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(共34张PPT)
4.1.3 原子结构与元素的性质
—碱金属元素
一、宏观辨识与微观探析
通过分析碱金属元素原子结构，辨识碱金属元素性质，理解结构决定性质，形成宏观与微观相联系的化学思维 。
二、变化观念与平衡思想
认识碱金属与氧气、水反应的变化规律，理解随原子结构变化，化学性质递变，构建化学变化规律性认知，体会变化中的 “变” 与 “不变” 。
三、科学态度与社会责任
通过实验探究碱金属化学性质，培养严谨科学态度；认识碱金属在生活、科技等方面应用，感受化学对社会发展的价值，增强社会责任感 。
核心素养目标
重点：
1. 掌握碱金属元素原子结构特点，理解原子结构与化学性质相似性和递
变性的关系
2. 熟悉碱金属与氧气、水反应的实验现象及化学方程式
难点：
1. 从原子结构角度，精准剖析碱金属化学性质递变的本质原因
2. 运用 “结构决定性质” 观念，准确预测碱金属元素化学性质
学习重难点
新课导入
01 碱金属元素
旧知回顾
原子结构决定元素的性质
金属元素的原子最外层电子一般少于4个，在化学反应中容易失去电子，具有金属性
非金属元素的原子最外层电子一般多于4个，在化学反应中容易得到电子，具有非金属性。
碱金属元素
碱金属元素是第ⅠA族，除H之外的 Li、Na 、K、Rb、Cs、Fr等元素。是一类化学性质非常活泼的金属，在自然界中都以化合态存在。
思考与讨论
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
填写下表中的信息，并思考和讨论下列问题。
思考与讨论
（1）在周期表中，从上到下碱金属元素原子的核电荷数、原子半径的变化有什么特点？
从上到下，碱金属元素原子的核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大。
思考与讨论
（2）观察碱金属元素的原子结构示意图，它们的原子核外电子排布有什么特点？从哪一点能够推断出碱金属元素的化学性质具有相似性？
碱金属元素原子的最外层电子数都是1；随核电荷数逐渐增大，电子层数逐渐增多。
碱金属元素原子的最外层电子数都是1，可以推断出其化学性质具有相似性。
02 碱金属性质的相似性
和递变性
碱金属的物理性质
碱金属单质在物理性质上也表现出一些相似性和规律性。
碱金属单质的主要物理性质
碱金属单质 颜色和状态 密度（g·㎝-3） 熔点（℃） 沸点（℃）
Li 银白色，柔软 0.534 180.5 1347
Na 银白色，柔软 0.97 97.81 882.9
K 银白色，柔软 0.86 63.65 774
Rb 银白色，柔软 1.532 38.89 688
Cs 略带金色光泽，柔软 1.879 28.40 678.4
碱金属物理性质的相似性和递变性
碱金属单质 Li Na K Rb Cs
相似性 颜色
硬度
密度
熔沸点
导电导热性
递变性 密度变化
熔沸点变化
柔软
较小
较低
强
逐渐增大（K特殊）
逐渐降低
均为银白色（Cs略带金色）
旧知回顾
【问题和预测】
（1）回忆第二章学过的知识，钠有哪些化学性质？
4Na + O2 = 2Na2O
2Na +O2 === Na2O2
△
11
2Na+2H2O=2NaOH + H2↑
旧知回顾
【问题和预测】
（2）结合钠和钾的原子结构特点，请你预测钾可能具有哪些与钠相似的化学性质。
钠和钾最外层都只有1个电子，都容易失去最外层电子，表现出较强的金属性。钾和钠相似，都能与氧气、水发生化学反应。
碱金属与氧气反应
【实验和观察】
回忆钠与氧气反应的实验现象，并观察下列实验。
(1)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坩埚中。继续加热片刻，待钾熔化后立即撤掉酒精灯，观察现象。
碱金属与氧气反应
碱金属与氧气反应
钠与氧气 钾与氧气
实验现象
结论 化学方程式
先熔化成小球，后燃烧，反应剧烈，火焰呈黄色，生成淡黄色固体
先熔化成小球，后燃烧，反应比钠更剧烈，火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)
金属活泼性：钾＞钠
2Na +O2 === Na2O2
△
K +O2 === KO2
△
大量实验和研究证明，相同条件下，碱金属从Li到Cs，与O2反应越剧烈，产物越来越复杂，说明金属越来越活泼。
碱金属与水反应
【实验和观察】
回忆钠与水反应的实验现象，并观察下列实验。
(2)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。
碱金属与水反应
碱金属与水反应
钠与水 钾与水
实验 现象
结论 化学方程式
钠浮于水面，熔成响亮的小球，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后滴有酚酞的溶液变红
钾浮于水面，迅速熔化成闪亮的小球，四处游动，有轻微爆炸声，反应后滴有酚酞的溶液变红
金属活泼性：钾＞钠
大量实验和研究证明，相同条件下，碱金属从Li到Cs，与H2O反应越剧烈，说明金属越来越活泼，反应通式：2R+2H2O=2ROH+H2↑
2Na+2H2O=2NaOH + H2↑
2K+2H2O=2KOH + H2↑
思考讨论
锂、铷、铯与钾、钠处于同一主族，请根据其原子结构预测锂、铷、铯的化学性质。
都能与H2O、O2反应，生成+1价的化合物。
与水反应生成相应的氢氧化物和H2。
反应剧烈程度从Li到Cs逐渐增强。
金属Li与O2和H2O的反应
金属Rb与O2和H2O的反应
金属Cs与O2和H2O的反应
碱金属的化学性质——相似性
碱金属元素原子的最外层都只有1个电子
原子结构的相似性
元素性质的相似性
决定
反映
①对应单质的化学性质活泼。都具有较强的还原性，都能与氧气等非金属单质及水反应
②在化合物中碱金属元素的化合价均为1
碱金属的化学性质——递变性
从Li到Cs，随着核电荷数增加，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吸引力逐渐减弱
原子结构的递变性
元素性质的递变性
决定
反映
从Li到Cs，原子失去最外层电子的能力逐渐增强，金属性逐渐增强，对应单质的还原性逐渐增强
判断元素金属性强弱的一般方法
（1）其单质与水（或酸）反应的剧烈程度。
（2）最高价氧化物的水化物-----氢氧化物的碱性强弱。
（3）根据金属活动顺序表进行理论判断。
随堂练习
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
随堂练习
2. 下列有关碱金属的叙述正确的是( )
A. Na在空气中燃烧会生成Na2O2，故Li在空气中燃烧也会生成Li2O2
B. 碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素
C. 碱金属单质可从硫酸铜稀溶液中置换出铜
D. 在自然界中没有游离态
D
随堂练习
3. 下列有关碱金属元素的性质判断正确的是( )
A. Rb（铷）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（铯）都易失去最外层1个电子，且失电子能力逐渐增强
D
随堂练习
4. 天然存在的金属元素钫（Fr）极微量，它的已知同位素都有放射性，它是碱金属元素中最重的元素。根据它在元素周期表中的位置预言其性质，其中不正确的是( )
A. 在已知元素中具有最大的原子半径
B. 在空气中燃烧时生成氧化物Fr2O
C. 其最高价氧化物对应的水化物是强碱
D. 其单质的熔点比金属钠的熔点低
B
随堂练习
5. 下列性质不能用于判断Na、Mg的金属性强弱的是( )
A. 单质的密度
B. 相同温度下与同浓度稀盐酸反应生成H2速度的快慢
C. 单质与水反应的难易程度
D. 最高价氧化物对应水化物的碱性
A
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