并投入水中 现象 相同点：金属浮在水面上；熔成闪亮的小球；小球四处游动；发出“嘶嘶”的响声；反应后的溶液呈红色 不同点：钾与水的反应有轻微爆炸声或着火燃烧 化学方程式 2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑ ______________ 结论 与水反应剧烈程度：________；金属的活泼性：__________ 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 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 原子结构与元素的性质 碱金属元素 课标要点 1.以第ⅠA族的碱金属元素为例，通过探究认识同主族元素性质(金属性)的递变规律，并能用原子结构理论加以解释，培养“科学探究”与“证据推理”的核心素养。 2.通过比较、归纳、实验等方法预测同主族元素的相似性与递变性，提升“科学探究与创新意识”的核心素养。 学习重难点 重点： 1.碱金属的原子结构 2.同主族元素的相似性与递变性 难点： 同主族元素的相似性与递变性 知识点 碱金属元素的原子结构与物理性质 1.碱金属元素的原子结构 共同点：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：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。 具体原子结构如下表： 碱金属元素 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 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 2.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 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，柔软 1.879 28.40 678.4 相似性：除铯外均为银白色，都比较柔软，有延展性,硬度小,密度小,熔点低,沸点低。 递变性：随着原子序数的递增，碱金属单质的密度逐渐増大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低。 随学随练 1．下列不属于碱金属单质的通性的是 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 【答案】C 【详解】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； 故答案为C。 知识点 碱金属性质的实验探究及化学性质（重点） 1.碱金属与水的反应 碱金属单质 钾 钠 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↑ 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。 2.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。 3.化学性质总结 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 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。 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。 随学随练 2．下列有关碱金属元素的性质判断正确的是 A．Rb与H2O反应最剧烈 B．K比Na活泼，故K可以从NaCl溶液中置换出Na C．碱金属的阳离子没有还原性，所以有强氧化性 D．从Li到Cs都易失去最外层1个电子，且失电子能力逐渐增强 【答案】D 【分析】从Li到Fr，金属性逐渐增强。 【详解】A．Fr的金属性最强，与H2O反应最剧烈，A错误； B．K比Na活泼，与水剧烈反应，不能置换出NaCl溶液中的Na，B错误； C．碱金属的阳离子具有一定的氧化性，但不强，C错误； D．