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第四章
物質結構 元素周期律
第一節 原子結構與元素周期表
課時3 堿金屬元素
元素的位置與原子結構的關系
思考1：指出Si元素在周期表中的位置
思考2：已知某元素位于在周期表中第四周期第ⅦA，畫出其原子結構示意圖
復習
問題：原子的結構與元素的性質有何關系呢？
最外層電子數<4
易失去電子
元素具有金屬性
最外層電子數＞4
易得到電子
元素具有非金屬性
短周期元素的原子結構示意圖
單質具有還原性
單質具有氧化性
金屬性定義：金屬元素原子在化學反應中失去電子的能力
非金屬性定義：非金屬元素原子在化學反應中得到電子的能力
原子結構與元素性質
堿金屬元素：ⅠA族除H外的元素
鹵族元素：ⅦA族的元素
堿金屬元素的結構
(1)在周期表中，從上到下堿金屬元素原子的核電荷數、原子半徑的變化有什么特點？
從上到下堿金屬元素原子的核電荷數逐漸增大，原子半徑逐漸增大。
完成教材p99思考討論
(2)觀察堿金屬元素的原子結構示意圖，它們的原子核外電子排布有什么特點？從哪一點推斷出堿金屬元素的化學性質具有相似性？
最外層電子數都是1；隨核電荷數的增大，電子層數逐漸增多。
堿金屬化學性質的推測與比較
（1）回憶第二章學過的知識，鈉有哪些化學性質？（用化學方程式表示）
（2）結合鋰、鈉和鉀的原子結構特點，預測鋰、鉀可能具有哪些相似化學性質？
①2Na＋O2 Na2O2
②2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
③2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑
4Na＋O2 === 2Na2O
鋰、鈉和鉀最外層都只有1個電子，都容易失去最外層電子，表現出比較強的還原性。鋰、鉀和鈉相似，都能與氧氣、水發生化學反應。
元素符號 常溫下與氧氣反應 加熱下與氧氣反應 與水反應 劇烈程度
Li
Na K Rb Cs 化學性質
2.堿金屬元素的化學的性質
Rb2O2、RbO2、Rb2O
4Li+O2=2Li2O
4Na+O2=2Na2O
4K+O2=2K2O
Cs2O2、CsO2、Cs2O
4Li+O2=2Li2O
2Na+O2=Na2O2
K2O2、KO2
2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2K+2H2O=2KOH+H2↑
2Rb+2H2O=2RbOH+H2↑
2Cs+2H2O=2CsOH+H2↑
具有相似性
反
應
越
來
越
劇
烈
一般情況下，元素的金屬性強弱可以從其單質與水(或酸)反應置換出氫的難易程度來判斷，也可以從它們的最高價氧化物對應的水化物——氫氧化物的堿性強弱來判斷，請寫出Li→Cs，氫氧化物堿性由弱至強的順序為_______________________________。
堿金屬化學性質遞變性
LiOH堿金屬元素對應氫氧化物堿性比較
3.堿金屬元素結構與性質的關系
堿金屬單質 顏色和狀態 密度 (g.cm3) 熔點 (℃) 沸點(℃)
Li 銀白色，柔軟 0.534 180.5 1347
Na 銀白色，柔軟 0.97 97.81 882.9
K 銀白色，柔軟 0.86 63.65 774
Rb 銀白色，柔軟 1.532 38.89 688
Cs 略帶金屬光澤，柔軟 1.879 28.40 678.4
反常
沸點降低
熔點降低
密度增大
遞變性：
Li→Cs，單質熔點和沸點逐漸降低；密度逐漸增大(ρK<ρNa )
注意：鋰是最輕的金屬，保存在石蠟里；其他保存在煤油中。
4.堿金屬的物理性質
5.堿金屬元素的應用
鋰電池是一種高能電池。
鋰有機化學中重要的催化劑
鋰制造氫彈不可缺少的材料
鋰是優質的高能燃料（已經
用于宇宙飛船、人造衛星和
超聲速飛機）。
銣銫主要用于制備光電管、真空管。銫原子鐘是目前最準確的計時儀器。
鉀的化合物最大用途是做鉀肥、硝酸鉀還用于做火藥
液態鈉可作為核反應堆的傳熱介質。
(1)同主族元素的同類化合物的化學性質相似，寫出過氧化銣與CO2反應的化學方程式：_____________________________。
測試
2Rb2O2＋2CO2===2Rb2CO3＋O2
(2)根據堿金屬化學性質的遞變性，預測金屬Ca、Mg化學性質的活潑性大小：
_____________________________。
Ca＞Mg
(3)如圖表示第ⅠA族金屬(又稱為堿金屬)的某些性質與核電荷數的變化關系，則下列各性質不符合圖示關系的是（ ）
A.金屬性
B.與水反應的劇烈程度
C.陽離子的氧化性
D.原子半徑
C

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