(
课件网) 课 时 4 原子结构与元素的性质 第四章 第一节 原子结构与元素周期表 四、原子结构与元素的性质 我们把ⅠA 称为碱金属族,为什么要把它们编在一个族呢?请同学们填写下表的信息,并思考和讨论下列问题。 (一)、碱金属元素 元素名称 元素 符号 核电 荷数 原子结构 示意图 最外层电子数 电子层数 原子半径/nm 碱金属元素 锂 0.152 钠 0.186 钾 0.227 铷 0.248 铯 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 原子半径变化有什么特点? 从Li到Cs,碱金属元素的原子核电荷数依次增大, 原子结构中电子层数依次增多,原子半径依次增大。 碱金属元素原子结构的最外层电子数相同,都为1个。 最外层上都只有1个电子,化学反应中易失去1个电子,形成+1价的阳离子,单质体现还原性。 电子排布有什么特点? 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑ 2Na+O2 = Na2O2 钠 钾 与氧气反应 剧烈燃烧,火焰呈 色,生成 色的固体 燃烧更剧烈,火焰呈 色 钠、钾化学性质比较 黄 淡黄 2Na+O2 = Na2O2 紫 2K + O2 = K2O2 (过氧化钾) K + O2 = KO2 (超氧化钾) 与水反应 在水面上、 成银白色小球、在水面上四处 、滴入酚酞溶液呈 色 在水面上、 成银白色、在水面上四处 、滴入酚酞溶液呈 色,有微弱爆炸 钠 钾 浮 熔 游动 红 钠、钾与水的反应 浮 熔 游动 红 Na与K 比较 理论分析: 相同点: 递变性: 实验证明: 相同点: 递变性: 都容易被氧化(燃烧),可以和水剧烈反应。 和氧气反应K比Na剧烈,产物更复杂。 和水反应K更加剧烈,甚至发生爆炸。 都易失去电子,表现强还原性。 钾比钠更易于失去电子,更活泼。 锂与水会反应,但比Na与水的反应缓慢 1、碱金属单质化学性质 元素 条件 现象 产物 结论 Li Na 加热 燃烧,剧烈 Na2O2 K 稍加热 燃烧, 更剧烈 更复杂的氧化物 Rb Cs 与非金属的反应(以O2为例) 从Li—Cs,随电子层数的递增,还原性(金属性)逐渐增强。 加热 燃烧,较不剧烈 Li2O 接触空气不加热 剧烈 更复杂的氧化物 接触空气不加热 剧烈 更复杂的氧化物 元素 现象 产物 结论 Li Na K Rb Cs 从Li—Cs,随电子层数的递增,还原性(金属性)逐渐增强。 会反应,比Na缓慢 遇水燃烧,甚至爆炸 对应的碱和氢气 剧烈反应,有“浮、熔、游、红、鸣”现象 更剧烈,气体会燃烧,轻微爆炸 与水的反应 产物碱性: LiOH <NaOH <KOH < RbOH < CsOH 逐渐剧烈 2Li + 2H2O = 2LiOH + H2 ↑(较 慢) 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑(剧烈) 2K + 2H2O = 2KOH + H2 ↑ (很剧烈) 通式: 2M + 2H2O = 2MOH + H2 ↑ 碱金属元素从上到下(Li 、Na、K、Rb、Cs),随着核电荷数的增加,碱金属元素原子的电子层数逐渐 ,原子半径逐渐 ,原子核对 的引力逐渐减弱,原子失电子的能力逐渐 。 增多 最外层电子 增强 元素的金属性逐渐 ,金属单质的还原性逐渐 ,与水和氧气的反应越来越 ,生成的氧化物越来越 。最高价氧化物对应水化物的碱性越来越 。 增强 剧烈 复杂 强 增大 增强 结论 小结:碱金属单质化学性质 (学生齐读课本内容) 2.碱金属的物理性质 碱金属的物理性质的比较 相 似 点 递变性 颜色 硬度 密度 熔沸点 导电导热性 密度变化 熔沸点变化 Li Na K Rb Cs 柔软 较小 较低 强 逐渐增大(K特殊) 单质的熔沸点逐渐降低 均为银白色(Cs略带金色) (1)锂电池是一种高能电池; 锂是优质的高能燃料(已经用于宇宙飞船、人造卫星和超声速飞机);有机化学中重要的催化剂。 (4)铷铯主要用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确的计时 ... ...