人教版必修2 第1章第1節(jié) 元素周期表（第2課時(shí)） 學(xué)案.doc

第2課時(shí)堿金屬元素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.知道堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。2.能說出堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)的相似性及遞變性。3.初步學(xué)會(huì)根據(jù)原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，推測(cè)元素的化學(xué)性質(zhì)。一堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)1參考元素周期表，完成下列表格元素名稱元素符號(hào)核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑/nm堿金屬元素鋰li3120.152鈉na11130.186鉀k19140.227銣rb37150.248銫cs55160.2652.通過分析上表可知，堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)的共同點(diǎn)是最外層電子數(shù)均為1，不同點(diǎn)是電子層數(shù)和原子半徑不同，其變化規(guī)律是隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增加，原子半徑逐漸增大。歸納總結(jié)1堿金屬元素原子的最外層上都有1個(gè)電子，很容易失去，因此堿金屬元素的化合價(jià)都是1價(jià)。2隨著原子序數(shù)的增加，堿金屬元素原子的電子層數(shù)逐漸增加，原子半徑逐漸增大。1下列關(guān)于堿金屬元素的敘述中正確的是()a原子的最外層電子數(shù)都是1，次外層電子數(shù)都是8b單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)活潑，易失電子發(fā)生還原反應(yīng)c除鋰外均以化合態(tài)存在于自然界中d化合物中堿金屬元素的化合價(jià)都為1價(jià)答案d解析鋰的次外層電子數(shù)為2，且鋰在自然界中也不能以游離態(tài)存在，a、c項(xiàng)不正確；失去電子發(fā)生的是氧化反應(yīng)，b選項(xiàng)錯(cuò)誤。2鋰(li)是世界上最輕的金屬，它屬于堿金屬的一種，下列說法正確的是()a和li同一主族的都是金屬元素bna比li多一個(gè)電子層cli、na、k的最外層都只有一個(gè)電子dli是堿金屬中原子半徑最小的原子答案d解析鋰在第a族，該族中還有非金屬元素氫，a選項(xiàng)錯(cuò)誤；li、na的原子結(jié)構(gòu)示意圖分別為、，b選項(xiàng)錯(cuò)誤；k的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，其最外層有8個(gè)電子，c選項(xiàng)錯(cuò)誤。二堿金屬元素的性質(zhì)1堿金屬與o2反應(yīng)(1)已知1.4 g鋰在空氣中加熱充分反應(yīng)，可生成3.0 g氧化物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是4lio22li2o。(2)鈉、鉀與氧氣的反應(yīng)：將一小塊na和k分別投入熱坩堝中，觀察現(xiàn)象。2堿金屬與水反應(yīng)按下列實(shí)驗(yàn)操作完成實(shí)驗(yàn)，并填寫下表：堿金屬鉀鈉實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象熔成小球，浮于水面，四處游動(dòng)，有輕微爆炸聲，反應(yīng)后的溶液加酚酞變紅熔成小球，浮于水面，四處游動(dòng)，有“嘶嘶”的響聲，反應(yīng)后的溶液加酚酞變紅結(jié)論鉀比鈉的活動(dòng)性強(qiáng)實(shí)驗(yàn)原理2k2h2o=2kohh22na2h2o=2naohh23.堿金屬物理性質(zhì)的變化規(guī)律物質(zhì)名稱顏色和狀態(tài)密度/gcm3熔點(diǎn)/沸點(diǎn)/鋰銀白色，柔軟0.534180.51 347鈉銀白色，柔軟0.9797.81882.9鉀銀白色，柔軟0.8663.65774銣銀白色，柔軟1.53238.89688銫略帶金色光澤，柔軟1.87928.40678.4堿金屬單質(zhì)具有硬度小、密度小、熔點(diǎn)低、沸點(diǎn)低的特點(diǎn)。在堿金屬內(nèi)，隨著元素原子核電荷數(shù)的增加，單質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)逐漸降低。