高中化學(xué) 第1章 第1節(jié) 堿金屬元素（第2課時(shí)）學(xué)案 新人教版必修21

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堿金屬元素（第2課時(shí)） 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．了解堿金屬元素在周期表中的位置。 2．了解堿金屬原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，了解原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系。 3．了解堿金屬元素的相似性與遞變性，并能初步運(yùn)用原子結(jié)構(gòu)理論解釋。 4．認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的因果關(guān)系，從而認(rèn)識(shí)事物變化過程中量變引起質(zhì)變的規(guī)律性，接受辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。 【學(xué)習(xí)過程】 1.原子結(jié)構(gòu)的相似性與遞變性： （1）相同點(diǎn)：最外層電子數(shù)都相同為1。 （2）不同點(diǎn)：核電荷數(shù)從Li到Cs逐漸增多，電子層數(shù)依次增多，從2層增大到6層。 【歸納結(jié)論】物質(zhì)的性質(zhì)主要取決于原子的最外層電子數(shù)，堿金屬最外層都有１個(gè)電子，化學(xué)性質(zhì)相似；隨著核電荷數(shù)的增加，原子的電子層數(shù)遞增,原子核對最外層電子的引力逐漸減弱,金屬性逐漸增強(qiáng)。 2.化學(xué)性質(zhì)的相似性與遞變性： （1）相似性：堿金屬最外層上都只有一個(gè)電子，化學(xué)反應(yīng)中易失去一個(gè)電子，形成+1價(jià)的陽離子，堿金屬均能與氧氣、與水反應(yīng),表現(xiàn)出金屬性（還原性）。 與氧氣反應(yīng) 化學(xué)反應(yīng)方程式 Li （白色、氧化鋰） Na （淡黃色、過氧化鈉） K （橙黃色，超氧化鉀） （2）遞變性：隨著荷電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增加，原子半徑逐漸增大，原子核對外層電子的吸引能力逐漸減小，最外層電子易失去，表現(xiàn)在參加化學(xué)反應(yīng)時(shí)越來越劇烈，金屬性增強(qiáng)。堿金屬從Li→Cs，與O2反應(yīng)越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復(fù)雜；從Li→Cs，與H2O(或酸)反應(yīng)越來越劇烈；最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH。 與水反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 化學(xué)方程式 Na 在書面上四處游動(dòng)，發(fā)出嘶嘶的聲音 K 劇烈燃燒、輕微爆炸 Rb 更猛烈、燃燒、爆炸 溫馨提示：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)氧化物對應(yīng)的水化物——?dú)溲趸锏膲A性強(qiáng)弱來判斷。 3.物理性質(zhì)的相似性與遞變性：堿金屬除銫外，其余的都呈銀白色，比較柔軟，有延展性，密度比較小，熔點(diǎn)比較低，導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性好。從Li到Cs，單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)逐漸降低，密度呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢。 【歸納總結(jié)】 單質(zhì)與水 反應(yīng)情況 單質(zhì)與氧氣 反應(yīng)情況 最高價(jià)氧化物對應(yīng) 水化物的堿性 最高化合價(jià) Li 從上到下越來越劇烈 Li2O LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH +1 Na Na2O Na2O2 +1 K K2O K2O2 KO2 +1 Rb 更復(fù)雜 +1 Cs +1 結(jié)論 同主族元素，從上到下，單質(zhì)與水或酸反應(yīng)越來越劇烈，最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性越來越強(qiáng)，金屬性越來越強(qiáng)。 【當(dāng)堂檢測】 1. 下列關(guān)于堿金屬按Li、Na、K、Rb、Cs的順序敘述中不正確的是(　　) A．堿金屬元素原子最外層都只有1個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子表現(xiàn)出強(qiáng)還原性 B．