碱金属元素的原子结构和碱金属的性质

-碱金属元素的原子构造和碱金属的性质教学目的  使学生了解碱金属的物理性质和化学性质，并能运用原子构造的初步知识来了解它们在性质上的差异及递变规律，为今后学习元素周期律打好根底。对学生进展科学方法的训练。教学重点   碱金属元素的性质以及原子构造的关系教学难点  教学方法模式的训练教学方法   启发、引导、讨论、实验、比照、练习等课时安排:1课时 教学用具   投影仪、铁架台带铁圈、石棉网、酒精灯、烧杯、玻璃片、水、金属钠、金属钾、酚酞试液。教学过程 引入前几节课我们共同学习了碱金属的代表性元素钠及其化合物的主要性质，本节课我们继续学习第三节碱金属元素。板书第三节碱金属元素师我先问大家两个问题：碱金属共包括哪几种元素？为什么把这几种元素统称为碱金属？生碱金属包括锂、钠、钾、铷、铯、钫，因为它们的氧化物的水化物是可熔于水的强碱，因此被统称为碱金属。板书Li、Na、K、Rb、Cs、Fr师答复得很好。钫是一种放射性元素，我们现阶段不研究它。    人们把锂、钠、钾、铷、铯等叫做碱金属，并把它们放在一起研究，说明它们之间存在着*种在的联系，这种联系我们可以从两个方面进展研究：即相似性和递变性。因为构造决定性质，本节课我们首先从微观的原子构造特征入手。板书一、原子构造师请同学们在本上写出Li、Na、K的原子构造图，同时观察它们之间有哪些联系？然后翻看36页表2-2中Rb、Cs的原子构造图，总结碱金属原子构造上的相似性和递变性。投影板书一、碱金属的原子构造 性质               相似性：               递变性：生相似性是最外电子层都有一个电子；    递变性是随着核电荷数增加，原子的电子层数增多，原子半径增大。板书相似性：           最外电子层都有一个电子；      递变性： 随着核电荷数增加。原子的电子层数增多。原子半径增大 师因为构造决定性质，先让我们共同学习一下碱金属的物理性质板书二、物理性质讲大家一定要注意看36页左上角的注解1对钾的密度反常的解释。然后我们共同填表格。投影板书碱金属的物理性质  Li   Na   K   Rb   Cs相 似 性 颜色 均为银白色铯略带金色 硬度 柔软 密度 较小 熔沸点 较低 导电导热性 强 递 变 性 密度变化 逐渐增大钾反常 熔沸点变化 逐渐降低 师根据初中所学的知识，元素的性质主要由构成元素原子的构造决定，则，根据碱金属元素的原子构造的相似性和递变性，大家可以得出怎样的推论呢？生碱金属原子的最外电子层只有一个电子，因此，可以推出它们具有相似的化学性质。    由于随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱。因此，碱金属元素的原子失去最外电子层中电子的能力逐渐增强。从Li到Cs，它们的金属性逐渐增强元素的金属性表现为单质的复原性投影板书 一、碱金属的原子构造性质               相似性：碱金属化学性质相似                       与钠相似               递变性：随着核电荷数的增加                       原子的电子层数逐渐增多                       原子半径增大                       金属性逐渐增强师推论过程非常详细！上述推论是否正确，需要通过实验和事实进展论证。由于它们的化学性质相似，并且我们已经学习了一种碱金属元素钠，所以我们就以钠为依据做实验进展验证。问钠有哪些化学性质？生钠能与氧气等非金属反响；与水反响。师很好。现在，我们共同做两个实验证明一下上述推论是否正确。先做钠、钾与氧气的反响。实验2-9分别取一块钠、钾后擦干外表的煤油，放在石棉网上稍加热师观察发生的现象并进展比照反响的剧烈程度。注意：钾反响得很快，重点观察其火焰颜色和剧烈程度生我们可以看到钠、钾同时受热时，钾首先熔化且钾比钠燃烧得剧烈，发出黄紫色的光，钠燃烧火焰呈黄色。师很好。钾燃烧火焰事实上是紫色的，出现黄色是因为杂质的干扰。下面，请大家观察并比拟钠、钾与水的反响。实验2-10分别取同样大小的钾、钠与水反响，并在反响前的溶液中滴加酚酞。同时，告诉学生看37页右上角注解1，保持安静！问钠、钾分别与水反响时，何者剧烈？哪些现象可说明此结论？生钾与水反响剧烈。钠与水反响熔成一光亮小球，在水面迅速游动，逐渐消失；而钾与水反响熔成一火球，并发生爆炸，在水面很快消失。师答复得很好！问钾与水反响的产物是什么？怎样证明？生钾与水反响后的溶液能使酚酞变红，说明有碱KOH生成，钾与水反响时，在水面游动，说明有气体生成，应该是H2。 师很正确。但，希望大家能在课后设计一个钾与水反响的实验，要求能证明生成的气体是什么？ 