人教版 (2019)必修 第一册原子结构与元素周期表第3课时学案及答案

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第3课时 原子结构与元素的性质 碱金属元素
◆知识点一 碱金属元素的原子结构及特点
1．元素符号与原子结构示意图
2．原子结构特点
①相似性：最外层电子数都是1。
②递变性：从Li→Cs，核电荷数逐渐增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。
归纳总结
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＜4
易失去
金属性
非金属元素
一般≥4
易得到
非金属性
由上表可知，原子结构决定元素的性质。
即学即练
1．下列关于的比较错误的是
A．原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多
B．对应单质的还原性随核电荷数的增加而增强
C．对应单质与水(或酸)的反应随电子层数的增加越来越剧烈
D．对应单质的颜色随核电荷数的增加而逐渐加深
【答案】D
【解析】A．这四种碱金属元素原子的电子层数分别为2、3、4、5，即随核电荷数的增加而增多，A正确；
B．为同族金属元素，随核电荷数的增加，它们的原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，则对应单质的还原性逐渐增强，B正确；
C．对应单质的还原性逐渐增强，与水(或酸)的反应越来越剧烈，C正确；
D．单质的颜色均为银白色，D错误；
答案选D。
2．下列元素中，金属性最强的是
A．CsB．RbC．KD．Na
【答案】A
【解析】碱金属（IA族）的金属性随原子序数增大而增强，Cs的电子层数最多，原子半径最大，最外层电子受核吸引力最弱，故最易失电子，金属性最强，金属性强弱为：，故答案选A。
3．下列关于碱金属的说法中，正确的是
A．第A族元素叫作碱金属元素
B．熔点：Li>Na>K>Rb>Cs
C．密度：Cs>Rb>K>Na>Li
D．随核电荷数的增加，碱金属元素金属性逐渐减弱
【答案】B
【解析】A．第A族包含氢和碱金属元素，但氢元素不是碱金属元素，A错误；
B．碱金属熔点随原子半径增大、金属键减弱而降低，顺序符合实际数据，B正确；
C．钠密度大于钾，C错误；
D．同主族从上往下元素的金属性增强，碱金属从上到下金属性增强，D错误；
故选B。
◆知识点二 碱金属单质的化学性质
1．钠、钾与氧气反应的比较
2．钠、钾与水反应的比较
3．碱金属元素的化学性质与原子结构之间的关系
从Li→Cs，随着核电荷数增加，电子层数逐渐增多→原子半径逐渐增大→原子核对最外层电子的引力逐渐减弱→元素的原子失电子能力逐渐增强→元素的金属性逐渐增强。
拓展内容
(1)碱金属还原性最强的是Cs，还原性最弱的是Li。
(2)由于Li、Na、K都能与O2和H2O反应，故实验室中Na、K保存在煤油中，Li(密度比煤油的小)常保存在液体石蜡中。
(3)碱金属单质与盐溶液反应时，可以看作碱金属单质先与H2O反应生成碱和H2，而非直接与盐发生置换反应。
即学即练
4．下列关于碱金属的叙述中正确的是
A．因为还原性，故将单质投入氯化钠溶液中可以置换出
B．能在中燃烧生成
C．随着原子序数的增大，单质的密度逐渐减小
D．随着原子序数的增大，单质的熔、沸点逐渐降低
【答案】D
【解析】A．钾单质太活泼，会和溶液中水反应，A错误；
B．Li在氧气中点燃时生成氧化锂，B错误；
C．碱金属元素随原子序数的增大，单质的密度呈逐渐增大的趋势，但K的密度小于Na，C错误；
D．碱金属，从上到下，原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔沸点依次降低，D正确；
故选D。
5．下列有关铯及其化合物的说法不正确的是
A．CsOH的碱性比KOH的强
B．铯与水或稀盐酸反应剧烈，都生成H2
C．Cs的还原性比Na的强，故Na＋的氧化性强于Cs＋
D．Li的金属性比Cs的强
【答案】D
【解析】A．同主族从上往下元素金属性增强，Cs的金属性强于K，因此CsOH的碱性比KOH强，A正确；
B．铯与水或稀盐酸反应剧烈，均生成H2，符合碱金属的活泼性规律，B正确；
C．Cs的还原性比Na强，说明Cs更易失电子，故Cs⁺氧化性弱于Na⁺，C正确；
D．Li与Cs同属碱金属元素，同主族从上往下元素金属性增强，Cs的金属性更强，D错误；
故选D。
6．下列有关碱金属元素的性质判断正确的是
A．Li与反应最剧烈
B．从Li到Cs，其单质熔沸点逐渐升高
C．钾与氧气反应可生成多种氧化物
D．从Li到Cs最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱
【答案】C
【解析】A．同一主族元素从上向下金属性逐渐增强，锂与水反应最不剧烈，A错误；
B．碱金属元素从上向下其单质熔沸点逐渐降低，B错误；
C．钾与氧气反应可生成多种氧化物，C正确；