从Li到Cs，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的引力逐渐减小，失电子能力增强，D正确； 答案选D。 3．已知铷是37号元素。根据相关知识回答下列问题： (1)请推测铷(Rb)在元素周期表的第___________周期第___________族。 (2)关于铷的结构和性质判断正确的是___________(填字母，下同)。 ①与水反应比钠剧烈                             ②它的原子半径比钠小 ③它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2 ④它的阳离子最外层电子数和镁相同 ⑤它是还原剂 A．①③④ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②④ (3)氢化铷与水反应可放出氢气，则下列叙述正确的是___________。 A．氢化铷溶于水显酸性 B．氢化铷与水反应时被还原为氢气 C．氢化铷是离子化合物，其中氢离子最外层有2个电子 D．氢化铷与水反应时，生成1mol H2将转移2mol e- (4)现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4 L，这种碱金属可能是________。 A．Li B．Na C．K D．Cs 【答案】(1) 五 ⅠA (2)B (3)C (4)AB 【详解】（1）由Rb的原子序数是37可推知Rb位于第五周期第ⅠA族。 （2）①同主族从上到下金属性逐渐增强，因此铷与水反应比钠剧烈，①正确； ②同主族从上到下原子半径逐渐增大，因此铷的原子半径比钠大，②错误； ③根据氧化钠容易吸收二氧化碳可类推铷的氧化物暴露在空气中易吸收CO2，③正确； ④它的阳离子最外层电子数和镁不相同，前者是8后者是2，④错误； ⑤铷的金属性强于钠，铷是还原剂，⑤正确； 答案选B； （3）A.氢化铷与水反应为RbH＋H2O＝RbOH＋H2↑，生成碱RbOH，溶液显碱性，A错误；B.水中氢元素的化合价由＋1价降低为0价，水作氧化剂，而RbH中氢元素的化合价由－1价升高为0价，RbH作还原剂，被氧化，B错误；C.氢化铷中含有离子键，是离子化合物，其中氢离子最外层有2个电子，C正确；D.氢化铷与水反应时，生成1mol H2将转移1mol e-，D错误； 答案选C； （4）设该合金的平均相对原子质量为M，氢气的物质的量是1mol，则根据得失电子守恒得×1=2，解得M=25，因M(Rb)＞25，则另一种碱金属的相对原子质量应小于25，可能为Li或Na。答案选AB。 拓展 碱金属元素化学性质的相似性和递变性 相似性 与非金属单质 2R + Cl22RCl 与水 2R + 2H2O===2ROH +H2↑ 与酸溶液 2R + 2H+===2R+ +H2↑ 递变性 a.随着原子序数的递増，碱金属元素原子失电子能力逐渐增强，元素金属性逐渐増强，单质和氧气的反应越来越容易，生成的氧化物越来越复杂，和水反应越来越剧烈，Rb、Cs遇水发生剧烈爆炸。 b.碱金属单质都具有还原性，还原性由弱到强的顺序是Li＜Na＜K＜Rb＜Cs。 c.最高价氧化物对应水化物的碱性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH 碱金属的特殊性 ①单质Na、K通常保存在煤油中,Li通常用石蜡密封。 ②碱金属中还原性最强的是Cs,还原性最弱的是Li。 ③碱金属阳离子中氧化性最弱的是Cs+，氧化性最强的是Li+。 ④碱金属元素单质中只有Li与O2反应的产物为一种(Li2O),其他单质与O2反应的产物至少有两种。 ⑤碱金属元素的最高价氧化物对应水化物中只有LiOH微溶，其他均为易溶于水的強碱。 活学活用 4．关于碱金属的叙述正确的是 A．随核电荷数的增加，碱金属单质与水反应的剧烈程度增大 B．随核电荷数的增加，碱金属单质熔、沸点升高 C．随核电荷数的减小，碱金属原子的还原性增强 D．随核电荷数的减小，碱金属单质的密度增大 【答案】A 【详解】A、碱金属元素随着原子序数的增加，金属性逐渐增强，单质的活泼性逐渐增强，所以钾与氧气或水反应比钠的反应剧烈，铷、铯的反应更剧烈，故A正确； B、碱金属的溶沸点随着原子序数的递增逐渐减小，故B错误； C、碱金属元素随着原子序数的减小，金属性逐渐减弱，单质的还原性逐渐减弱，故C错误； D、碱金属的密度随着原子序数的减小逐渐减小，但是Na、K反常，故D错误； 故选A。 