【高中化學(xué)】揭秘鋰電池到鈉電池開發(fā)的本質(zhì) 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)- 堿金屬元素（課件） 2023-2024學(xué)年高一化學(xué)同步備課系列（人教版2019必修第一冊(cè)）

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化學(xué)

必修第一冊(cè)第六單元

物質(zhì)結(jié)構(gòu)

元素周期律A

原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第3課時(shí)揭秘鋰電池到鈉電池開發(fā)的本質(zhì)

原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)——堿金屬元素學(xué)習(xí)目標(biāo)和核心素養(yǎng)

1.通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)原理、閱讀教材內(nèi)容，探究認(rèn)識(shí)堿金屬元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，能用原子結(jié)構(gòu)理論初步加以解釋同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，初步掌握元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)。2.通過(guò)堿金屬元素的相關(guān)性質(zhì)的圖表信息，培養(yǎng)分析、處理數(shù)據(jù)的能力，嘗試運(yùn)用比較、歸納等方法對(duì)信息進(jìn)行加工，落實(shí)證據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。教學(xué)目標(biāo)

核心素養(yǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)和核心素養(yǎng)3、基于元素“位置—結(jié)構(gòu)—性質(zhì)”認(rèn)識(shí)元素性質(zhì)，基于“結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—用途”認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)，基于元素性質(zhì)遞變的本質(zhì)原因認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界。4，課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或建議的核心教學(xué)活動(dòng)凸現(xiàn)了概念理論的建構(gòu)過(guò)程，更注重科學(xué)學(xué)習(xí)方法的教育。請(qǐng)你思考！

為什么能從鋰電池聯(lián)想到開發(fā)鈉電池？鋰電池鈉電池新型電池材料的研制

元素化學(xué)性質(zhì)與原子最外層電子數(shù)的關(guān)系

試想哪些易得電子，哪些易失電子？易失去電子易得到電子不易得失電子元素化學(xué)性質(zhì)與原子最外層電子數(shù)的關(guān)系01堿金屬的的原子結(jié)構(gòu)堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)堿金屬元素都位于周期表的第ⅠA族（元素Fr是一種放射性元素，高中階段不探討），化學(xué)性質(zhì)很活潑，在自然界中都以化合態(tài)存在。堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)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）鋰

0.152鈉

0.186鉀

0.227銣

0.248銫

0.265LiNaKRbCs3111937551111123456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）鋰

0.152鈉

0.186鉀

0.227銣

0.248銫

0.265LiNaKRbCs3111937551111123456從上到下堿金屬元素的核電荷數(shù)、原子半徑的變化有什么特點(diǎn)？核電荷數(shù)遞增，原子半徑逐漸增大堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)填寫下表，并回答相應(yīng)問(wèn)題元素名稱元素符號(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）鋰

0.152鈉

0.186鉀

0.227銣

0.248銫

0.265LiNaKRbCs3111937551111123456他們的原子核外電子排布有什么特點(diǎn)？隨著核電荷數(shù)遞增，電子層數(shù)增加，但最外層電子數(shù)都是1從哪一點(diǎn)可以推測(cè)出堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)具有相似性？最外層電子數(shù)相同填寫下表，并回答相應(yīng)問(wèn)題堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)堿金屬元素單質(zhì)Rb02堿金屬物理性質(zhì)的相似性和遞變性堿金屬物理性質(zhì)的相似性和遞變性閱讀課本P95表4-2，試著歸納堿金屬物理性質(zhì)的相似性和遞變性堿金屬單質(zhì)顏色和狀態(tài)密度(g.cm3)熔點(diǎn)(℃)沸點(diǎn)(℃)Li銀白色，柔軟0.534180.51347Na銀白色，柔軟0.9797.81882.9K銀白色，柔軟0.8663.65774Rb銀白色，柔軟1.53238.89688Cs略帶金屬光澤，柔軟1.87928.40678.4堿金屬單質(zhì)LiNaKRbCs

