第3课时碱金属元素的性质与原子结构（课件）

导入金属元素的原子最外层电子数一般少于4个,在化学反应中易失去电子,具有金属性;非金属元素的原子最外层电子数一般多于4个,在化学反应中一般易得到电子,具有非金属性。原子结构决定元素性质,在研究物质性质时,一般把最外层电子数相同的同族元素放一起讨论。一、碱金属元素的原子结构与性质1.

填写下面的表格:族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碱金属元素锂0.152钠0.186钾0.227铷0.248铯0.265Li32111Na3119K413Rb55Cs6115一、碱金属元素的原子结构与性质[问题思考]根据上表推测,在元周期表中,碱金属元素原子从上到下的核电荷数、原子半径的变化有什么特点?原子核外电子排布有什么特点?从哪一点可以推断出碱金属元素的化学性质具有相似性?原子结构与原子半径、元素化合价、元素最高价氧化物对应水化物的碱性的关系。随着核电荷数的增加,碱金属元素原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。碱金属元素原子的最外层都有1个电子,很容易失去,因此碱金属元素的最高正价为+1价,最高价氧化物对应的水化物均为强碱。二、碱金属的化学性质[演示实验1]钾在氧气中燃烧1.实验操作:将干燥的坩埚加热,同时切取一块绿豆大的钾,用镊子夹取并迅速投到热埚中(如图)。继续加热片刻,待钾熔化后立即撤掉酒精灯,观察现象。注意:不要近距离俯视坩埚。二、碱金属的化学性质2.实验现象:钾块先熔化成“小球”,很快剧烈反应,生成黄色固体,火焰呈淡紫色(通过蓝色钴玻璃观察)。3.实验分析、结论:对比钠在氧气中燃烧的现象可知,钾同钠一样熔点低,易在氧气中燃烧,且燃烧更剧烈,由此得出结论“钾的金属性比钠强”。二、碱金属的化学性质[视频播放]《钾与水的反应》二、碱金属的化学性质[演示实验2]钾与水的反应1.实验操作:在烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞溶液。切取一块绿豆大的钾,用镊子夹取并投入水中,观察现象。2.注意:需吸干钾表面的煤油,否则可能会影响实验结果;实验中钾的取用量为绿豆粒大小,不能过大,否则会发生爆炸;实验要戴护目镜,或在烧杯口放一只表面皿以防溅出,同时不要近距离俯视烧杯。二、碱金属的化学性质3.实验观察与分析:碱金属钾钠实验操作实验现象实验原理结论浮于水面,熔成小球,四处游动,有轻微爆炸声,反应后的溶液加酚酞变红浮于水面,熔成小球,四处游动,发出“嘶嘶”的响声,反应后的溶液加酚酞变红2K+2H2O2KOH+H2↑2Na+2H2O2NaOH+H2↑与水反应的剧烈程度:K>Na;金属活泼性:K>Na二、碱金属的化学性质4.碱金属元素的化学性质具有相似性。碱金属元素的原子最外层电子数相同,都是1个电子,它们的化学性质相似,都能与氧气等非金属单质以及水反应。二、碱金属的化学性质5.碱金属元素的化学性质具有递变性。随着核电荷数的增加,碱金属元素原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,原子失去最外层电子的能力逐渐增强,金属性逐渐增强。二、碱金属的化学性质5.碱金属元素的化学性质具有递变性。(1)与O2

反应:从Li→Cs,与O2

反应越来越剧烈,产物越来越复杂。(2)与H2O反应:从Li→Cs,与H2O反应越来越剧烈。(3)最高价氧化物对应水化物的碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH。三、碱金属单质的物理性质1.依据下表小结碱金属单质物理性质的相似性与递变性。三、碱金属单质的物理性质2.碱金属单质物理性质的相似性与递变性。(1)碱金属单质物理性质的相似性:碱金属单质都有银白色的金属光泽(铯略带金色光泽)、硬度小、密度小、熔点和沸点较低,有良好的导电、导热性,有延展性,如钠钾合金(室温下呈液态)可用作原子反应堆的传热介质。(2)碱金属单质物理性质的递变性:随着碱金属元素原子核电荷数的递增,碱金属单质的熔点和沸点逐渐降低,密度呈增大趋势(但K反常,ρNa>ρK)。总结同主族元素性质的递变性:同主族元素从上到下随着核电荷数的增加,元素原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,原子失去最外层电子的能力逐渐增强。即从Li→Cs,金属性逐渐增强。课堂练习1.下列关于碱金属元素的叙述错误的是()A.随核电荷数递增,碱金属单质的熔点依次降低B.随核电荷数递增,碱金属单质的密度依次增大C.碱金属单质都是密度较小的有色金属D.碱金属元素的原子最外层都只有一个电子B课堂练习2.下列关于铷(Rb)的叙述正确的是()A.它位于周期表的第五周期第ⅠA族B.氢氧化铷是弱碱C.在钠、钾、铷3种单质中,铷的熔点最高D.硝酸铷难溶于水A课堂练习3.碱金属元素钫(Fr)具有放射性。下列对其性质的预言中,不正确的是(