5．以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述正确的是(　　) ①氢氧化物中碱性最强的是CsOH　②单质熔点最高的是铯　③它们都是热和电的良导体　④它们的密度依次增大，且都比水轻　⑤它们的还原性依次增强　⑥它们对应阳离子的氧化性依次增强 A．①③ B．②⑤ C．②④⑥ D．①③⑤ 【答案】D 【详解】①碱金属从上到下，金属性增强，最高价氧化物对应水化物碱性越强，因此氢氧化物中碱性最强的是CsOH，故①正确；②从上到下，金属的熔点逐渐降低，因此单质熔点最高的是Li，故②错误；③碱金属是是热和电的良导体，故③正确；④碱金属密度具有增大趋势，但钠的密度大于钾的密度，铷、铯密度比水大，故④错误；⑤从上到下金属性增强，它们的还原性依次增强，故⑤正确；⑥从上到下金属性增强，还原性增强，它们对应阳离子的氧化性依次减弱，故⑥错误；因此①③⑤正确，故D正确。 答案为D。 题型 碱金属元素的结构与性质 ▌例1（24-25高一上·安徽六安·期末）钾在自然界中只以化合物形式存在，广泛分布于陆地和海洋中。下列关于钾的说法错误的是 A．常温下，金属钾为银白色固体 B．碱性：KOH＞NaOH C．活泼性：K＞Na D．还原性：K＜Na 【答案】D 【详解】A．常温下金属钾为银白色固体，符合碱金属物理通性，A正确； B．金属性，最高价氧化物对应水化物的碱性随金属性增强而增强，故碱性，B正确； C．同主族从上到下金属活泼性随金属性增强而增强，故活泼性，C正确； D．金属单质的还原性与金属活泼性一致，活泼性，故还原性，D错误； 故选 D。 ▌对点练1-1（25-26高一下·陕西西安·阶段检测）铯(Cs)是制造真空器件、光电管、原子钟等的重要材料。已知铯的原子序数为55，是一种碱金属元素。下列关于其性质预测错误的是 A．Cs单质的熔点比金属Na的熔点高 B．金属Cs可以用小刀切割 C．Cs单质与水的反应比钾剧烈 D．Cs为活泼金属，在空气中极易被氧化 【答案】A 【详解】A．碱金属元素从上到下原子半径逐渐增大，单质熔点逐渐降低，故单质的熔点比低，A错误； B．碱金属单质普遍硬度较小，可以用小刀切割，硬度比更小，也可以用小刀切割，B正确； C．碱金属元素从上到下金属性逐渐增强，单质与水反应的剧烈程度逐渐增大，金属性强于，故与水反应比钾剧烈，C正确； D．金属性很强，属于活泼金属，在空气中极易被氧化，D正确； 故答案选A。 ▌对点练1-2（24-25高一上·重庆长寿·期末）下列关于碱金属元素的说法中，不正确的是 A．原子半径： B．单质与水反应的剧烈程度： C．碱金属元素的单质在氧气中燃烧均生成过氧化物 D．最高价氧化物对应水化物的碱性： 【答案】C 【详解】A．同主族元素从上到下电子层数递增，原子半径逐渐增大，因此原子半径，A正确； B．同主族元素从上到下金属性逐渐增强，单质与水反应的剧烈程度随金属性增强而增大，的金属性强于，因此反应剧烈程度，B正确； C．的金属性较弱，在氧气中燃烧只生成普通氧化物，不会生成过氧化物，并非所有碱金属单质在氧气中燃烧均生成过氧化物，C错误； D．元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，的金属性强于，因此碱性，D正确； 故选C。 题型 碱金属元素的相似性与递变性 ▌例2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 【答案】D 【详解】A．依据碱金属在周期表中的递变规律分析，从上到下原子半径依次增大，金属性增强，因此钾元素比钠元素的金属性强，A正确； B．钾焰色透过蓝色钴玻璃显紫色，钠元素焰色反应为黄色，B正确； C．碱金属是活泼金属，和水反应生成氢氧化物和氢气，C正确； D．碱金属熔点随原子序数增加熔点降低，D错误； 答案选D。 ▌对点练2-1下列不属于碱金属单质的通性的是 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 【答案】C 【详解】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； 故答案为C。 ▌对点练2-2下列对碱金属性质的叙述中，正确的是(　　) A．碱金属元素的单质具有强还原性，可置换出硫酸铜溶液中的铜单质 B．单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物 C．碱金属单质与水反应生成碱和氢气 D．单质熔、沸点随着原子序数递增而升高 【答案】C 【详解】A．碱金属元素的单质具有强还原性，但活泼的金属易与H2O反应，故不能从盐溶液中置换出不活泼的金属，故A错误； B．锂在空气中燃烧生成的是氧化锂，而不是过氧化锂，故B错误； C．碱金属都能与水反应生成对应的碱和氢气，只是反应越来越剧烈，故C正确； D．碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的递增而降低，故D错误； 答案选C。 基础通关 1．新能源时代，锂矿被誉为“白色石油”。锂的原子结构示意图及锂在元素周期表中的信息如图所示。据此分析下列有关锂的说法中，正确的是 A．锂属于金属元素 B．锂与氧气不能反应 C．锂在化学反应中易得到电子 D．锂的相对原子质量为6.941g 【答案】A 【详解】A．由“金”字旁可知，锂属于金属元素，A正确； B．在一定条件下，锂能与氧气反应生成氧化锂，B错误； C．锂原子的最外层电子数为1，小于4，在化学反应中，容易失去电子，C错误； D．在元素周期表中，元素名称下方的数字表示相对原子质量，相对原子质量是一个比值，单位为“1”，常省略不写，故锂的相对原子质量为6.941，D错误。 故选A。 2．（25-26高一上·新疆乌鲁木齐·期末）下列关于碱金属的说法正确的是 A．观察钾与水反应时，需要佩戴护目镜 B．钠的熔点比钾的低 C．碱金属都应保存在煤油中 D．铯的氢氧化物是弱碱 【答案】A 【详解】A．钾与水反应剧烈，产生氢气并可能发生溶液的飞溅，佩戴护目镜是必要的安全措施，A正确； B．碱金属熔点随原子序数增大而降低：钠的熔点（97℃）高于钾的（63℃），B错误； C．锂（Li）的密度（0.534 g/cm³）小于煤油的（约0.8 g/cm³），会浮在煤油表面，故不能用煤油保存锂（Li），铯（Cs）的熔点较低（28℃），故铯（Cs）不宜保存在煤油中，C错误； D．同主族从上到下元素金属性递增，最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，铯的氢氧化物（CsOH）是强碱，D错误； 故答案选A。 3．（24-25高一上·云南昆明·阶段检测）下列关于的比较错误的是 A．原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多 B．对应单质的还原性随核电荷数的增加而增强 C．对应单质与水(或酸)的反应随电子层数的增加越来越剧烈 D．对应单质的颜色随核电荷数的增加而逐渐加深 【答案】D 【详解】A．这四种碱金属元素原子的电子层数分别为2、3、4、5，即随核电荷数的增加而增多，A正确； B．为同族金属元素，随核电荷数的增加，它们的原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，则对应单质的还原性逐渐增强，B正确； C．对应单质的还原性逐渐增强，与水(或酸)的反应越来越剧烈，C正确； D．单质的颜色均为银白色，D错误； 答案选D。 4．下列说法正确的是 A．碱性： B．金属性： C．碱金属与氧气均能反应，都能生成过氧化物 D．不易与水反应放出 【答案】B 【详解】A．因为金属性：，所以碱性：，故A错误； B．同主族从上到下，元素的金属性逐渐增强，故金属性：，故B正确； C．与反应只生成，不能生成过氧化锂，故C错误； D．比K金属性强，更易与水反应，故D错误； 答案选B。 5．（23-24高一下·山东泰安·阶段检测）下列关于碱金属的叙述中正确的是 A．单质都为强氧化剂 B．都能在中燃烧生成过氧化物 C．随着原子序数的增大，单质的密度逐渐增大 D．随着原子序数的增大，单质的熔、沸点逐渐降低 【答案】D 【详解】A．碱金属元素原子最外层均只有1个电子，在化学反应中易失去最外层电子，表现强还原性，所以碱金属单质都为强还原剂，故A错误； B．