單質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)依次遞減 C．單質(zhì)都能與水反應(yīng)生成堿，都能在空氣中燃燒生成過氧化物 D．原子半徑逐漸增大，單質(zhì)與水反應(yīng)的劇烈程度逐漸增強(qiáng) 2.如圖所示為堿金屬的某種性質(zhì)隨核電荷數(shù)變化的關(guān)系，則下列性質(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 3. 已知鋇的活動(dòng)性介于鈉和鉀之間，下列敘述正確的是(　　) A．鋇與水反應(yīng)比鈉與水反應(yīng)緩慢一些 B．鋇可以從KCl溶液中置換出鉀 C．氧化性：K＋＞Ba2＋＞Na＋ D．堿性：KOH＞Ba(OH)2＞NaOH 4. X、Y、Z為三種單質(zhì)，已知：Y能將Z從其化合物的水溶液中置換出來，而Z又能將X從其化合物中置換出來。由此推斷下列說法中可能正確的是(　　) ①單質(zhì)的氧化性：Y>Z>X②單質(zhì)的還原性：Y>Z>X③對應(yīng)離子的氧化性：X>Z>Y④對應(yīng)離子的還原性：X>Z>Y A．只有①　　　　　B．②③ C．①④ D．全部 5. 鉈的相關(guān)信息卡片如圖所示： (1)鉈的原子序數(shù)為81，鉈在元素周期表中位于第________周期，第________族。 (2)下列推斷正確的是________。 A．單質(zhì)的還原性：Tl>Al B．原子半徑：Al>Tl C．堿性：Al(OH)3>Tl(OH)3 D．氧化性：Tl3＋>Al3＋ (3)鉈(Tl)是某超導(dǎo)材料的組成元素之一。Tl3＋與Ag在酸性介質(zhì)中發(fā)生反應(yīng)：Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋。下列推斷正確的是________。 A．Tl＋最外層有1個(gè)電子 B．Tl能形成＋3價(jià)和＋1價(jià)的化合物 C．Tl3＋的氧化性比Ag＋弱 D．Tl＋的還原性比Ag強(qiáng) 答案與解析 題號(hào) 答案 解析 1 C 根據(jù)堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，可以看出堿金屬元素原子最外層都只有1個(gè)電子，原子半徑逐漸增大，在化學(xué)反應(yīng)中容易失去1個(gè)電子表現(xiàn)出強(qiáng)還原性；它們與水反應(yīng)的劇烈程度逐漸增強(qiáng)；根據(jù)堿金屬的物理性質(zhì)變化規(guī)律，堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)逐漸降低；金屬鋰在氧氣中燃燒生成氧化物：4Li＋O22Li2O 2 C 由題圖可知,隨著核電荷數(shù)的增大,堿金屬的性質(zhì)呈增大趨勢,而堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)隨核電荷數(shù)的增大而降低 3 D A中，由于鋇的活動(dòng)性比鈉的強(qiáng)，所以鋇與水反應(yīng)比鈉與水反應(yīng)更劇烈，A錯(cuò)誤；B中，鋇的活動(dòng)性弱于鉀，且鋇能與水發(fā)生反應(yīng)，故不能置換出鉀，B錯(cuò)誤；C中，由于金屬活動(dòng)性：K＞Ba＞Na，故氧化性：Na＋＞Ba2＋＞K＋，C錯(cuò)誤；D中，元素的金屬性越強(qiáng)，其對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性越強(qiáng)，故堿性：KOH＞Ba(OH)2＞NaOH，D正確 4 D X、Y、Z如果是非金屬單質(zhì)，則單質(zhì)的氧化性：Y>Z>X，對應(yīng)離子的還原性：X>Z>Y；X、Y、Z如果是金屬單質(zhì)，則其單質(zhì)的還原性：Y>Z>X，對應(yīng)離子的氧化性：X>Z>Y 5 (1)六?、驛 (2)A　 (3)B (1)推斷Tl在元素周期表中的位置，可利用各周期的元素種類數(shù)(2、8、8、18、18、32)進(jìn)行分析，81－2－8－8－18－18＝27，首先推知該元素位于第六周期，第六周期中鑭系有15種元素占一個(gè)格，則27－14＝13。根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可知，第13縱行為第ⅢA族，即Tl在元素周期表中的位置為第六周期第ⅢA族。(2)同主族從上至下，元素金屬性逐漸增強(qiáng)，單質(zhì)還原性增強(qiáng)，原子半徑增大，離子氧化性減弱，堿性增強(qiáng)。(3)鉈位于第ⅢA族，說明鉈原子最外層有3個(gè)電子，則Tl＋最外層有兩個(gè)電子，A錯(cuò)；由Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋知，Tl3＋的氧化性比Ag＋強(qiáng)，Ag的還原性比Tl＋強(qiáng)，C、D錯(cuò)