堿金屬單質(zhì)也有延展性，導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性也很好，液態(tài)鈉可用作核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì)。歸納總結(jié)1堿金屬的結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系(1)相似性(r表示堿金屬元素，不考慮放射性元素)原子都容易失去最外層的一個(gè)電子，化學(xué)性質(zhì)活潑，它們都能與氧氣等非金屬單質(zhì)及水反應(yīng)。堿金屬與水反應(yīng)的通式為2r2h2o=2rohh2。(2)遞變性隨著原子序數(shù)的遞增，堿金屬元素的原子失電子能力逐漸增強(qiáng)，金屬性逐漸增強(qiáng)。它們和氧氣的反應(yīng)越來(lái)越容易，生成的氧化物越來(lái)越復(fù)雜；它們和水反應(yīng)越來(lái)越劇烈。堿金屬都具有還原性，它們由弱到強(qiáng)的順序是linakrbcs。2堿金屬單質(zhì)物理性質(zhì)變化規(guī)律隨著原子序數(shù)的遞增，堿金屬單質(zhì)的密度逐漸增大(鉀反常)，熔、沸點(diǎn)逐漸降低。3元素金屬性強(qiáng)弱可以從單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)置換出氫的難易程度，或其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物氫氧化物的堿性強(qiáng)弱來(lái)判斷。3下列關(guān)于堿金屬的敘述中，不正確的是()a鉀元素比鈉元素的金屬性強(qiáng)b鉀和鈉的焰色分別為紫色和黃色c堿金屬都能和水發(fā)生反應(yīng)，生成氫氧化物并放出氫氣d堿金屬的熔點(diǎn)隨著電子層數(shù)的增加而升高答案d解析d項(xiàng)，堿金屬的熔點(diǎn)隨電子層數(shù)的增加而逐漸降低。4下列各組比較不正確的是()a鋰與水反應(yīng)不如鈉與水反應(yīng)劇烈b還原性：knali，故k可以從nacl溶液中置換出金屬鈉c熔、沸點(diǎn)：linakd堿性：liohnaohkoh答案b解析a中鋰的活潑性比鈉弱，與水反應(yīng)不如鈉劇烈；b中還原性，knali，但k不能置換出nacl溶液中的na，而是先與h2o反應(yīng)；c中堿金屬元素從li到cs，熔、沸點(diǎn)逐漸降低，即linakrbcs；d中從li到cs，堿金屬元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物的堿性依次增強(qiáng)，即堿性：liohnaohkohrbohcsoh。理解感悟(1)因na、k都是很活潑的金屬易與h2o反應(yīng)，故不能從溶液中置換出相對(duì)不活潑的金屬。(2)堿金屬單質(zhì)性質(zhì)的相似性和遞變性是其原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性的必然結(jié)果。1隨著堿金屬元素原子序數(shù)的增大，下列遞變規(guī)律正確的是()a原子半徑逐漸增大b堿性逐漸減弱c單質(zhì)熔、沸點(diǎn)逐漸升高d單質(zhì)的氧化性逐漸增強(qiáng)答案a解析隨著堿金屬元素原子序數(shù)的增大，堿性逐漸增強(qiáng)，單質(zhì)熔、沸點(diǎn)降低，單質(zhì)的還原性逐漸增強(qiáng)。2下列關(guān)于堿金屬的敘述正確的是()a鉀與氧氣或水反應(yīng)比鈉的反應(yīng)劇烈，銣、銫的反應(yīng)更劇烈b堿金屬的密度隨著原子序數(shù)的遞增逐漸減小c堿金屬元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性隨著原子序數(shù)的遞增依次減弱d堿金屬元素的陽(yáng)離子的氧化性隨著原子序數(shù)的遞增依次增強(qiáng)答案a解析b項(xiàng)，堿金屬的密度隨著原子序數(shù)的遞增呈增大趨勢(shì)(鉀反常)；d項(xiàng)，堿金屬元素陽(yáng)離子的氧化性隨著原子序數(shù)的遞增依次減弱。3關(guān)于銫及其化合物的以下各種說法中不正確的是()a氫氧化銫是一種強(qiáng)堿，比koh的堿性強(qiáng)b銫與水或酸溶液反應(yīng)劇烈，都生成氫氣ccs的還原性比na強(qiáng)，故na的氧化性強(qiáng)于csdal的金屬性大于cs的金屬性答案d解析a項(xiàng)，cs的最外層電子數(shù)也是1，電子層數(shù)比k的多，故cs的金屬性比k強(qiáng)，則csoh的堿性比koh強(qiáng)；b項(xiàng)，cs與na性質(zhì)相似，其與水或酸反應(yīng)更劇烈，都生成h2；c項(xiàng)，cs的還原性比na強(qiáng)，單質(zhì)還原性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)離子的氧化性越弱，所以na的氧化性強(qiáng)于cs；d項(xiàng)，因?yàn)閏s的金屬性強(qiáng)于na，na的金屬性強(qiáng)于al，所以al的金屬性弱于cs。