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堿金屬
第四章 物質結構 元素周期律
宏觀辨識與微觀探析：
通過觀察實驗現象，分析實驗原理，探究認識堿金屬元素性質的遞變規律，能用原子結構理論初步加以解釋同主族元素性質的遞變規律，初步掌握元素性質與原子結構的關系，培養宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養。
證據推理與模型認知：
通過堿金屬元素的相關性質的圖表信息，培養分析、處理數據的能力，嘗試運用比較、歸納等方法對信息進行加工，落實證據推理與模型認知的化學核心素養。
科學探究與創新意識：
通過完成堿金屬性質的探究實驗，初步體驗科學探究在化學學科的學習中的重要地位，了解科學探究的基本方法，培養初步的科學探究能力。
為什么能從鋰電池聯想到開發鈉電池？
元素化學性質相似
一、元素周期表與化學性質
易失去電子
易得到電子
不易得失電子
請你思考！
結合所學知識，試想哪些易得電子，哪些易失電子？
一、元素周期表與化學性質
1.元素化學性質與原子最外層電子數的關系
①元素分為金屬元素何非金屬元素（包括稀有氣體元素）。金屬性最強的元素是銫（Cs不包括放射性元素)，非金屬屬性最強的元素是氟（F）。
Cs
F
②金屬元素的原子最外層電子數一般小于或等于4，容易失去電子形成穩定結構，化學性質活潑，表現出金屬性。
失去1個電子
鈉離子
帶1個單位正電荷
鈉原子
金屬性
③非金屬元素的原子最外層電子數一般大于或等于4，容易得到電子形成穩定結構，化學性質活潑，表現出非金屬性。
失去1個電子
帶1個單位負電荷
非金屬性
氯原子
氯離子
④稀有氣體原子最外層電子數除氦為2個電子穩定結構外，都為8電子穩定結構，既不易得到電子，也不易失去電子，化學性質穩定。
最外層電子數決定元素的化學性質
堿金屬
鹵素元素
二、堿金屬
元素名稱 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)
鋰 0.152
鈉 0.186
鉀 0.227
銣 0.248
銫 0.265
+3
2
1
+11
2
8
1
+19
2
8
8
1
+37
2
8
18
8
1
+55
2
8
18
18
8
1
Na
K
Rb
Li
Cs
3
11
19
37
55
1
1
1
1
1
2
3
4
5
6
原子半徑逐漸增大
核電荷數逐漸增大
電子層數逐漸增多
有何相似性和遞變性？
【實驗探究1】
鉀與氧氣反應
將干燥的坩堝加熱，同時切取一塊綠豆大的鉀，用鑷子夾取并迅速投到熱坩堝中，繼續加熱片刻，待鉀熔化后立即撤掉酒精燈，觀察現象。
鈉 鉀
化學性質 在空氣中燃燒
反應方程式
K+O2 === KO2 (超氧化鉀)
2Na+O2 === Na2O2
劇烈燃燒，產生黃色
火焰，生成淡黃色固體
劇烈燃燒(比鈉劇烈)，產生
紫色火焰，生成黃色固體
【實驗探究2】
鉀與水的反應
在燒杯中加入一些水，滴入幾滴酚酞溶液。切取一塊綠豆大的鉀，用鑷子夾取并投入水中，觀察現象。
鈉 鉀
化學性質 與水反應
反應方程式
浮、熔、游、響、紅
熔成小球，浮在水面上，四處游動，有輕微的爆鳴聲，溶液變紅（比鈉和水反應劇烈）
2Na+2H2O === 2NaOH+H2↑
2K+2H2O === 2KOH+H2↑
堿金屬的化學性質：
單質 與氧氣反應 與水反應 反應程度 氫氧化物的堿性 結論
Li
Na K Rb Cs 反應越來越劇烈，產物越來越復雜
遇水燃燒，甚至爆炸
2Na+O2 === Na2O2
4Li+O2 === 2Li2O
2Na+2H2O === 2NaOH+H2↑
2K+2H2O ===2KOH+H2↑
2Li+2H2O === 2LiOH+H2↑
反應劇烈程度依次增強
氫氧化物的堿性依次增強
單質的還原性依次增強
均具有還原性
生成的氧化物越來越復雜
K+O2 === KO2
有何相似性和遞變性？
堿金屬元素原子結構和化學性質的相似性和遞變性：
原子半徑
化學性
質相似
(1) 易失去電子，表現出強還原性
(2)化合物中顯+1價
最外層電子數相同
核電荷數
電子層數
相似性:
遞變性:
原子核對最外層電子的吸引力
還原性
失電子能力
金屬性
元素名稱 Li Na K Rb Cs
原子結構示意圖
與O2、H2O反應越來越劇烈、最高價氧化物對應的水化物堿性增強
金屬性增強
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，以及它們的最高價氧化物的水化物——氫氧化物的堿性強弱來判斷。
還原性、
+3
2
1
+11
2
8
1
+19
2
8
8
1
+37
2
8
18
8
1
+55
2
8
18
18
8
1
元素金屬性強弱的判斷依據：
金屬性：
單質與水或酸反應置換出氫氣的難易程度（易—強）
最高價氧化物對應水化物的堿性強弱（強—強）
金屬活動順序表
金屬單質間的置換反應（以強制弱）
陽離子氧化性越強，元素的還原性越弱
根據元素在周期表中的位置，同主族從上到下，金屬性逐漸增強
物理性質：
堿金屬元素 顏色、狀態 密度（g·cm-3) 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 63.65 774
Rb 銀白色，柔軟 1.532 38.89 688
Cs 1.879 28.40 678.4
密度：從上到下，逐漸增大（K特殊）
熔沸點：從上到下，逐漸降低
遞變性
相似性
略帶金色光澤
0.86
0.86
除銫外，都呈銀白色，都較柔軟
密度、熔點都較小
保存在石蠟油中
1.化學性質：
2.物理性質：
3.預測：
（1）相似性： ①銀白色（Cs略帶金色光澤）
②密度較小
③熔點較低
④導熱性和導電性好
（2）遞變性: ①密度：從Li到Cs，逐漸增大（K特殊）
②熔沸點：從Li到Cs，逐漸降低
位置→結構→性質
（1）相似性：① 具有還原性
② 能與O2 反應
③ 能與H2O 反應
（2）遞變性: 還原性、金屬性強弱: Li< Na< K< Rb< Cs
1.下列對堿金屬性質的敘述不正確的是(　　 )
A． 單質都是柔軟的金屬，密度都較小
B． 單質在空氣中燃燒生成的都是過氧化物
C． 堿金屬單質與水劇烈反應生成堿和氫氣
D． 單質的熔沸點隨著原子序數的增加而降低
2.堿金屬元素及其單質從Li→Cs性質遞變規律正確的是(　 　)
A． 密度逐漸增大 B． 熔點逐漸升高
C． 金屬性逐漸增強 D． 還原性逐漸減弱
B
C

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