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堿金屬元素
第四章 物質結構 元素周期律
1.知道堿金屬元素的結構和特點，能說出堿金屬元素性質的遞變規律
2.初步學會根據原子結構的特點，推測元素的化學性質
元素周期表（Periodic Table）
堿金屬元素單質
堿金屬元素的主要物理性質
元素名稱 元素符號 核電荷數 顏色和狀態 密度g/cm3 熔點℃ 沸點℃
鋰 Li 3 銀白色, 柔軟 0.534 180.5 1347
鈉 Na 11 銀白色, 柔軟 0.97 97.81 882.9
鉀 K 19 銀白色, 柔軟 0.86 63.65 774
銣 Rb 37 銀白色, 柔軟 1.532 38.89 688
銫 Cs 55 略帶金色光澤,柔軟 1.879 28.40 678.4
有何異同？
遞增
遞增
鈉鉀反常
遞減
遞減
堿金屬元素性質的比較
【思考】Na與K分別與水、O2反應現象有何不同？試從原子結構角度解釋。
鉀的性質 鈉的性質
與氧氣 常溫：表面變暗，發生反應。 常溫：表面變暗，生成氧化鈉。
加熱：反應劇烈，紫色火焰，產物為黃色固體。生成復雜的氧化物。 加熱：劇烈燃燒，黃色火焰，生成過氧化鈉。
4Na+2O2 2Na2O2
與水反應（滴有酚酞） 鉀浮在水面上，熔成小球，四處游動，并伴有爆炸聲和火焰，溶液變為紅色。 2K+2H2O 2KOH+H2↑ 鈉浮在水面上，熔成小球，四處游動，溶液變為紅色。
2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
實驗事實
△
比較K與Na的化學性質
相似：①都能與水反應生成堿和氫氣
②都能與氧氣劇烈反應
實驗事實
都從0價轉化為+1價
不同：①鉀與水反應比鈉與水反應更劇烈
②鉀燃燒的產物比鈉燃燒的產物復雜
堿金屬元素性質的比較
鉀和鈉都可以與水和氧氣發生反應
鉀的反應更為劇烈
元素符號 原子結構示意圖 原子半徑/nm
Na 0.186
K 0.227
原子最外層電子相同
原子半徑較大
失電子能力更強
強還原性（失電子）
鉀與水反應比鈉與水反應更容易
單質與水（或酸）反應置換出氫的難易程度
最高價氧化物對應的水化物-氫氧化物的堿性強弱
金屬性判斷依據
金屬性：鉀>鈉
資 料
堿性強弱：氫氧化鉀 氫氧化鈉
金屬性：鉀>鈉
>
元素符號 核電荷數 原子結構示意圖 最外層電子數 電子層數 原子半徑/nm
Li 0.152
Na 0.186
K 0.227
Rb 0.248
Cs 0.265
3
11
19
37
55
1
1
1
1
1
2
3
4
5
6
元素符號 原子結構示意圖 原子半徑/nm
Li 0.152
Na 0.186
K 0.227
Rb 0.248
Cs 0.265
堿金屬元素原子
最外層只有一個電子
原子結構的相似性
元素性質的相似性
決定
在化合物中化合價+1
易失電子，表現金屬性（還原性）
隨核電荷數增加
電子層數逐漸增大
原子結構的遞變性
元素性質的遞變性
決定
原子半徑逐漸增大
金屬性（還原性）逐漸增強
原子失電子能力
逐漸增強
鋰(Li) 鈉(Na) 鉀(K) 銣(Rb) 銫(Cs)
請預測堿金屬元素的性質
隨著核電荷數增加，堿金屬的性質逐漸增強
與水反應越來越劇烈，生成氫氣速率越來越快；
通式： 2M+2H2O=2MOH+H2↑
堿性：LiOH ＜ NaOH ＜ KOH ＜ RbOH ＜ CsOH
元素金屬性逐漸增強，單質還原性逐漸增強
⑴與非金屬的反應
K、Rb等堿金屬與O2反應，會生成超氧化物。Rb、Cs在室溫時，遇到空氣會立即燃燒。
4Li + O2 Li2O
點燃
2Na + O2 Na2O2
點燃
K + O2 KO2
點燃
⑵與水的反應
2K + 2H2O= 2KOH+H2↑
2Rb + 2H2O=2RbOH+H2↑
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2M+2H2O=2MOH+H2↑
從Li→Cs，與氧氣反應越來越劇烈，產物越來越復雜。
如Li與O2只生成Li2O，
Na與O2生成Na2O、Na2O2，
K與O2生成K2O、K2O2 、KO2
從Li→Cs，與H2O(或酸)反應越來越劇烈。如K與H2O反應能發生輕微爆炸，則Rb、Cs遇水會發生爆炸。
堿性：LiOH⑶⑷與鈉一樣，堿金屬都也還可以與酸、鹽反應，只是反應越來越劇烈。
1.已知鎂分別能與氧氣和水反應。
①請預測鈣的性質
②請設計實驗驗證鎂與鈣金屬性的強弱
結構
性質
位置
最外層電子數2
IIA族
能與O2、H2O反應。生成+2價化合物
周期序數4
電子層數（4）比Mg多一層
與水或氧氣反應更容易，也更劇烈
與Mg相似
金屬性比Mg強
決定
金屬性
預測鈣的性質
2.設計實驗驗證鎂與鈣金屬性的強弱
方案一 比較鈣、鎂單質分別與水（或酸）反應置換出
氫的難易
方案二 比較氫氧化鈣與氫氧化鎂的堿性強弱
堿性強弱：Ca(OH)2> Mg(OH)2
1.氫氧化鈣是強堿，氫氧化鎂是中強堿
金屬性：鈣>鎂
2.IIA族金屬元素最高價氧化物對應水化物的堿性遞變次序如下：
Be(OH)2金屬性強弱：Be < Mg < Ca < Sr < Ba
資 料
元素金屬性強弱的判斷依據
（1）單質與水或酸反應置換出氫氣的難易程度。
置換出氫氣越容易，則元素金屬性越強
（2）元素最高價氧化物對應水化物堿性強弱。
堿性越強，則原金屬元素的金屬性越強。
（3）置換反應
結構（從Li到Cs） → 性質
同：最外層為1e- , 都能與氧氣和水反應
異：電子層數↗，原子半徑↗， 與氧氣和水反應反應越來與劇烈
失電子越來越來越容易 金屬性逐漸增強
堿金屬
1.右圖表示堿金屬的某些性質與核電荷數的變化關系,則下列各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
C
2.下列各組比較不正確的是(　　)
A．鋰與水反應不如鈉與水反應劇烈
B．還原性：K>Na>Li，故K可以從NaCl溶液中置換出金屬鈉
C．熔、沸點：Li>Na>K
D．堿性：LiOHB
3.對于可能存在的第119號元素,有人稱之為“類鈁”。根據元素周期表結構及元素性質變化趨勢,判斷下列有關“類鈁”的預測說法不正確的是 (　　)
A.“類鈁”元素位于元素周期表的第八周期,在化合物中顯“+1” 價
B.“類鈁”元素的非金屬性極強,其最高價氧化物對應的水化物為強酸
C.“類鈁”單質遇水劇烈反應,可能發生爆炸
D.“類鈁”單質的密度大于鈁單質,且大于1 g/cm3
B
4.下列對堿金屬性質的敘述中，正確的是 (　　)A．都是銀白色的柔軟金屬，密度都比較小B．單質在空氣中燃燒生成的都是過氧化物C．堿金屬單質都能與水反應生成堿和氫氣D．單質的熔、沸點隨著原子序數的增加而升高
C

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