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

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堿金屬元素（第2課時） 【學習目標】 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構特點，了解原子結構與元素性質的關系。 3．了解堿金屬元素的相似性與遞變性，并能初步運用原子結構理論解釋。 4．認識結構與性質的因果關系，從而認識事物變化過程中量變引起質變的規(guī)律性，接受辯證唯物主義觀點的教育。 【學習過程】 1.原子結構的相似性與遞變性： （1）相同點：最外層電子數都相同為1。 （2）不同點：核電荷數從Li到Cs逐漸增多，電子層數依次增多，從2層增大到6層。 【歸納結論】物質的性質主要取決于原子的最外層電子數，堿金屬最外層都有１個電子，化學性質相似；隨著核電荷數的增加，原子的電子層數遞增,原子核對最外層電子的引力逐漸減弱,金屬性逐漸增強。 2.化學性質的相似性與遞變性： （1）相似性：堿金屬最外層上都只有一個電子，化學反應中易失去一個電子，形成+1價的陽離子，堿金屬均能與氧氣、與水反應,表現出金屬性（還原性）。 與氧氣反應 化學反應方程式 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：隨著荷電荷數的增加，電子層數逐漸增加，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，表現在參加化學反應時越來越劇烈，金屬性增強。堿金屬從Li→Cs，與O2反應越來越劇烈，產物越來越復雜；從Li→Cs，與H2O(或酸)反應越來越劇烈；最高價氧化物對應水化物的堿性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH。 與水反應 實驗現象 化學方程式 Na 在書面上四處游動，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：元素金屬性強弱可以從單質與 水(或酸)反應置換出氫的難易程度，或其最高價氧化物對應的水化物——氫氧化物的堿性強弱來判斷。 3.物理性質的相似性與遞變性：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，熔點比較低，導熱性和導電性好。從Li到Cs，單質的熔、沸點逐漸降低，密度呈現逐漸增大的趨勢。 【歸納總結】 單質與水 反應情況 單質與氧氣 反應情況 最高價氧化物對應 水化物的堿性 最高化合價 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 更復雜 +1 Cs +1 結論 同主族元素，從上到下，單質與水或酸反應越來越劇烈，最高價氧化物對應水化物的堿性越來越強，金屬性越來越強。 【當堂檢測】 1. 下列關于堿金屬按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個電子，在化學反應中容易失去電子表現出強還原性 B．單質的熔點和沸點依次遞減 C．單質都能與水反應生成堿，都能在空氣中燃燒生成過氧化物 D．原子半徑逐漸增大，單質與水反應的劇烈程度逐漸增強 2.如圖所示為堿金屬的某種性質隨核電荷數變化的關系，則下列性質中不符合圖示關系的是(　　) A．還原性 B．與水反應的劇烈程度 C．熔點 D．原子半徑 3. 已知鋇的活動性介于鈉和鉀之間，下列敘述正確的是(　　) A．鋇與水反應比鈉與水反應緩慢一些 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，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單質的氧化性：Y>Z>X②單質的還原性：Y>Z>X③對應離子的氧化性：X>Z>Y④對應離子的還原性：X>Z>Y A．只有①　　　　　B．②③ C．①④ D．全部 5. 鉈的相關信息卡片如圖所示： (1)鉈的原子序數為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)是某超導材料的組成元素之一。Tl3＋與Ag在酸性介質中發(fā)生反應：Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋。下列推斷正確的是________。 A．Tl＋最外層有1個電子 B．Tl能形成＋3價和＋1價的化合物 C．Tl3＋的氧化性比Ag＋弱 D．Tl＋的還原性比Ag強 答案與解析 題號 答案 解析 1 C 根據堿金屬元素的原子結構示意圖，可以看出堿金屬元素原子最外層都只有1個電子，原子半徑逐漸增大，在化學反應中容易失去1個電子表現出強還原性；它們與水反應的劇烈程度逐漸增強；根據堿金屬的物理性質變化規(guī)律，堿金屬單質的熔、沸點逐漸降低；金屬鋰在氧氣中燃燒生成氧化物：4Li＋O22Li2O 2 C 由題圖可知,隨著核電荷數的增大,堿金屬的性質呈增大趨勢,而堿金屬單質的熔、沸點隨核電荷數的增大而降低 3 D A中，由于鋇的活動性比鈉的強，所以鋇與水反應比鈉與水反應更劇烈，A錯誤；B中，鋇的活動性弱于鉀，且鋇能與水發(fā)生反應，故不能置換出鉀，B錯誤；C中，由于金屬活動性：K＞Ba＞Na，故氧化性：Na＋＞Ba2＋＞K＋，C錯誤；D中，元素的金屬性越強，其對應的最高價氧化物的水化物的堿性越強，故堿性：KOH＞Ba(OH)2＞NaOH，D正確 4 D X、Y、Z如果是非金屬單質，則單質的氧化性：Y>Z>X，對應離子的還原性：X>Z>Y；X、Y、Z如果是金屬單質，則其單質的還原性：Y>Z>X，對應離子的氧化性：X>Z>Y 5 (1)六　ⅢA (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(2、8、8、18、18、32)進行分析，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種元素占一個格，則27－14＝13。根據元素周期表的結構可知，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，單質還原性增強，原子半徑增大，離子氧化性減弱，堿性增強。(3)鉈位于第ⅢA族，說明鉈原子最外層有3個電子，則Tl＋最外層有兩個電子，A錯；由Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋知，Tl3＋的氧化性比Ag＋強，Ag的還原性比Tl＋強，C、D錯