【课件】碱金属的原子结构与性质的关系高一上学期化学人教版（2019）必修第一册+.pptx

7、某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是()氢化物的摩尔质量=（m+A）g/mol一个氢化物分子中的质子数=m+(A-N)AX原子的质子数=A-NX A(A-N)1Hm1课前检查第一节 原子结构与核外电子排布 第4课时 碱金属元素的原子结构与性质的关系教学目标第四章 物质结构 元素周期表 1.1.会分析碱金属元素的原子结构特点会分析碱金属元素的原子结构特点2.2.通过实验探究碱金属元素化学性质的相似性和递变性通过实验探究碱金属元素化学性质的相似性和递变性3.3.会根据元素的会根据元素的“位置位置”“”“结构结构”的特点推测和解释元素的性质的特点推测和解释元素的性质 我们我们经常把元素周期表中的同族元素放在一起研究，是因为他们之间存经常把元素周期表中的同族元素放在一起研究，是因为他们之间存在着某种内在联系。那么，这种内在的联系是什么呢？我们将以碱金属、在着某种内在联系。那么，这种内在的联系是什么呢？我们将以碱金属、卤族元素为例，从卤族元素为例，从它它们的们的结构和性质的关系结构和性质的关系进行探讨。进行探讨。元素化学性质与原子结构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都为8(氦为2)不易_金属元素一般 4易_非金属元素一般 4易_得失稳定失去金属性（还原性）得到非金属性（氧化性）由上表可知，原子结构决定元素的 。化学性质填写下表，并思考和讨论下列问题（课本99页）(1)在周期表中，从上到下碱金属元素原子的核电荷数、原子半径的变化有什么特点？(2)观察碱金属元素的原子结构示意图，它们的原子核外电子排布有什么特点？从哪一点能够推断出碱金属元素的化学性质具有相似性？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)锂 0.152钠 0.186钾 0.227铷 0.248铯 0.265LiNaKRbCs3111937551111123456思考与讨论最外层电子数相同不同点是_，其变化规律是_。通过分析上表可知，碱金属元素原子结构的共同点是_，最外层最外层电子数均为电子数均为1核电荷数、核电荷数、电子层数和原子半径不同电子层数和原子半径不同随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增加，随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增加，原子半径逐渐原子半径逐渐增大增大1.1.碱金属元素原子结构的异同点：碱金属元素原子结构的异同点：化学性质很活泼，在自然界中都以化合态存在LiNaKRbCsFr【推测】碱金属元素化学性质的相似性和递变性？化学性质相似，易化学性质相似，易失失去去1 1个电子，形成个电子，形成+1+1价的阳离子，单质价的阳离子，单质体现体现还原性还原性，随着核电荷数的增加随着核电荷数的增加，还原性，还原性越来越强越来越强四、原子结构与元素的性质碱金属与与Cl2反应：反应：2Na+2H+=2Na+H2 2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2 Na与氧气反应：与氧气反应：与与H2O或酸或酸反应：反应：Li、K与Na都活泼，都能发生类似反应；且K比Na更活泼，反应更剧 烈，而Li比Na活动性弱，反应较慢【问题与预测】（1）回顾第二章学过的钠有哪些化学性质？（2）结合锂、钠和钾的原子结构特点，请你预测锂、钾可能具有哪些与钠相似的化学性质。课本100页2NaCl2=2NaCl4Na+O2=2Na2O；预测：【实验】【实验】用镊子取一小块钾，擦干表面煤油后，放在石棉网上稍加热，观察用镊子取一小块钾，擦干表面煤油后，放在石棉网上稍加热，观察发生的现象。发生的现象。碱金属与氧气反应碱金属与氧气反应钾钾稍稍加热加热熔熔化成小球，剧烈燃烧，发出化成小球，剧烈燃烧，发出紫色紫色的火焰。的火焰。K 比比 Na 在空气中燃烧更剧烈。在空气中燃烧更剧烈。生成比过氧化钠更复杂的氧化物。生成比过氧化钠更复杂的氧化物。【现象现象】【原理原理】【结论结论】K+O2 KO2(超氧化钾超氧化钾)2 2、碱金属单质的化学性质、碱金属单质的化学性质实验验证：Li、K与Na活动性强弱【实验】实验】锂、钾分别与水反应锂、钾分别与水反应碱金属与水反应碱金属与水反应【现象现象】【原理原理】【结论结论】锂锂浮浮在水面上，缓慢反应，有气泡产生。在水面上，缓慢反应，有气泡产生。2K+2H2O=2KOH+H2锂没有钠活泼，钾比钠更活泼（锂没有钠活泼，钾比钠更活泼（钾比钠更易失电子钾比钠更易失电子）2Li+2H2O=2LiOH+H2钾钾浮浮在水面上，在水面上，熔熔成小球在水面快速成小球在水面快速游游动，并发生动，并发生轻微爆炸轻微爆炸,反应后溶液变红。