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碱金属元素
第四章 物质结构 元素周期律
1.知道碱金属元素的结构和特点，能说出碱金属元素性质的递变规律
2.初步学会根据原子结构的特点，推测元素的化学性质
元素周期表（Periodic Table）
碱金属元素单质
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℃ 沸点℃
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
有何异同？
递增
递增
钠钾反常
递减
递减
碱金属元素性质的比较
【思考】Na与K分别与水、O2反应现象有何不同？试从原子结构角度解释。
钾的性质 钠的性质
与氧气 常温：表面变暗，发生反应。 常温：表面变暗，生成氧化钠。
加热：反应剧烈，紫色火焰，产物为黄色固体。生成复杂的氧化物。 加热：剧烈燃烧，黄色火焰，生成过氧化钠。
4Na+2O2 2Na2O2
与水反应（滴有酚酞） 钾浮在水面上，熔成小球，四处游动，并伴有爆炸声和火焰，溶液变为红色。 2K+2H2O 2KOH+H2↑ 钠浮在水面上，熔成小球，四处游动，溶液变为红色。
2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
实验事实
△
比较K与Na的化学性质
相似：①都能与水反应生成碱和氢气
②都能与氧气剧烈反应
实验事实
都从0价转化为+1价
不同：①钾与水反应比钠与水反应更剧烈
②钾燃烧的产物比钠燃烧的产物复杂
碱金属元素性质的比较
钾和钠都可以与水和氧气发生反应
钾的反应更为剧烈
元素符号 原子结构示意图 原子半径/nm
Na 0.186
K 0.227
原子最外层电子相同
原子半径较大
失电子能力更强
强还原性（失电子）
钾与水反应比钠与水反应更容易
单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度
最高价氧化物对应的水化物-氢氧化物的碱性强弱
金属性判断依据
金属性：钾>钠
资 料
碱性强弱：氢氧化钾 氢氧化钠
金属性：钾>钠
>
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
Li 0.152
Na 0.186
K 0.227
Rb 0.248
Cs 0.265
3
11
19
37
55
1
1
1
1
1
2
3
4
5
6
元素符号 原子结构示意图 原子半径/nm
Li 0.152
Na 0.186
K 0.227
Rb 0.248
Cs 0.265
碱金属元素原子
最外层只有一个电子
原子结构的相似性
元素性质的相似性
决定
在化合物中化合价+1
易失电子，表现金属性（还原性）
随核电荷数增加
电子层数逐渐增大
原子结构的递变性
元素性质的递变性
决定
原子半径逐渐增大
金属性（还原性）逐渐增强
原子失电子能力
逐渐增强
锂(Li) 钠(Na) 钾(K) 铷(Rb) 铯(Cs)
请预测碱金属元素的性质
随着核电荷数增加，碱金属的性质逐渐增强
与水反应越来越剧烈，生成氢气速率越来越快；
通式： 2M+2H2O=2MOH+H2↑
碱性：LiOH ＜ NaOH ＜ KOH ＜ RbOH ＜ CsOH
元素金属性逐渐增强，单质还原性逐渐增强
⑴与非金属的反应
K、Rb等碱金属与O2反应，会生成超氧化物。Rb、Cs在室温时，遇到空气会立即燃烧。
4Li + O2 Li2O
点燃
2Na + O2 Na2O2
点燃
K + O2 KO2
点燃
⑵与水的反应
2K + 2H2O= 2KOH+H2↑
2Rb + 2H2O=2RbOH+H2↑
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2M+2H2O=2MOH+H2↑
从Li→Cs，与氧气反应越来越剧烈，产物越来越复杂。
如Li与O2只生成Li2O，
Na与O2生成Na2O、Na2O2，
K与O2生成K2O、K2O2 、KO2
从Li→Cs，与H2O(或酸)反应越来越剧烈。如K与H2O反应能发生轻微爆炸，则Rb、Cs遇水会发生爆炸。
碱性：LiOH⑶⑷与钠一样，碱金属都也还可以与酸、盐反应，只是反应越来越剧烈。
1.已知镁分别能与氧气和水反应。
①请预测钙的性质
②请设计实验验证镁与钙金属性的强弱
结构
性质
位置
最外层电子数2
IIA族
能与O2、H2O反应。生成+2价化合物
周期序数4
电子层数（4）比Mg多一层
与水或氧气反应更容易，也更剧烈
与Mg相似
金属性比Mg强
决定
金属性
预测钙的性质
2.设计实验验证镁与钙金属性的强弱
方案一 比较钙、镁单质分别与水（或酸）反应置换出
氢的难易
方案二 比较氢氧化钙与氢氧化镁的碱性强弱
碱性强弱：Ca(OH)2> Mg(OH)2
1.氢氧化钙是强碱，氢氧化镁是中强碱
金属性：钙>镁
2.IIA族金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性递变次序如下：
Be(OH)2金属性强弱：Be < Mg < Ca < Sr < Ba
资 料
元素金属性强弱的判断依据
（1）单质与水或酸反应置换出氢气的难易程度。
置换出氢气越容易，则元素金属性越强
（2）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。
（3）置换反应
结构（从Li到Cs） → 性质
同：最外层为1e- , 都能与氧气和水反应
异：电子层数↗，原子半径↗， 与氧气和水反应反应越来与剧烈
失电子越来越来越容易 金属性逐渐增强
碱金属
1.右图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系,则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
C
2.下列各组比较不正确的是(　　)
A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈
B．还原性：K>Na>Li，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠
C．熔、沸点：Li>Na>K
D．碱性：LiOHB
3.对于可能存在的第119号元素,有人称之为“类钫”。根据元素周期表结构及元素性质变化趋势,判断下列有关“类钫”的预测说法不正确的是 (　　)
A.“类钫”元素位于元素周期表的第八周期,在化合物中显“+1” 价
B.“类钫”元素的非金属性极强,其最高价氧化物对应的水化物为强酸
C.“类钫”单质遇水剧烈反应,可能发生爆炸
D.“类钫”单质的密度大于钫单质,且大于1 g/cm3
B
4.下列对碱金属性质的叙述中，正确的是 (　　)A．都是银白色的柔软金属，密度都比较小B．单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物C．碱金属单质都能与水反应生成碱和氢气D．单质的熔、沸点随着原子序数的增加而升高
C

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