D．同一主族元素从上向下金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，D错误；
答案选C。
◆知识点三 碱金属单质的物理性质
即学即练
7．下列说法中正确的是
A．非金属单质燃烧时火焰均为无色
B．焰火是美丽绚烂的，所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色，且属于化学变化
C．钠、钾、铷三种单质中，密度逐渐增大
D．某元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，该元素的单质常温下呈气态
【答案】D
【解析】A．硫是非金属单质，在空气中燃烧为淡蓝色火焰，故A项错误；
B．焰色试验为物理变化，并且有些金属（如铂）灼烧时火焰是没有颜色的，故B项错误；
C．碱金属元素随着原子序数的增大，其单质的熔点、沸点依次降低，密度依次增大(钾反常)，所以密度从大到小应该是钾、钠、铷，故C项错误；
D．某元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，该元素是氧元素，氧气是常温下是气体，故D项正确；
答案选D。
8．下列不属于碱金属单质的通性的是
A．硬度小、密度小B．熔点较低
C．焰色反应相同D．导热、导电性能强
【答案】C
【解析】碱金属的硬度较小、密度较小，熔点均较低，且导热、导电性能强，但焰色试验中火焰的颜色各不相同；
故答案为C。
9．下列关于碱金属元素的单质及其化合物说法不正确的是
A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈
B．在氧气中燃烧生成
C．熔、沸点：
D．碱性：氢氧化铯>氢氧化钠
【答案】B
【解析】A．锂的活泼性比钠弱，与水反应不如钠剧烈，故A正确；
B．锂没有过氧化物，只有氧化锂(Li2O)，故B错误；
C．碱金属元素从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，即熔、沸点Li> Na>K，故C正确；
D．从Li到Cs，碱金属元素的金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强，即碱性： CsOH>NaOH，故D正确；
故答案为B。
1．碱金属元素化学性质的相似性和递变性
(1)相似性
(2)递变性
具体表现如下(按从Li→Cs的顺序)：
2．从原子结构角度认识碱金属元素性质的相似性和递变性
实践应用
10．以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是
①氢氧化物中碱性最强的是CsOH；
②单质熔点最高的是铯；
③与O2反应均可得到多种氧化物；
④它们的密度依次增大；
⑤其单质的还原性依次增强；
⑥它们对应离子的氧化性依次增强；
⑦单质与水反应的剧烈程度依次增加；
A．①⑤⑦B．②⑥C．②③④⑥D．②③④
【答案】C
【解析】①同主族从上到下金属性增强，其最高价氧化物的水化物的碱性增强，即碱性最强的是CsOH，故①说法正确；②碱金属从上到下熔沸点降低，因此Cs的熔点最低，故②说法错误；③Li与氧气反应只生成Li2O，故③说法错误；④Li的密度小于煤油的密度，Li保存在石蜡油中，故④说法错误；⑤同主族从上到下金属性增强，即单质的还原性依次增强，故⑤说法正确；⑥单质还原性越强，其离子的氧化性越弱，即从上到下对应离子的氧化性依次减弱，故⑥说法错误；⑦金属性越强，与水反应越剧烈，因此从上到下其单质与水反应剧烈程度增强，故⑦说法正确；综上所述，选项C正确。
11．都是第ⅠA族的元素。下列关于第ⅠA族的元素的叙述正确的是
A．锂在空气中燃烧生成B．的碱性比的弱
C．常温下，露置在空气不易变质D．K与水反应比与水反应更剧烈
【答案】D
【解析】A．锂与氧气反应只生成，故A错误；
B．金属性：，则的碱性比的强，故B错误；
C．、性质比更活泼，更易与氧气反应，故C错误；
D．K的金属性比Na强，则K与水反应比与水反应更剧烈，故D正确；
答案选D。
12．下列关于碱金属的说法正确的是
A．碱金属是指元素周期表中ⅠA族的所有元素
B．碱金属在加热时与氧气反应都生成过氧化物
C．碱金属都能与水反应，且都浮在水面
D．碱金属原子最外层都只有1个电子，在反应中容易失去
【答案】D
【解析】A．元素周期表中ⅠA族中氢元素不是碱金属元素，A错误；
B．碱金属锂在加热时与氧气反应生成氧化锂，碱金属钾在加热时与氧气反应可生成超氧化钾，铷、铯在加热时与氧气反应生成更为复杂的氧化物，B错误；
C．铷、铯的密度比水大，则铷、铯与水反应不能浮在水面上，C错误；
D．碱金属原子最外层都只有1个电子，在反应中容易失去，D正确；
故选D。
考点一 碱金属元素的结构与性质
【例1】铷(Rb)原子钟被称作北斗卫星的“心脏”，如图为铷原子的结构示意图，下列说法正确的是
A．铷的熔点比锂的熔点高
B．铷原子在周期表中的位置是第5周期，第ⅠA族
C．铷的金属性比钠强，能与NaCl溶液反应置换出Na
D．氯化铷的化学式为
【答案】B
【解析】A．碱金属同主族单质熔点随核电荷数增大依次降低，熔点：铷