Li在中点燃时生成氧化锂，K在氧气中燃烧生成KO2，故B错误； C．碱金属元素随原子序数的增大，单质的密度呈逐渐增大的趋势，但K的密度小于Na，故C错误； D．碱金属，从上到下，原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔沸点依次降低，故D正确； 答案选D。 6．下列有关碱金属锂的说法不正确的是 A．Li在自然界中以化合态存在 B．Li在氧气中加热生成 C．熔点：Li>Na D．与水反应，Li不如Na剧烈 【答案】B 【详解】A．Li是活泼金属，在自然界中以化合态存在，A不符合题意； B．Li在氧气中加热生成Li2O，B符合题意； C．碱金属元素从Li到Cs，熔点逐渐降低，即熔点Li> Na，C不符合题意； D．锂的活泼性比钠弱，与水反应不如钠剧烈，D不符合题意； 故选 B； 7．（23-24高一上·辽宁·期末）铯(Cs)是制造真空器件、光电管、原子钟等的重要材料，金属铯的密度为，熔点为。下列说法正确的是 A．的原子序数为87 B．碱性： C．铯与水反应时，铯浮在水面上，反应剧烈，发生爆炸 D．铯的熔点大于钠 【答案】B 【详解】A．Cs位于第六周期第IA族，原子序数为55，A错误； B．同主族元素从上到下金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，碱性：CsOH>RbOH，B正确； C．金属铯的密度为，铯的密度大于水，铯与水反应时，铯沉在水底，反应剧烈，发生爆炸，C错误； D．碱金属单质的熔点整体随着原子序数的增大而减小，铯的熔点小于钠，D错误； 故选B。 8．（23-24高三上·北京朝阳·期中）金属钾可以与水(滴加酚酞溶液)剧烈反应，下列说法不正确的是 A．溶液变红，证明生成了碱性物质 B．钾浮在液面上并燃烧，与其密度及反应的热效应有关 C．钾与水反应比钠与水反应更剧烈，说明钾的金属性比钠强 D．金属钾与水发生反应前后化学键类型不变 【答案】D 【详解】A. 钾与水反应后，使滴加了酚酞的溶液变红，证明生成了碱性物质，故A正确； B. 钾浮在液面上，说明钾的密度小于水；燃烧说明反应放热，故B正确； C. 金属与水反应越剧烈，说明金属性越强，故C正确； D. 金属钾与水发生反应：,水中含有极性共价键，生成氢氧化钾含有离子键和极性键，氢气中含有非极性键，前后化学键类型不同，故D错误。 答案为：D。 9．（25-26高一上·山东淄博·阶段检测）关于钠及其化合物的说法错误的是 A．碱金属易被氧化，为防止被氧化，均可保存在煤油中 B．氧化钠和过氧化钠均可与盐酸反应，但产物不同 C．氢氧化钠俗称烧碱，具有较强的腐蚀性 D．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能与 Ca(OH)2溶液反应得到白色沉淀 【答案】A 【详解】A．碱金属中的密度小于煤油，无法被煤油浸没隔绝空气，需保存在石蜡中，并非所有碱金属都能保存在煤油中，A错误； B．与盐酸反应生成和，反应方程式为，与盐酸反应生成、和，反应方程式为，二者反应产物不同，B正确； C．氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠，具有较强的腐蚀性，C正确； D．与反应生成白色沉淀，离子方程式为；与反应时，无论二者相对量多少，均会生成白色沉淀，离子方程式为，D正确； 10．可能存在的第119号未知元素，位于IA族，有人称为“类钫”。根据周期表中同族元素的相似性，下列有关“类钫”的预测中正确的是 A．“类钫”原子半径小于铯 B．“类钫”单质有较高的熔点 C．“类钫”在自然界存在单质，在化合物中显+1价 D．“类钫”与水反应比Na与水反应更剧烈 【答案】D 【详解】A．同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，则“类钫”原子半径大于铯，A错误； B．碱金属元素自上而下，熔点逐渐降低，则“类钫”不可能有较高的熔点，B错误； C．钠元素在自然界中都以化合物的形式存在，“类钫”的金属性大于钠，性质非常活泼，极易失电子，在化合物中显+1价，则“类钫”在自然界不存在单质，C错误； D．