反应后溶液变红。3.3.碱金属单质化学性质的相似性（用碱金属单质化学性质的相似性（用R R表示碱金属单质）表示碱金属单质）4.4.碱金属单质化学性质的递变性碱金属单质化学性质的递变性物质的性质递变规律(LiCs)结论单质 最高价氧化物对 应水化物的碱性与氧气反应反应越来越剧烈,产物越来越复杂。Li只能生成Li2O;Na能生成Na2O和Na2O2;K能生成K2O、K2O2和KO2等反应越来越剧烈。Li与水缓慢反应，Na与水剧烈反应,K与水反应比Na与水反应更剧烈,Rb、Cs遇水发生剧烈爆炸 碱性:LiOH NaOH KOH RbOH CsOH元素的金属性元素的金属性逐逐渐增增强，单质的的还原性原性逐逐渐增增强。与水反应原子结构的相似性原子结构的相似性原子结构的相似性原子结构的相似性元素性质的相似性元素性质的相似性元素性质的相似性元素性质的相似性原子结构的递变性原子结构的递变性原子结构的递变性原子结构的递变性元素性质的递变性元素性质的递变性元素性质的递变性元素性质的递变性碱金属元素最外层只有一个电子容易失去电子，在化合物中为+1价，都有较强的金属性碱金属元素原子从上到下电子层数依次增多原子半径逐渐增大原子失去最外层电子的能力逐渐增强元素的金属性（或单质还原性）逐渐增强决定决定决定5.5.碱金属元素原子结构与化学性质的关系碱金属元素原子结构与化学性质的关系元素名称元素符号核电荷数颜色（常态）密度g/cm3熔点OC沸点OC锂Li3银白色,柔软0.534180.51347钠Na11银白色,柔软0.9797.81882.9钾K19银白色,柔软0.8663.65774铷Rb37银白色,柔软1.53238.89688铯Cs55略带金色光泽,柔软1.87928.40678.4熔沸点降低反常密度有增大趋势相似性：相似性：银白色银白色(铯略带金色铯略带金色)、质软，轻、质软，轻(密度密度小）小），熔点低，有良好的，熔点低，有良好的 导电导热性、延展性。导电导热性、延展性。递变性：递变性：从上至下，密度渐大从上至下，密度渐大（K例外），例外），熔沸点渐低熔沸点渐低6.碱金属单质物理性质上的相似性和递变性煤油密度为煤油密度为0.799gcm-3水的密度为1gcm-3第A族（碱土金属）：Be、Mg、Ca、Sr、Ba它们的金属性强弱顺序。金属性：碱性：Ca(OH)2 Ba(OH)2与水反应剧烈程度：Ca Ba单质的还原性：预预 测测BeMgCaSrBaBeMgCaSrBa1、如图表示第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，则下列各性质不符合图示关系的是（）A.金属性B.与水反应的剧烈程度C.阳离子的氧化性D.原子半径C课堂练习B碱金属碱金属相似性相似性递变性递变性最外最外层电层电子数子数物理物理性质性质化学化学性质性质电子电子层数层数密度密度熔点熔点沸点沸点元素元素性质性质锂锂Li钠钠Na钾钾K铷铷Rb铯铯Cs1软 白 轻 低 导单质具有强还原性，可与氧气、水等反应逐 渐 增 多呈增大趋势逐 渐 降 低逐 渐 降 低金属性逐渐增强结构决定性质结构决定性质性质反映结构性质反映结构 A.质子数 B.中子数 C.核外电子数 D.最外层电子数 E.电子层数(1)同位素种类由_决定。(2)元素种类由_决定(3)某元素有无同位素由_决定。(4)核素的近似相对原子质量由_决定。(5)主族元素的化学性质主要由_决定。(6)核电荷数由_决定。(7)碱金属元素原子失电子能力相对强弱由_决定。(8)原子得失电子能力相对强弱主要由_决定。A、BABA、BDAED、E3、按要求填写下列空格：4、铯、铯(Cs)原子喷泉钟，使我国时间频率基准的精度从原子喷泉钟，使我国时间频率基准的精度从30万年不差万年不差1秒提秒提高到高到600万年不差万年不差1秒，标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。秒，标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。已知铯位于元素周期表中第六周期第已知铯位于元素周期表中第六周期第A族，根据铯在元素周期表中的位族，根据铯在元素周期表中的位置，推断下列内容：置，推断下列内容：(1)铯的原子核外共有_层电子，最外层电子数为_，铯的原子序数为_。(2)铯单质与水剧烈反应，放出_色气体，同时使紫色石蕊溶液显_色，因为 (写出化学方程式)。(3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性_(填“弱”或“强”)。(4)写出Rb2O2与CO2反应的化学方程式 。6155无蓝2Cs+2H2O=2CsOH2+H2 强2Rb2O2+2CO2=2Rb2CO3+O2