人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表优质导学案
展开第一节 原子结构与元素周期表(学案)
第3课时 原子结构与碱金属元素的性质
基础知识梳理:
一、元素化学性质与原子最外层电子数的关系
原子 | 最外层电子数特点 | 得失电子情况 | 化学性质 |
稀有气体元素 |
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金属元素 |
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非金属元素 |
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原子的最外层电子数决定原子的化学性质。
【答案】:
原子 | 最外层电子数特点 | 得失电子情况 | 化学性质 |
稀有气体元素 | 都为8(氦为2) | 不易得失 | 稳定 |
金属元素 | 一般少于4 | 易失去 | 不稳定 |
非金属元素 | 多于4 | 易得到 | 不稳定 |
二、碱金属元素
1.碱金属元素的原子结构
元素名称 | 锂 | 钠 | 钾 | 铷 | 铯 |
元素符号 |
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核电荷数 |
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原子结构 示意图 |
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原子半径/nm | 0.152 | 0.186 | 0.227 | 0.248 | 0.265 |
相同点 | 最外层均有 个电子,均有较强 性 | ||||
递变性 | 从Li到Cs随核电荷数的增加,电子层数 ,原子半径 |
【答案】:
元素名称 | 锂 | 钠 | 钾 | 铷 | 铯 |
元素符号 | Li | Na | K | Rb | Cs |
核电荷数 | 3 | 11 | 19 | 37 | 55 |
原子结构 示意图 | |||||
原子半径/nm | 0.152 | 0.186 | 0.227 | 0.248 | 0.265 |
相同点 | 最外层均有1个电子,均有较强还原性 | ||||
递变性 | 从Li到Cs随核电荷数的增加,电子层数增多,原子半径增大 |
2.碱金属单质物理性质规律
元素名称 | 锂 | 钠 | 钾 | 铷 | 铯 | |
元素符号 | Li | Na | K | Rb | Cs | |
相 似 性 | 颜色 | 银白色 | 略带金属光泽 | |||
硬度 | 较小 | |||||
密度 | 较小 | |||||
熔点 | 较低 | |||||
延展性 | 良好 | |||||
导电、导热性 | 良好 | |||||
递变性 | 从Li到Cs密度逐渐增大(钠、钾反常);熔沸点逐渐减小 | |||||
3.碱金属单质的化学性质
(1)钠、钾与氧气反应
①实验现象:都能在空气中燃烧,钠产生黄色火焰,钾产生紫色火焰,钾燃烧更剧烈。
②反应的化学方程式:
【答案】:2Na+O2Na2O2、K+O2KO2。
③实验结论:金属的活泼性:K Na。
(2)钠、钾与水反应
①实验现象:
相同点:金属浮在水面上;金属熔成闪亮的小球;小球四处游动;发出嘶嘶的响声;反应后的溶液呈红色。
不同点:钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧。
②化学方程式:
【答案】:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;
2K+2H2O===2KOH+H2↑。
③实验结论:
与水反应剧烈程度:K Na;金属的活泼性:K Na。
【答案】:大于 大于
(2)化学性质的相似性和递变性
元素名称 | 锂 | 钠 | 钾 | 铷 | 铯 |
元素符号 | Li | Na | K | Rb | Cs |
与O2反应 |
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从Li→Cs,与氧气反应越来越剧烈,产物越来越复杂。如Li在氧气中燃烧只生成Li2O,Na在氧气中燃烧生成Na2O2,K在氧气中燃烧生成更复杂的氧化物:KO2 | |||||
与H2O(或酸)反应 | 从Li→Cs,与H2O(或酸)反应越来越剧烈。如K与H2O反应能发生轻微爆炸,则Rb、Cs遇水会发生剧烈爆炸。
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还原性及对应离子氧化性 |
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化合物 | 最高价氧化物对应的水化物均为 |
【答案】:
元素名称 | 锂 | 钠 | 钾 | 铷 | 铯 |
元素符号 | Li | Na | K | Rb | Cs |
与O2反应 | Li2O | Na2O Na2O2 | KO2 | 复杂氧化物 | |
从Li→Cs,与氧气反应越来越剧烈,产物越来越复杂。如Li在氧气中燃烧只生成Li2O,Na在氧气中燃烧生成Na2O2,K在氧气中燃烧生成更复杂的氧化物:KO2 | |||||
与H2O(或酸)反应 | 从Li→Cs,与H2O(或酸)反应越来越剧烈。如K与H2O反应能发生轻微爆炸,则Rb、Cs遇水会发生剧烈爆炸。 2R+2H2O==2ROH+H2 ↑ | ||||
还原性及对应离子氧化性 |
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化合物 | 最高价氧化物对应的水化物均为碱 |
4、特殊性
①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的小。
②碱金属一般都保存在煤油中,但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。
③碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物,其中氢以H-形式存在,显-1价,碱金属氢化物是强还原剂。
5.焰色反应
(1)焰色反应的概念
某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色,属于 变化,是元素的性质。
(2)焰色反应的操作
铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色
(3)常见元素的焰色
钠元素 色;钾元素 色(透过蓝色钴玻璃观察);铜元素 色;钡元素 色;锶元素 色;锂元素 色;钙元素 色。
【答案】:物理
黄色 紫色(透过蓝色钴玻璃观察) 绿色 黄绿色 洋红色 紫红色 砖红色。
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