同主族元素自上而下，金属性逐渐增强，与水反应的剧烈程度增加，“类钫”的金属性大于钠，则“类钫”与水反应比Na与水反应更剧烈，D正确； 故选D。 素养提升 11．下列关于铯及其化合物的说法中不正确的是 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，故的氧化性大于 D．Cs与氧气反应只能生成 【答案】D 【详解】A．Cs的最外层电子数也是1，电子层数比K的多，故Cs的金属性比K强，CsOH的碱性比KOH强，故A正确； B．铯与Na性质相似，与水或酸反应更剧烈，都生成，故B正确； C．Cs的还原性比Na强，所以的得电子能力比强，的氧化性大于，故C正确； D．因为Cs的金属性强于Na，碱金属元素只有Li与反应的产物为一种，其他与反应的产物至少有两种，故D错误； 答案选D。 12．下图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系，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 【答案】C 【详解】由图可知，随着核电荷数的增大，碱金属的性质呈递增趋势，而碱金属单质的熔点随核电荷数的增大而降低。 13．（25-26高一下·山东泰安·阶段检测）下列关于碱金属元素的说法正确的是 A．第ⅠA族元素叫碱金属元素 B．金属锂可以保存在煤油中 C．都能生成过氧化物 D．熔点：Li>Na>K>Rb>Cs 【答案】D 【详解】A．第ⅠA族包含H元素，H是非金属元素，除H外的第ⅠA族元素才是碱金属元素，故A错误； B．锂的密度小于煤油，会浮在煤油表面无法隔绝空气，不能保存在煤油中，锂应保存在石蜡中，故B错误； C．锂与氧气反应只能生成氧化锂，无法生成过氧化物，不是所有碱金属都能生成过氧化物，故C错误； D．碱金属从上到下原子半径逐渐增大，金属键键能逐渐减弱，熔点逐渐降低，故熔点：，故D正确； 选D。 14．（24-25高三上·黑龙江佳木斯·阶段检测）下列说法正确的是 A．加热时，碱金属单质与O2反应均生成相应的过氧化物 B．金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火 C．钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化 D．钠与水反应时钠浮于液面上四处游动 【答案】D 【详解】A．加热时，锂与反应仅生成，钾、铷等碱金属还可生成超氧化物等更复杂产物，并非都生成过氧化物，A错误； B．金属钠着火时，钠与水反应生成易燃，且其燃烧产物会与泡沫灭火器喷出的、反应生成助燃的，加剧火势，不可用泡沫灭火器，仅能用干燥沙土灭火，B错误； C．钠表面自然形成的氧化层为疏松的，无法隔绝空气，不能保护内层金属不被氧化，C错误； D．钠的密度小于水，反应时浮于液面，反应生成的会推动钠四处游动，描述正确，D正确； 故选D。 15．（25-26高一上·河南洛阳·阶段检测）下列关于碱金属元素的说法正确的是 A．钾与水反应比钠更剧烈且可肉眼观察到紫色火焰 B．钾比钠活泼，所以钾可以从氯化钠溶液中置换出钠 C．根据钠与钾的实验现象推测，第ⅠA族元素单质均能与水发生剧烈反应 D．钠钾合金常温下是液态且具有良好的导热性可用作原子反应堆的导热剂 【答案】D 【详解】A．金属K的焰色需透过蓝色钴玻璃观察，A项错误； B．钾投入氯化钠溶液中会先与水反应生成氢氧化钾，无法置换出钠，B项错误； C．第ⅠA族除H以外，碱金属元素从上到下，金属性逐渐增强，与水反应的剧烈程度逐渐增强，C项错误； D．钠钾合金常温下是液态且具有良好的导热性，故可用作原子反应堆的导热剂，D项正确； 故选D。 迁移创新 16．下列说法正确的是 ①氯化钠溶液能导电，但氯化钠溶液不是电解质 ②K比Na活泼，故K可以从NaCl溶液中置换出Na ③从Li到Cs，碱金属的密度越来越大，熔、沸点越来越低 ④碱金属都可以保存在煤油中 ⑤区别NaHCO3与Na2CO3溶液，可用Ca(OH)2溶液 ⑥氯化铝溶液与氢氧化铝胶体具有的共同性质是：能透过滤纸，滴加NaOH溶液都能先生成沉淀后沉淀溶解 ⑦NaHCO3粉末中混有Na2CO3，可配制成溶液通入过量的CO2，再低温结晶得到提纯 A．