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1、第3课时原子结构与元素的性质一一碱金属元素一、元素的性质小结元素的化学性质与原子的结构（特别是最外层电子数）有着密切关系。二、碱金属元素的原子结构碱金属元素原子结构的共同点是最外层电子数均为1;在化学反响中容易失去电子,化学 性质相似，都表现出金属性。随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。三、碱金属单质的性质1 .碱金属单质的化学性质：（1）钠、钾与氧气反响的比拟反响现象：都能在氧气中燃烧，钠产生黄色火焰，钾产生紫色火焰（透过蓝色钻玻璃观察）, 锂和氧气反响更剧烈。反响的化学方程式：2岫+。2金=岫2程、K + 02 K02o结论：金属的活泼性：KNao（2）钠、钾与水反响反
2、响现象：相同点：金属浮在水面上；金属熠成闪亮的小球；小球不停游动;发出嘶嘶的响声；反响后 的溶液使无色的酚醐试液呈红色。不同点：钾与水的反响有轻微爆炸声或着火燃烧。化学方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2 t、2K +2H20=2K0H+H2 t 0结论：与水反响剧烈程度：KNa；金属的活泼性：KNao2 .碱金属单质的物理性质：元素Li、Na、K、Rb、Cs（原子序数增大）相同点除钠外,其余都呈银白色,它们都比拟软,有延展性,密度较小，熔点较低,导电、导热性强递变密度逐渐增大（钠、钾反常）规律熔、沸点逐渐降低个性特点葩略带金属光泽;锂的密度比煤油的小;钠的密度比钾大1 .判断以下说法是
3、否正确：碱金属元素原子的次外层电子数都是8个（X ）提示：锂也是碱金属，次外层却只有2个电子。化合物中碱金属元素的化合价都为+1 （ V ）提示：碱金属元素最外层都只有1个电子，所以其化合价均为+ 1价。碱金属单质的化学性质活泼，易失电子发生复原反响（X ） 提示：碱金属单质的化学性质活泼，易失电子发生氧化反响。（4）Li在空气中加热生成Li2（）2（ X ）提示：Li在空气中加热生成LizO。2 .以下金属与水反响最剧烈的是 oA. Li B. K C. Rb D. Cs提示：选D。在碱金属中，随着元素原子电子层数的增多，碱金属的金属活动性增强，四个选 项中与水反响最剧烈的应是Cso3 .教
4、材中描述“碱金属元素的最外层电子数相同，都是1个电子，它们的化学性质相似， Li与氧气、水反响的剧烈程度大于还是小于Na?提示：碱金属元素的化学性质随原子序数的递增，金属性逐渐增强，故Li与氧气、水反响的 剧烈程度小于Nao4 .锄（Rb）是一种银白色轻金属，长期以来，由于金属锄化学性质比钾还要活泼，因而制约了 其在一般工业应用领域的开发研究和大量使用。1995年，美国科罗拉多大学的Cornell和 Wieman在超低温下实现了两千个锄原子的聚合，制造出真正的玻色一爱因斯坦凝聚态物质， 并由此获得了 2001年诺贝尔奖。试推测金属锄与水反响的现象。枷在空气中燃烧的产物会是 Rb20 吗?提示：
5、枷比钾活泼，锄与水反响比钾更剧烈，故反响现象为锄与水剧烈反响，会发生爆炸。 锄在空气中燃烧的产物更复杂，不会生成RbzO。学习任务 碱金属单质化学性质的相似性和递变性锋可用于离子发动机，离子推进发动机的研究、应用主要集中在宇宙飞船、地球卫星及星 际航行的空间应用，用作空间飞行器的轨道控制、方位保持和阻力补偿等。学习活动1探究碱金属单质化学性质的相似性1 .钠与也0反响吗？假设反响写出离子方程式。提示：反响；离子方程式：2Cs + 2H20=2Cs+ + 20H-+H2 t o2 .钠投入CuCk溶液中，有什么现象？为什么？提示：铀与CuCk溶液剧烈反响，放出气体，生成蓝色沉淀；原因：Cs在溶液