师从上面两个实验均可以证明钾的化学性质比钠的更活泼，即钾元素金属性强于钠元素的金属性。研究其它碱金属，也得出同样的结论。 下面，让我们总结出碱金属的化学性质。 板书二、化学性质        1、与非金属反响O2师锂在空气中燃烧生成氧化锂，请大家分别写出Li、Na在空气中燃烧的化学方程式。板书        讲解说明三点：  1、钾、铷等碱金属与O2反响，会生成比过氧化物更复杂的氧化物，它们的反响方程式我们暂且不学。  2、从原子构造可推知，铷、铯是比钾更活泼的碱金属，它们遇到空气时，在室温下就燃烧。  3、碱金属除了能与氧气反响外，还能与Cl2等大多数非金属发生反响，表现出金属性，且金属性从锂到铯逐渐增强。过渡除钠、钾外，其他碱金属也都可以与水反响生成相应的碱和氢气，请大家在本上写出钠、钾、铷与水反响化学方程式。讲我们可以用一个通式来描述碱金属与水反响的化学方程式。板书2R+2H2O=2ROH+H2师大家预测一下铷、铯与水反响的剧烈程度比钾怎样？生应比钾更剧烈。师对，铷、铯遇水时立即燃烧，甚至爆炸。总结由上面的实验及大量的事实说明，碱金属的化学性质随着核电荷数的递增，原子的电子层数增多，原子半径增大，它们的金属性由锂到铯逐渐增强。投影板书二、碱金属元素的化学性质                相似性1、都能与氧气等非金属反响又如氯气                 2、都能与水生成反响氢氧化物和氢气                 3、均有很强的金属性              递变性 1、与氧气反响越来越剧烈                 2、与水反响越来越剧烈                 3、金属性逐渐增强过渡碱金属的化学性质很活泼，则它们在自然界的存在形式是什么呢？并且它们的单质应如何保存？一起看一下。投影板书 四、碱金属在自然界的存在和单质的保存方法： 、存  在：化合态，主要存在形式是碳酸盐、氯化物等 、保存方法：钠、钾一般保存在煤油中，而锂保存在液体石蜡或封存在固体石蜡中。    注：密度：     锂：0.534g/m3; 钠：0.97 g/m3; 钾：0.86 g/m3    煤油: 0.8 g/m3讲解1、存在：由于碱金属都是活泼的金属元素，所以它们的单质极易与空气中的氧气、二氧化碳等反响，也极易与水反响。因此，碱金属元素在自然界中全部以化合态形式存在，主要存在形式有碳酸盐、氯化物等。    2、保存：锂、钠、钾是活泼的金属，极易氧化变质甚至引起燃烧，它们又都能与水反响，属于易燃、易爆物质，存放它们要保证不与空气、水分接触。又因为它们的密度小，锂：0.534g/ m3小于煤油的密度，而保存在石蜡中。钠：0.97 g/ m3；钾：0.86 g/ m3；均大于煤油的密度0.8 g/ m3，因此，钠、钾一般保存在煤油中。投影练习 1、以下选项对碱金属性质的表达正确的选项是                  A、都是银白色、密度很小的柔软金属                B、单质的熔沸点是随核电荷数的增加而升高                C、单质的密度依次增大                D、单质都能与水反响生成碱和氢气                E、单质在空气中燃烧都生成过氧化物 学生讨论后单独答复选D。因为Cs 略带金色，只有钠在空气中燃烧才生成过氧化钠，碱金属单质的溶沸点随核电荷数的增加而降低的，所以只有D正确； 投影练习 2、铯是碱金属元素，以下关于铯的性质的表达不正确的选项是                 A、在化合物中显+1价               B、其单质能从水中置换出氢气               C、其氢氧化物的水溶液呈碱性               D、其碳酸盐难溶于水               E、保存在煤油中学生讨论后单独答复选D，因为碱金属的化学性质相似，Na2CO3是易溶的盐，铯的碳酸盐也是易溶的盐。 投影练习*碱金属0.195g与足量的水反响时，生成0.005g氢气，这种金属是C                A、Li    B、Na    C、K     D、Rb               解：设碱金属为 R，相对原子质量为 *                2R + 2H2O = 2ROH + H2                2*                 2               0.195g            0.005g               *=39               所以该碱金属应是K 本节小结碱金属原子由于其构造的相似性和递变性，导致了碱金属原子构造的相似性和递变性，在学习中要注意结合钠的性质，然后与其他的碱金属相比拟，就会体会到从特殊到一般的规律性所在。投影板书作业：P40  三、 五、 六 . z.