4根據(jù)金屬鈉、鉀與水反應(yīng)的現(xiàn)象，推斷鋰、鈉、鉀、銣、銫各1 g分別與足量的水反應(yīng)，其中反應(yīng)最劇烈的金屬是_(寫名稱，下同)；相同條件下，放出氫氣的體積最大的是_；生成的堿堿性最弱的是_(寫化學(xué)式)。答案銫鋰lioh解析堿金屬元素從lics金屬性依次增強(qiáng)，故反應(yīng)最劇烈的金屬是cs；等質(zhì)量的堿金屬與足量水反應(yīng)，摩爾質(zhì)量越小的，與水反應(yīng)放出h2越多，故應(yīng)是鋰放出h2最多。40分鐘課時(shí)作業(yè)經(jīng)典基礎(chǔ)題一、堿金屬結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的變化規(guī)律1以下關(guān)于鋰、鈉、鉀、銣、銫的敘述中不正確的是()氫氧化物中堿性最強(qiáng)的是csoh單質(zhì)熔點(diǎn)最高的是銫它們都是熱和電的良導(dǎo)體它們的密度依次增大，且都比水輕它們的還原性依次增強(qiáng)對(duì)應(yīng)陽(yáng)離子的氧化性依次增強(qiáng)a b c d答案c解析單質(zhì)熔點(diǎn)最高的應(yīng)是li，密度呈增大趨勢(shì)，k出現(xiàn)反常，rb、cs的密度比水大，對(duì)應(yīng)陽(yáng)離子的氧化性應(yīng)依次減弱。2下列關(guān)于鋰原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的判斷中，錯(cuò)誤的是()與水反應(yīng)比鈉劇烈它的原子半徑比鈉原子小它的氧化物暴露在空氣中易吸收co2它的陽(yáng)離子最外層電子數(shù)和鈉離子的最外層電子數(shù)相同它是強(qiáng)還原劑鋰應(yīng)保存在煤油中以隔絕空氣li在空氣中燃燒生成li2o2a bc d答案a解析li與na同屬堿金屬元素，性質(zhì)相似，但又有差異，根據(jù)同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性可知，li的金屬性比na弱，與水反應(yīng)不如na與水反應(yīng)劇烈，與o2反應(yīng)只能生成li2o，不能生成li2o2；其陽(yáng)離子最外層只有2個(gè)電子；且li的密度比煤油的密度小，不能保存在煤油中，應(yīng)保存在石蠟中。3下列對(duì)堿金屬的敘述，其中不正確的組合是()li通常保存在煤油中，以隔絕空氣堿金屬單質(zhì)常溫下呈固態(tài)，取用時(shí)可直接用手拿堿金屬單質(zhì)中還原性最強(qiáng)的是鉀堿金屬陽(yáng)離子，氧化性最強(qiáng)的是li堿金屬的原子半徑和離子半徑都隨核電荷數(shù)的增大而增大從li到cs，堿金屬的密度越來(lái)越大，熔、沸點(diǎn)越來(lái)越高a bc d答案a解析本題可采用排除法來(lái)解答。鋰的密度比煤油的小，放在煤油中鋰會(huì)浮在油面上，不能隔絕空氣，在實(shí)驗(yàn)室中，鋰通常保存在石蠟中，故不正確，備選項(xiàng)中有的可選，b、c項(xiàng)被排除；因?yàn)閴A金屬能與手上的汗液反應(yīng)，生成強(qiáng)堿，損傷皮膚，故不正確，即也可選，d項(xiàng)被排除；堿金屬中，還原性隨原子序數(shù)的增大依次增強(qiáng)，故不正確；從li到cs，堿金屬的密度越來(lái)越大(鉀反常)，但熔、沸點(diǎn)越來(lái)越低，故不正確。4.右圖表示堿金屬的某些性質(zhì)與核電荷數(shù)的變化關(guān)系，則下列各性質(zhì)中不符合圖示關(guān)系的是()a還原性b與水反應(yīng)的劇烈程度c熔點(diǎn)d原子半徑答案c解析由圖可知，隨著核電荷數(shù)的增大，堿金屬的性質(zhì)呈遞增趨勢(shì)，而堿金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)隨核電荷數(shù)的增大而降低。二、推測(cè)堿金屬的性質(zhì)5已知金屬鉀有如下性質(zhì)：鉀的密度比水小鉀的熔點(diǎn)低鉀與水反應(yīng)時(shí)放出熱量鉀與水反應(yīng)后溶液呈堿性某學(xué)生將一小塊金屬鉀投入滴有酚酞溶液的水中，以上實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明上述四點(diǎn)性質(zhì)中的()a b c d答案d解析類比鈉與鉀性質(zhì)的相似性與遞變性。鉀、鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象相似，但鉀比鈉活潑，與水反應(yīng)更劇烈。6銫是一種堿金屬元素，下列關(guān)于銫的敘述中，正確的是()acsoh是一種可溶于水的強(qiáng)堿bcs在空氣中燃燒，生成一種氧化物cs2occs與水反應(yīng)，能發(fā)生爆炸，并放出o2d加熱cs2co3，可生成氧化銫和二氧化碳答案a解析由鈉及其化合物的性質(zhì)可推測(cè)cs及其化合物的性質(zhì)。7金屬元素鈁(fr)在自然界中含量極少。它的21個(gè)已知同位素都有放射性。它是堿金屬元素中最重的元素。根據(jù)它在周期表中的位置預(yù)言其性質(zhì)，其中不正確的是()a在已知堿金屬元素中具有最大的原子半徑b在空氣中燃燒時(shí)生成氧化物fr2oc氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是極強(qiáng)的堿d其單質(zhì)的熔點(diǎn)比金屬鈉的熔點(diǎn)低答案b解析根據(jù)“fr是堿金屬元素中最重的元素”，可以得到兩個(gè)結(jié)論：一是它屬于堿金屬元素；二是它在周期表中處于堿金屬元素的最下方。根據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變性規(guī)律可以知道它的金屬性非常強(qiáng)，所以與氧氣反應(yīng)時(shí)得到的是復(fù)雜的氧化物。三、金屬的活動(dòng)性比較8下列物質(zhì)中，金屬性最強(qiáng)的是()a鈉 b鎂 c鋁 d硅答案a9下列說法正確的是()a堿性：liohnaohkohrbohb金屬性：rbknalic和酸反應(yīng)時(shí)fe能失2e，na失1e，所以fe的金屬性強(qiáng)于nadrb不易與水反應(yīng)放出h2答案b解析因?yàn)榻饘傩詌inakrb，所以堿性liohnaohkohrboh，rb比k更易與水反應(yīng)，b對(duì)，a、d錯(cuò)；反應(yīng)時(shí)失電子數(shù)目多金屬性不一定強(qiáng)，在金屬活動(dòng)性順序表中，na在fe的前面，所以na的金屬性強(qiáng)于fe的，c錯(cuò)。10鈉和鋰有相似的化學(xué)性質(zhì)，下列說法中，能較好地解釋這個(gè)事實(shí)的是()a都是金屬元素 b原子半徑相差不大c最外層電子數(shù)相同 d化合價(jià)相同答案c解析鈉和鋰是同主族元素，在結(jié)構(gòu)上都具有相同的最外層電子數(shù)，結(jié)構(gòu)的相似性導(dǎo)致了它們性質(zhì)的相似性。能力提升題11甲元素的原子序數(shù)是19；乙元素原子核外有兩個(gè)電子層，最外電子層上有6個(gè)電子；丙是元素周期表第a族中金屬性最弱的堿金屬元素。由此推斷：(1)甲元素在周期表中位于第_周期；乙元素在周期表中位于第_族；丙元素的名稱為_。(2)甲的單質(zhì)與水反應(yīng)的離子方程式為_；乙單質(zhì)與丙單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。答案(1)四a鋰(2)2k2h2o=2k2ohh24lio22li2o解析甲的原子序數(shù)是19，甲是鉀元素，乙是氧元素，丙是鋰元素。12某同學(xué)為驗(yàn)證同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，準(zhǔn)備了如下藥品：溴水碘氯化鈉溶液氫氧化鈉溶液硝酸水鈉鎂條鋁條鉀(1)準(zhǔn)備選用的藥品是_。(2)所做的實(shí)驗(yàn)是_(用化學(xué)方程式表示)，判斷依據(jù)_。答案(1)(2)2na2h2o=2naohh2、2k2h2o=2kohh2鉀與水反應(yīng)比鈉與水反應(yīng)劇烈，推斷鉀比鈉活潑解析鈉、鉀與水反應(yīng)的共同點(diǎn)：都浮在水面上，四處游動(dòng)，熔化為一個(gè)閃亮的小球，有“嘶嘶”的響聲；不同點(diǎn)：鉀與水反應(yīng)比鈉與水反應(yīng)更劇烈，反應(yīng)可產(chǎn)生火焰，并發(fā)出輕微的爆炸聲。13最新報(bào)道，我國(guó)科學(xué)家通過與多個(gè)國(guó)家進(jìn)行科技合作，成功研發(fā)出銫(cs)原子噴泉鐘，使我國(guó)時(shí)間頻率基準(zhǔn)的精度從30萬(wàn)年不差1秒提高到600萬(wàn)年不差1秒，標(biāo)志著我國(guó)時(shí)間頻率基準(zhǔn)研究進(jìn)入世界先進(jìn)行列。已知銫位于元素周期表中第六周期第a族，根據(jù)銫在元素周期表中的位置，推斷下列內(nèi)容：(1)銫的原子核外共有_個(gè)電子層，最