6、中先与40反响 生成 CsOH, 2CsOH+CuC12=2CsC1+Cu(OH)2!。3 .你能根据钠、钾单质及其化合物的性质推测出氯化钠和碳酸钠的溶解性吗？提示：能。碱金属单质及其化合物的性质具有相似性，依据NaCl(KCl)、Na2C()3(K2c0。易溶于水推测CsCl、Cs2cO3也是易溶于水的。4 .碱金属单质的化学性质为什么具有相似性？提示：原因：结构决定性质，碱金属元素的原子结构相似，最外层均有一个电子，均易失电子，化学性质活泼，故它们的单质具有较强的复原性，能与氧气等非金属及水、酸反响。学习活动2探究碱金属单质化学性质的递变性1 .钠与反响的产物是CS2。吗？反响剧烈程度比N
7、a、K与O2反响程度大吗？提示：产物不是CS2。反响剧烈程度比Na、K与反响程度大。2 .钠与压0反响现象和Na、K与比0反响现象的主要区别可能是什么？提示：主要区别：不在水面上四处游动而在水中上下浮动，放出大量气体，可能发生爆炸。3 .如何从结构上理解碱金属元素从上到下金属性逐渐增强？提示：从上到下，碱金属元素原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原 子失电子变得越来越容易，故从上到下，金属性逐渐增强。1 .碱金属元素性质的相似性(用R表示碱金属元素)：2 .碱金属元素性质的递变性：具体表现为LiNaKRbCs与氧气反响反响越来越剧烈,产物越来越复杂Li20Na2。、Na?。？
8、K2O、K2O2、K02更复杂氧化物与水反响反响越来越剧烈反响缓慢剧烈反响轻微爆炸剧烈爆炸1氢氧化物碱性强弱:LiOHNaOHKOHRbOHNaLi,故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠C.熔、沸点:LiNaKD.原子半径：LiNaNaLi, 但K不能置换出NaCl溶液中的钠，而是先与山0反响，故B项错误；碱金属元素从Li到Cs, 熔、沸点逐渐降低，即LiNaKRbCs,所以C项正确；原子半径：LiNa Cs2cO3性质稳定,受热不分解, D错。5 .（水平2）如图表示第I A族金属（又称为碱金属）的某些性质与核电荷数的变化关系，那么 以下各性质中不符合图示关系的是（）B.与水反响的剧烈程度C
9、.阳离子的氧化性D.原子半径【解析】选C。由图可知随着核电荷数的增大，碱金属的性质呈增大趋势，其金属性逐渐增强, 其单质与水反响剧烈程度增大，随核电荷数增大，其原子半径逐渐增大，A、B、D三项正确； 随碱金属的核电荷数递增，其阳离子氧化性逐渐减弱，C项与图不符。6 .（水平2 教材习题改编）据报道，德国科学家实现了枷原子气体超流体态与绝缘态的可逆 转换，该成果将给量子计算机的研究带来重大突破。珈是37号元素。根据相关知识答复以下问题：请推测枷（Rb）在元素周期表的第 周期第 族。关于锄的结构和性质判断正确的选项是 o与水反响比钠剧烈 它的原子半径比钠小 它的氧化物暴露在空气中易吸收COZ它的
10、阳离子最外层电子数和镁相同 它是复原剂A. B. C. D.氢化枷与水反响可放出氢气，那么以下表达正确的选项是 oA.氢化枷溶于水显酸性B.氢化枷中的氢离子被复原为氢气C.氢化锄与水反响时，水是复原剂D.氢化锄中氢离子最外层有两个电子现有翎和另一种碱金属形成的合金50 g,当它与足量水反响时，放出标准状况下的氢气22.4 L,这种碱金属可能是(填字母)。A. LiB. Na C. K D. Cs【解析】(1)由Rb的原子序数是37可推知Rb位于第五周期I A族。(2)根据同主族元素的性 质的相似性和递变性可知正确。氢化锄与水反响为RbH+H20=Rb0H+ll2 t ,生成碱 RbOH,溶液显碱性，A错误；水中氢元素的化合价由+ 1价降低为0价，水作氧化剂，而RbH 中的氢元素的化合价由一1价升高为0价，RbH作复原剂，B、C错误；核外有两个电子，D 正确。(4)设该合金的平均相对原子质量为M,那么根据得失电子守恒得m g Xl =Mg* mol22 4 I77-n X2, M=25,因M(Rb)25,那么另一种碱金属的相对原子质量应小于25,可 22. 4 L mol能为Li或Nao答案：五 I A (2)B (3)D (4)A、B