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课 时 4 原子结构与元素的性质
第四章 第一节
原子结构与元素周期表
四、原子结构与元素的性质
我们把ⅠA 称为碱金属族，为什么要把它们编在一个族呢？请同学们填写下表的信息，并思考和讨论下列问题。
（一）、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
碱金属元素 锂 0.152
钠 0.186
钾 0.227
铷 0.248
铯 0.265
Li
Na
K
Rb
Cs
3
11
19
37
55
1
1
1
1
1
2
3
4
5
6
+ 3
2 1
+11
2 8 1
+19
2 8 8 1
+37
2 8 18 8 1
+55
2 8 18 18 8 1
原子半径变化有什么特点？
从Li到Cs，碱金属元素的原子核电荷数依次增大，
原子结构中电子层数依次增多，原子半径依次增大。
碱金属元素原子结构的最外层电子数相同，都为1个。
最外层上都只有1个电子，化学反应中易失去1个电子，形成+1价的阳离子，单质体现还原性。
电子排布有什么特点？
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑
2Na+O2 = Na2O2
钠 钾
与氧气反应 剧烈燃烧，火焰呈 色，生成 　 色的固体 燃烧更剧烈，火焰呈　　色
钠、钾化学性质比较
黄
淡黄
2Na+O2 = Na2O2
紫
2K + O2 = K2O2
(过氧化钾)
K + O2 = KO2
(超氧化钾)
与水反应 　在水面上、 　 成银白色小球、在水面上四处 　 、滴入酚酞溶液呈 色 　 在水面上、　成银白色、在水面上四处　 、滴入酚酞溶液呈　 色，有微弱爆炸
钠 钾
浮
熔
游动
红
钠、钾与水的反应
浮
熔
游动
红
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。
锂与水会反应，但比Na与水的反应缓慢
1、碱金属单质化学性质
元素 条件 现象 产物 结论
Li
Na 加热 燃烧，剧烈 Na2O2 K 稍加热 燃烧， 更剧烈 更复杂的氧化物 Rb Cs 与非金属的反应（以O2为例）
从Li—Cs，随电子层数的递增，还原性（金属性）逐渐增强。
加热
燃烧，较不剧烈
Li2O
接触空气不加热
剧烈
更复杂的氧化物
接触空气不加热
剧烈
更复杂的氧化物
元素 现象 产物 结论
Li
Na K Rb Cs 从Li—Cs，随电子层数的递增，还原性（金属性）逐渐增强。
会反应，比Na缓慢
遇水燃烧，甚至爆炸
对应的碱和氢气
剧烈反应，有“浮、熔、游、红、鸣”现象
更剧烈，气体会燃烧，轻微爆炸
与水的反应
产物碱性：
LiOH ＜NaOH ＜KOH ＜ RbOH ＜ CsOH
逐渐剧烈
2Li + 2H2O = 2LiOH + H2 ↑（较 慢）
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑（剧烈）
2K + 2H2O = 2KOH + H2 ↑ （很剧烈）
通式： 2M + 2H2O = 2MOH + H2 ↑
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
结论
小结：碱金属单质化学性质
（学生齐读课本内容）
2.碱金属的物理性质
碱金属的物理性质的比较
相
似
点
递变性
颜色
硬度
密度
熔沸点
导电导热性
密度变化
熔沸点变化
Li Na K Rb Cs
柔软
较小
较低
强
逐渐增大（K特殊）
单质的熔沸点逐渐降低
均为银白色（Cs略带金色）
（1）锂电池是一种高能电池； 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）；有机化学中重要的催化剂。
（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。
3.碱金属元素的用途：
（2）液态钠可作为核反应堆的传热介质。
课堂练习：
1、碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列预言错误的是（ ）
Ａ.在碱金属中它具有最大的原子半径
Ｂ.它的氢氧化物化学式为FrOH,是一种极强的碱
C.钫在空气中燃烧时,只生成Fr2O
D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸.
Ｃ
2.下列关于钾、钠、铷、铯的说法中，不正确的是： ( )
A.原子半径随核电荷数的增大而增大
B.单质的密度均小于1
C.其氢氧化物中，碱性最强的CsOH
D.氧化能力最强的是钠离子
B D
单质的还原性：Na < K < Rb < Cs
离子的氧化性：Na+ > K+ > Rb+ > Cs+

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