原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)堿金屬元素學(xué)案必修第一冊(cè)

第3課時(shí)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)一一堿金屬元素一、元素的性質(zhì)小結(jié)元素的化學(xué)性質(zhì)與原子的結(jié)構(gòu)（特別是最外層電子數(shù)）有著密切關(guān)系。二、堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)⑴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;在化學(xué)反響中容易失去電子,化學(xué)性質(zhì)相似，都表現(xiàn)出金屬性。⑵隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增大。三、堿金屬單質(zhì)的性質(zhì).堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)：（1）鈉、鉀與氧氣反響的比擬①反響現(xiàn)象：都能在氧氣中燃燒，鈉產(chǎn)生黃色火焰，鉀產(chǎn)生紫色火焰（透過(guò)藍(lán)色鉆玻璃觀察），鋰和氧氣反響更劇烈。②反響的化學(xué)方程式：2Na+02=觸02、K+02=^=K02o③結(jié)論：金屬的活潑性：K>Nao⑵鈉、鉀與水反響①反響現(xiàn)象：相同點(diǎn)：金屬浮在水面上；金屬熠成閃亮的小球；小球不停游動(dòng);發(fā)出嘶嘶的響聲；反響后的溶液使無(wú)色的酚醐試液呈組色。不同點(diǎn)：鉀與水的反響有輕微爆炸聲或著火燃燒。②化學(xué)方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2t、2K+2H20=2K0H+H2t°③結(jié)論：與水反響劇烈程度：K>Na；金屬的活潑性：K>Nao.堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)：元素Li、Na、K、Rb、Cs（原子序數(shù)增大）相同點(diǎn)除鈉外,其余都呈銀白色,它們都比擬軟,有延展性,密度較小，熔點(diǎn)較低,導(dǎo)電、導(dǎo)熱性強(qiáng)遞變密度逐漸增大（鈉、鉀反常）規(guī)律熔、沸點(diǎn)逐漸降低.判斷以下說(shuō)法是否正確：個(gè)性特點(diǎn)①葩略帶金屬光澤;②鋰的密度比煤油的小;③鈉的密度比鉀大⑴堿金屬元素原子的次外層電子數(shù)都是8個(gè)(X)提示：鋰也是堿金屬，次外層卻只有2個(gè)電子。⑵化合物中堿金屬元素的化合價(jià)都為+1(V)提示：堿金屬元素最外層都只有1個(gè)電子，所以其化合價(jià)均為+1價(jià)。⑶堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)活潑，易失電子發(fā)生復(fù)原反響(X)提示：堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)活潑，易失電子發(fā)生氧化反響。⑷Li在空氣中加熱生成Li202(X)提示：Li在空氣中加熱生成Li2。。.以下金屬與水反響最劇烈的是oA.LiB.KC.RbD.Cs提示：選D。在堿金屬中，隨著元素原子電子層數(shù)的增多，堿金屬的金屬活動(dòng)性增強(qiáng)，四個(gè)選項(xiàng)中與水反響最劇烈的應(yīng)是Cso.教材中描述“堿金屬元素的最外層電子數(shù)相同，都是1個(gè)電子，它們的化學(xué)性質(zhì)相似〃，Li與氧氣、水反響的劇烈程度大于還是小于Na?提示：堿金屬元素的化學(xué)性質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增，金屬性逐漸增強(qiáng)，故Li與氧氣、水反響的劇烈程度小于Na.o.鋤(Rb)是一種銀白色輕金屬，長(zhǎng)期以來(lái)，由于金屬枷化學(xué)性質(zhì)比鉀還要活潑，因而制約了其在一般工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)研究和大量使用。1995年，美國(guó)科羅拉多大學(xué)的Cornell和Wieman在超低溫下實(shí)現(xiàn)了兩千個(gè)鋤原子的聚合，制造出真正的玻色一愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)物質(zhì)，并由此獲得了2001年諾貝爾獎(jiǎng)。試推測(cè)金屬鋤與水反響的現(xiàn)象。鋤在空氣中燃燒的產(chǎn)物會(huì)是Rb20嗎？提示：鋤比鉀活潑，鋤與水反響比鉀更劇烈，故反響現(xiàn)象為鋤與水劇烈反響，會(huì)發(fā)生爆炸。鋤在空氣中燃燒的產(chǎn)物更復(fù)雜，不會(huì)生成Rb2。。學(xué)習(xí)任務(wù)堿金屬單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性的可用于離子發(fā)動(dòng)機(jī)，離子推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的研究、應(yīng)用主要集中在宇宙飛船、地球衛(wèi)星及星際航行的空間應(yīng)用，用作空間飛行器的軌道控制、方位保持和阻力補(bǔ)償?shù)取?/p>

【學(xué)習(xí)活動(dòng)1喀庭31探究堿金屬單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的相似性.鈉與壓0【學(xué)習(xí)活動(dòng)1提示：反響；離子方程式:2Cs+2H20=2Cs++20H-+H21。.鈉投入CuCk溶液中，有什么現(xiàn)象？為什么？提示：專(zhuān)色與CuCk溶液劇烈反響，放出氣體，生成藍(lán)色沉淀；原因：Cs在溶液中先與比0反響生成CsOH,2Cs0H+CuC12=2CsC1+Cu(0H)2I。.你能根據(jù)鈉、鉀單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)推測(cè)出氯化鈉和碳酸葩的溶解性嗎?提示：能。堿金屬單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)具有相似性，依據(jù)NaCl(KCl)、NazC()3(K2cCh)易溶于水推測(cè)CsCl、Cs2c。3也是易溶于水的。.堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)為什么具有相似性?提示：原因：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)相似，最外層均有一個(gè)電子，均易失電子，化學(xué)性質(zhì)活潑，故它們的單質(zhì)具有較強(qiáng)的復(fù)原性，能與氧氣等非金屬及水、酸反響。學(xué)習(xí)活動(dòng)2探究堿金屬單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的遞變性L艷與反響的產(chǎn)物是CS2O嗎？反響劇烈程度比Na、K學(xué)習(xí)活動(dòng)2探究堿金屬單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的遞變性提示：產(chǎn)物不是CS2。。反響劇烈程度比Na、K與O2反響程度大。.鈉與小0反響現(xiàn)象和Na、K與壓0反響現(xiàn)象的主要區(qū)別可能是什么？提示：主要區(qū)別：不在水面上四處游動(dòng)而在水中上下浮動(dòng)，放出大量氣體，可能發(fā)生爆炸。.如何從結(jié)構(gòu)上理解堿金屬元素從上到下金屬性逐漸增強(qiáng)？提示：從上到下，堿金屬元素原子半徑逐漸增大，原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減弱，原子失電子變得越來(lái)越容易，故從上到下，金屬性逐漸增強(qiáng)。.堿金屬元素性質(zhì)的相似性(用R表示堿金屬元素)：.堿金屬元素性質(zhì)的遞變性：具體表現(xiàn)為L(zhǎng)iNaKRbCs與氧氣反響反響越來(lái)越劇烈,產(chǎn)物越來(lái)越復(fù)雜Li20Na^O、N8.2O2電0、K2O2、K02更復(fù)雜氧化物L(fēng)iNaKRbCs與水反響反響越來(lái)越劇烈反響緩慢劇烈反響輕微爆炸劇烈爆炸氫氧化物堿性強(qiáng)弱:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)為什么具有遞變性？提示：堿金屬原子結(jié)構(gòu)存在遞變性。從Li到Cs,隨核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減弱，元素金屬性逐漸增強(qiáng)；故單質(zhì)的復(fù)原性逐漸增強(qiáng)，離子的氧化性逐漸減弱?！镜淅浚?021?舟山高一檢測(cè)）金屬鋰與我們的生活息息相關(guān)，電腦、、藍(lán)牙耳機(jī)中的鋰離子電池中都含有豐富的鋰元素。以下有關(guān)鋰的說(shuō)法中不正確的選項(xiàng)是（）A.鋰與水反響不如鈉與水反響劇烈B.復(fù)原性：K>Na>Li,故K可以從NaCl溶液中置換出金屬鈉C.熔、沸點(diǎn)：Li>Na>KD.堿性：Li0H<Na0H<K0H【思維建?！拷獯鸨绢?lèi)題目的思維流程如下:【解析】選B。鋰的活潑性比鈉弱，與水反響不如鈉劇烈，A正確；復(fù)原性：K>Na>Li,但K不能置換出NaCl溶液中的鈉，而是先與壓0反響，B錯(cuò)誤；堿金屬元素從Li到Cs,熔、沸點(diǎn)逐漸降低，即Li>Na>K>Rb>Cs,C正確；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：LiOHVNaOHVKOHVRbOHVCsOH,D正確。