②③④ B．①⑤⑦ C．①⑥⑦ D．③④⑥ 【答案】C 【详解】① 电解质是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物，氯化钠溶液是混合物，不属于电解质范畴，因此氯化钠溶液虽然能导电，但不是电解质，正确； ② K比Na活泼，但K投入NaCl溶液中时，会优先和水发生反应生成KOH和H2，无法置换出溶液中的Na，错误； ③ 从Li到Cs的碱金属中，K的密度反常小于Na，并非密度越来越大，该描述不符合事实，错误； ④ 碱金属中Li的密度比煤油小，会浮在煤油表面，无法保存在煤油中，通常密封在固体石蜡中，因此不是所有碱金属都可保存在煤油中，错误； ⑤ 分别向NaHCO3与Na2CO3溶液中加入Ca(OH)2溶液时，二者都会反应生成CaCO3白色沉淀，现象完全相同，无法实现区分，错误； ⑥ 溶液中的溶质离子、胶体粒子直径都小于滤纸孔隙，因此氯化铝溶液和氢氧化铝胶体都能透过滤纸；向氯化铝溶液中滴加NaOH溶液，先生成Al(OH)3沉淀，NaOH过量后沉淀溶解得到偏铝酸钠溶液；向氢氧化铝胶体中滴加NaOH溶液时，先发生胶体聚沉得到Al(OH)3沉淀，NaOH过量后沉淀同样溶解，二者该性质一致，正确； ⑦ 将混有Na2CO3的NaHCO3粉末配成溶液后通入过量CO2，会发生反应，将杂质Na2CO3完全转化为NaHCO3，再通过低温结晶即可得到纯净的NaHCO3，正确。 符合题意的为①⑥⑦，故答案选C。 17．（23-24高一下·安徽淮北·阶段检测）下列关于金属铯的有关叙述中正确的是 A．与水反应比钠更剧烈，生成比更强的碱 B．金属铯可以从溶液中将金属铜置换出来 C．在空气中燃烧时，只生成化学式为的氧化物 D．Cs略带金色，其熔、沸点比金属钠高 【答案】A 【详解】A．铯与钠同主族，且铯在钠的下方，活泼性强于钠，所以铯与水反应比钠更剧烈，生成比NaOH更强的碱，故A正确； B．金属铯活泼性强于钠，与盐溶液反应时先与水反应，所以金属铯不能从CuSO4溶液中将金属铜置换出来，故B错误； C．Cs在空气中燃烧时，可以生成氧化铯、过氧化铯等氧化物，故C错误； D．碱金属从上到下单质熔点依次减弱，铯熔点低于钠，故D错误； 故选：A。 18．（26-27高一上·陕西西安·阶段检测）碱金属单质的化学性质 (1)钠、钾与氧气反应的比较 实验装置 实验现象 钠(或钾)受热后先熔化，然后与氧气剧烈反应，钠产生黄色火焰【钾产生紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)，钾反应更剧烈】 化学方程式 _______________(钾与氧气反应生成多种氧化物，在中学阶段不作介绍) 实验结论 金属的活泼性：________ (2)钠、钾与水反应的比较 反应 钠与水的反应 钾与水的反应 操作 在烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞溶液。切取一块绿豆大的钠或钾，用镊子夹取并投入水中 现象 相同点：金属浮在水面上；熔成闪亮的小球；小球四处游动；发出“嘶嘶”的响声；反应后的溶液呈红色 不同点：钾与水的反应有轻微爆炸声或着火燃烧 化学方程式 2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑ ______________ 结论 与水反应剧烈程度：________；金属的活泼性：__________ 【答案】(1) (2) 【分析】一般情况，元素的金属性强弱可以从其单质与水或酸反应置换出氢的难易程度来判断； 【详解】（1）钠在加热条件下和氧气反应生成过氧化钠，反应条件加热用正体标注，化学方程式：；实验观察到钾与氧气反应比钠更剧烈，金属单质与同一氧化剂反应越剧烈，对应金属活泼性越强，结合碱金属同主族从上到下金属性递增的规律，可得活泼性。 （2）钾和钠同属碱金属，与水反应规律一致，生成对应的氢氧化物和氢气，配平逻辑与钠和水的反应相同：；实验中钾与水反应有爆炸声或燃烧现象，说明反应比钠与水的反应更剧烈；金属与水反应越剧烈，活泼性越强，因此可得反应剧烈程度、金属活泼性均为。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $