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課 時(shí) 4 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)
第四章 第一節(jié)
原子結(jié)構(gòu)與元素周期表
四、原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)
我們把ⅠA 稱為堿金屬族，為什么要把它們編在一個(gè)族呢？請同學(xué)們填寫下表的信息，并思考和討論下列問題。
（一）、堿金屬元素
元素名稱 元素 符號 核電 荷數(shù) 原子結(jié)構(gòu) 示意圖 最外層電子數(shù) 電子層數(shù) 原子半徑/nm
堿金屬元素 鋰 0.152
鈉 0.186
鉀 0.227
銣 0.248
銫 0.265
Li
Na
K
Rb
Cs
3
11
19
37
55
1
1
1
1
1
2
3
4
5
6
+ 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
原子半徑變化有什么特點(diǎn)？
從Li到Cs，堿金屬元素的原子核電荷數(shù)依次增大，
原子結(jié)構(gòu)中電子層數(shù)依次增多，原子半徑依次增大。
堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)的最外層電子數(shù)相同，都為1個(gè)。
最外層上都只有1個(gè)電子，化學(xué)反應(yīng)中易失去1個(gè)電子，形成+1價(jià)的陽離子，單質(zhì)體現(xiàn)還原性。
電子排布有什么特點(diǎn)？
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑
2Na+O2 = Na2O2
鈉 鉀
與氧氣反應(yīng) 劇烈燃燒，火焰呈 色，生成 　 色的固體 燃燒更劇烈，火焰呈　　色
鈉、鉀化學(xué)性質(zhì)比較
黃
淡黃
2Na+O2 = Na2O2
紫
2K + O2 = K2O2
(過氧化鉀)
K + O2 = KO2
(超氧化鉀)
與水反應(yīng) 　在水面上、 　 成銀白色小球、在水面上四處 　 、滴入酚酞溶液呈 色 　 在水面上、　成銀白色、在水面上四處　 、滴入酚酞溶液呈　 色，有微弱爆炸
鈉 鉀
浮
熔
游動
紅
鈉、鉀與水的反應(yīng)
浮
熔
游動
紅
Na與K 比較
理論分析：
相同點(diǎn)：
遞變性：
實(shí)驗(yàn)證明：
相同點(diǎn)：
遞變性：
都容易被氧化（燃燒），可以和水劇烈反應(yīng)。
和氧氣反應(yīng)K比Na劇烈，產(chǎn)物更復(fù)雜。
和水反應(yīng)K更加劇烈，甚至發(fā)生爆炸。
都易失去電子，表現(xiàn)強(qiáng)還原性。
鉀比鈉更易于失去電子，更活潑。
鋰與水會反應(yīng)，但比Na與水的反應(yīng)緩慢
1、堿金屬單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)
元素 條件 現(xiàn)象 產(chǎn)物 結(jié)論
Li
Na 加熱 燃燒，劇烈 Na2O2 K 稍加熱 燃燒， 更劇烈 更復(fù)雜的氧化物 Rb Cs 與非金屬的反應(yīng)（以O(shè)2為例）
從Li—Cs，隨電子層數(shù)的遞增，還原性（金屬性）逐漸增強(qiáng)。
加熱
燃燒，較不劇烈
Li2O
接觸空氣不加熱
劇烈
更復(fù)雜的氧化物
接觸空氣不加熱
劇烈
更復(fù)雜的氧化物
元素 現(xiàn)象 產(chǎn)物 結(jié)論
Li
Na K Rb Cs 從Li—Cs，隨電子層數(shù)的遞增，還原性（金屬性）逐漸增強(qiáng)。
會反應(yīng)，比Na緩慢
遇水燃燒，甚至爆炸
對應(yīng)的堿和氫氣
劇烈反應(yīng)，有“浮、熔、游、紅、鳴”現(xiàn)象
更劇烈，氣體會燃燒，輕微爆炸
與水的反應(yīng)
產(chǎn)物堿性：
LiOH ＜NaOH ＜KOH ＜ RbOH ＜ CsOH
逐漸劇烈
2Li + 2H2O = 2LiOH + H2 ↑（較 慢）
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑（劇烈）
2K + 2H2O = 2KOH + H2 ↑ （很劇烈）
通式： 2M + 2H2O = 2MOH + H2 ↑
堿金屬元素從上到下（Li 、Na、K、Rb、Cs），隨著核電荷數(shù)的增加，堿金屬元素原子的電子層數(shù)逐漸　　　，原子半徑逐漸　　 ,原子核對　　 的引力逐漸減弱，原子失電子的能力逐漸　　　　。　
增多
最外層電子
增強(qiáng)
　 元素的金屬性逐漸　　，金屬單質(zhì)的還原性逐漸　　　,與水和氧氣的反應(yīng)越來越 　　　 ，生成的氧化物越來越　　　。最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性越來越　　。
增強(qiáng)
劇烈
復(fù)雜
強(qiáng)
增大
增強(qiáng)
結(jié)論
小結(jié)：堿金屬單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)
（學(xué)生齊讀課本內(nèi)容）
2.堿金屬的物理性質(zhì)
堿金屬的物理性質(zhì)的比較
相
似
點(diǎn)
遞變性
顏色
硬度
密度
熔沸點(diǎn)
導(dǎo)電導(dǎo)熱性
密度變化
熔沸點(diǎn)變化
Li Na K Rb Cs
柔軟
較小
較低
強(qiáng)
逐漸增大（K特殊）
單質(zhì)的熔沸點(diǎn)逐漸降低
均為銀白色（Cs略帶金色）
（1）鋰電池是一種高能電池； 鋰是優(yōu)質(zhì)的高能燃料（已經(jīng)用于宇宙飛船、人造衛(wèi)星和超聲速飛機(jī)）；有機(jī)化學(xué)中重要的催化劑。
（4）銣銫主要用于制備光電管、真空管。銫原子鐘是目前最準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)儀器。
（3）鉀的化合物最大用途是做鉀肥。硝酸鉀還用于做火藥。
3.堿金屬元素的用途：
（2）液態(tài)鈉可作為核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì)。
課堂練習(xí)：
1、堿金屬鈁(Fr)具有放射性，它是堿金屬元素中最重的元素，下列預(yù)言錯(cuò)誤的是（ ）
Ａ.在堿金屬中它具有最大的原子半徑
Ｂ.它的氫氧化物化學(xué)式為FrOH,是一種極強(qiáng)的堿
C.鈁在空氣中燃燒時(shí),只生成Fr2O
D.它能跟水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿和氫氣,由于反應(yīng)劇烈而發(fā)生爆炸.
Ｃ
2.下列關(guān)于鉀、鈉、銣、銫的說法中，不正確的是： ( )
A.原子半徑隨核電荷數(shù)的增大而增大
B.單質(zhì)的密度均小于1
C.其氫氧化物中，堿性最強(qiáng)的CsOH
D.氧化能力最強(qiáng)的是鈉離子
B D
單質(zhì)的還原性：Na < K < Rb < Cs
離子的氧化性：Na+ > K+ > Rb+ > Cs+

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