⑴某同學(xué)提出：堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)有差異，從Li到Cs,失電子能力逐漸增強(qiáng)。這種說(shuō)法是否正確？（關(guān)鍵能力一一分析與推測(cè)）提示：正確。堿金屬元素從Li到Cs,原子半徑逐漸增大，原子核對(duì)核外電子的束縛力逐漸減弱，失電子能力逐漸增強(qiáng)。⑵鋰、鈉、鉀、枷、鈉中，密度最小的是哪一種金屬？（關(guān)鍵能力——?dú)w納與論證）提示：鋰。從鋰到鈉，單質(zhì)密度逐漸增大（鈉、鉀反常）。同主族元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系（2021?常州高一檢測(cè)）以下關(guān)于堿金屬的性質(zhì)表達(dá)正確的選項(xiàng)是（）A.單質(zhì)均為銀白色，密度均小于水B.單質(zhì)與水反響時(shí)都能生成堿和氫氣C.單質(zhì)在空氣中燃燒的生成物都是過(guò)氧化物D.單質(zhì)的復(fù)原性逐漸減弱【解析】選BoCs略帶金色光澤，Li、Na、K的密度小于水的密度，Rb、Cs的密度大于水的密度，故A錯(cuò)誤；堿金屬單質(zhì)都能與水反響，生成相應(yīng)的堿和上，故B正確；隨著核電荷數(shù)的增大，堿金屬越來(lái)越活潑，堿金屬單質(zhì)在空氣中燃燒的產(chǎn)物越來(lái)越復(fù)雜，Li在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物為L(zhǎng)i2。，且為氧化物，故C錯(cuò)誤；從Li到Cs,元素原子電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強(qiáng)，單質(zhì)的復(fù)原性逐漸增強(qiáng)，故D錯(cuò)誤。教師專(zhuān)用.我國(guó)科學(xué)家通過(guò)與多個(gè)國(guó)家進(jìn)行科技合作，成功研發(fā)出鈾(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。艷位于元素周期表中第六周期第IA族，根據(jù)鈉在元素周期表中的位置，推斷以下內(nèi)容：(1)鈾的原子核外共有層電子，最外層電子數(shù)為,鈉的原子序數(shù)為O⑵銷(xiāo)單質(zhì)與水劇烈反響，放出色氣體，同時(shí)使紫色石蕊試液顯色，因?yàn)?寫(xiě)出化學(xué)方程式)。⑶預(yù)測(cè)鈾單質(zhì)的復(fù)原性比鈉單質(zhì)的復(fù)原性(填“弱〃或“強(qiáng)〃)。【解析】根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律，結(jié)合鈉在元素周期表中的位置知：鈉原子核外電子分六層排布，分別是2、8、18、18、8、1,原子序數(shù)是55,最外層只有1個(gè)電子。鈉與鈉同主族，具有極強(qiáng)的金屬性。與水反響生成氫氣和氫氧化鈉：2Cs+2H20=2Cs0H+H2t,氫氧化鈍是強(qiáng)堿，使紫色石蕊試液變藍(lán)色。答案：(1)6155⑵無(wú)藍(lán)2Cs+2H20=2Cs0H+H2t(3)強(qiáng).以下表達(dá)中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A.堿金屬具有強(qiáng)復(fù)原性，它們的離子具有強(qiáng)氧化性B.隨著電子層數(shù)的增多，堿金屬的原子半徑逐漸增大C.堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)隨著核電荷數(shù)的增大而降低D.堿金屬元素在自然界中都是以化合態(tài)的形式存在【解析】選A。堿金屬元素隨著核電荷數(shù)的增大，電子層數(shù)增多，原子半徑逐漸增大，單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)逐漸降低。金屬單質(zhì)復(fù)原性越強(qiáng)，失電子能力越強(qiáng)，變?yōu)殛?yáng)離子后的氧化性越弱，故堿金屬的陽(yáng)離子的氧化性都很弱。3.瑞典的化學(xué)家阿爾費(fèi)德森在分析一種礦物時(shí)發(fā)現(xiàn)，得出的成分只有96%,那么其余的4%到哪兒去了呢？他經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，確信一定是礦物中含有一種至今還不知道的元素。因這種元素是在礦物(名叫透鋰長(zhǎng)石)中發(fā)現(xiàn)的，他就取名為“鋰〃(希臘文“巖石〃之意)。不久，阿爾費(fèi)德森又在其他礦物中發(fā)現(xiàn)了這種元素。另一位著名的化學(xué)家貝采里烏斯也在卡爾斯溫泉和捷克的