相似性顏色硬度密度熔沸點(diǎn)導(dǎo)電導(dǎo)熱性遞變性密度變化熔沸點(diǎn)變化柔軟較小較低強(qiáng)逐漸增大（K特殊）逐漸降低均為銀白色（Cs略帶金色）堿金屬物理性質(zhì)的相似性和遞變性03堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)比較鉀與鈉化學(xué)性質(zhì)的異同結(jié)論：加熱時(shí)，金屬鈉與氧氣反應(yīng)(淡黃色)2Na＋O2===Na2O22Na+2H2O==2NaOH+H2比較鉀與鈉化學(xué)性質(zhì)的異同常溫下，金屬鉀與氧氣反應(yīng)4K＋O2===2K2O(白色)加熱時(shí)，金屬鉀與氧氣反應(yīng)2K+O2K2O2點(diǎn)燃(過(guò)氧化鉀2K+2H2O2KOH+H2↑比較鉀與鈉化學(xué)性質(zhì)的異同（1）鈉鉀有哪些相似的化學(xué)性質(zhì)？（2）比較鈉鉀與水反應(yīng)的難易程度。都與氧氣、水反應(yīng)鉀的反應(yīng)更劇烈（3）堿金屬與水反應(yīng)的難易程度與其原子結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？由鋰到銫，堿金屬元素的原子電子層增加，原子半徑增大，所以原子失電子能力增加，金屬單質(zhì)的活動(dòng)性增強(qiáng)，其與水反應(yīng)應(yīng)該變得越來(lái)越容易比較鉀與鈉化學(xué)性質(zhì)的異同原子的最外層均為1個(gè)電子，易失電子，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)鉀比鈉多一個(gè)電子層，半徑更大，更易失電子鉀(K)鈉(Na)金屬性結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定同學(xué)們能預(yù)測(cè)鋰、銣、銫的化學(xué)性質(zhì)？同學(xué)們能預(yù)測(cè)鋰、銣、銫的化學(xué)性質(zhì)？同學(xué)們能預(yù)測(cè)鋰、銣、銫的化學(xué)性質(zhì)？堿金屬元素的相似性和遞變性堿金屬元素的原子最外層都只有1個(gè)電子，在反應(yīng)中容易失去，所以他們的化學(xué)性質(zhì)相似，都能與氧氣、水反應(yīng)4Li+O22Li2O2Na+O2Na2O22Na+2H2O=2NaOH+H2↑2K+2H2O=2KOH+H2↑堿金屬元素的相似性和遞變性隨著核電荷數(shù)遞增，堿金屬元素的原子電子層增加，原子半徑增大，所以原子失電子能力增加，原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減弱，原子失去最外層電子的能力逐漸增強(qiáng)，即由鋰到銫，金屬性逐漸增強(qiáng)。最外層電子數(shù)電子層數(shù)核電荷數(shù)原子半徑原子結(jié)構(gòu)相似性遞變性元素性質(zhì)

IA同主族——ⅠA族周期表位置堿金屬元素決定反映原子失電子能力“位置—結(jié)構(gòu)—性質(zhì)”模型查閱元素周期表，了解鈣的有關(guān)信息，畫出鈣的原子結(jié)構(gòu)示意圖。從原子結(jié)構(gòu)示意圖中你能獲取哪些信息？已知：金屬鎂能與水和氧氣反應(yīng)：1.請(qǐng)預(yù)測(cè)鈣的性質(zhì)2.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鎂與鈣金屬性的強(qiáng)弱(1)從周期表位置判斷(2)從元素單質(zhì)及其化合物相關(guān)性質(zhì)判斷(3)根據(jù)金屬活動(dòng)性順序判斷(4)根據(jù)離子氧化性判斷已知鎂分別能與氧氣和水反應(yīng)，請(qǐng)判斷鎂與鈣金屬性的強(qiáng)弱。已知鎂分別能與氧氣和水反應(yīng)，請(qǐng)判斷鎂與鈣金屬性的強(qiáng)弱。元素符號(hào)核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖原子半徑nmBe40.111Mg120.160Ca200.197Sr380.215Ba560.217最外層均為2個(gè)電子原子易失去2個(gè)電子電子層數(shù)越來(lái)越多原子半徑越來(lái)越大失電子能力逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)元素金屬性都較強(qiáng)課堂評(píng)價(jià)1,下列敘述正確的是（

）

A．Na在空氣中燃燒會(huì)生成Na2O2，故Li在空氣中燃燒也會(huì)生成Li2O2

B．堿金屬元素是指ⅠA族的所有元素

C．在熔融狀態(tài)下，鈉可以從MgCl2