1、第一節(jié)元素周期表 第2課時堿金屬元素,物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律,第2課時堿金屬元素,堿金屬元素的發(fā)現(xiàn) 堿金屬元素包括鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁，它們被發(fā)現(xiàn)的次序是鉀、鈉、鋰、銣、銫、鈁。 鉀和鈉都是在1807年由戴維發(fā)現(xiàn)的。他電解熔融的氫氧化鉀時，發(fā)現(xiàn)陰極表面上出現(xiàn)有金屬光澤、酷似水銀滴的顆粒，有的顆粒剛形成就燃燒掉了，發(fā)出火焰，并發(fā)生爆炸。有的顆粒逐漸失去光澤，表面形成一層白色薄膜。這種小的,金屬顆粒投進(jìn)水里，即出現(xiàn)火焰。戴維確定它是一種新的元素，因為是從鉀堿(potash)制得的，所以定名為鉀(potassium)。 同年，戴維又電解氫氧化鈉而制得金屬鈉。 1817年阿爾費特孫(Arfvedson)

2、從礦石分析中確定了鋰元素的存在。鋰的火焰顏色在1818年由格美林(Gmelin)發(fā)現(xiàn)。他們都沒有能制出鋰的單質(zhì)。1818年，布朗得斯(Brandes)和戴維電解氧化鋰，制得了少量金屬鋰。一直到1855年，本生(Bunsen)和馬提生(Mattiessen)用電解氯化鋰的方法才制得較,多的鋰。1893年根茨(Guntz)提出在400 時電解熔融的LiCl(55%)、KCl(45%)電解液制鋰，這種原理應(yīng)用到生產(chǎn)上，一直沿用到現(xiàn)在。 1860年克希荷夫(Kirchhoff)和本生研究堿金屬光譜時，發(fā)現(xiàn)藍(lán)色區(qū)域有明亮的光譜線，他們把顯示這種光譜線的元素叫銫，意思是“天藍(lán)”。1861年，克希荷夫和本生

3、又在暗紅色區(qū)域發(fā)現(xiàn)新的光譜線，他們把顯示這種光譜線的元素叫銣，意思是“暗紅”。,鈁這種在堿金屬中密度最大的元素，在理論上和性質(zhì)上都早就相當(dāng)明了地被預(yù)見了。但一直到1939年，貝赫蕾(Perrey)才發(fā)現(xiàn)了這第87號元素的一個半衰期很短的同位素223Fr，它是從235U衰變?yōu)?27Ac，227Ac又經(jīng)a衰變而成的。貝赫蕾是法國人，她為了祖國的榮譽命名它為鈁，意思是“法蘭西”。 堿金屬元素在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上有什么相似性和遞變性呢？,1了解堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)及特點。 2了解堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)的相似性及遞變性。 3認(rèn)識結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)的因果關(guān)系。,堿金屬元素,1堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性,一個

4、失去,1 還原,增多,增大,減弱 增強,2.堿金屬元素性質(zhì)的相似性和遞變性,低 小,小 白,遞減 遞增,氧化物過氧化物,劇烈,復(fù)雜,氫氧化物 氫氣,2ROH,H2,劇烈,3.原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系,1,增大,增強,增強,應(yīng)用思考：1.結(jié)合鈉、鉀的性質(zhì)，應(yīng)如何保存單質(zhì)鉀？ 2什么是元素的金屬性？,提示：因K與O2、H2O等發(fā)生反應(yīng)，故應(yīng)密閉保存，又因為K密度比煤油大且二者不反應(yīng)，所以同Na一樣，K也常保存在煤油中。,提示：金屬性是指元素的原子失去電子難易程度的性質(zhì)，即元素的原子越易失電子，元素的金屬性就越強。,知識拓展,一、堿金屬元素性質(zhì)相似性與遞變性的比較,(續(xù)上表),(續(xù)上表),特別關(guān)注：

5、Na、K與鹽溶液的反應(yīng)： 因Na、K等很活潑的金屬易與H2O反應(yīng)，故當(dāng)Na、K投入到鹽溶液中時，不是從溶液中置換出相對不活潑的金屬，而是先與水發(fā)生反應(yīng)生成堿與氫氣，然后生成的堿再與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)(若不符合復(fù)分解反應(yīng)的條件，則只發(fā)生金屬與水的反應(yīng))。,二、金屬性強弱的比較 1根據(jù)原子結(jié)構(gòu)：原子半徑越大，金屬性越強，反之則越弱。 2根據(jù)元素在周期表中的位置：同周期元素，從左至右，隨著原子序數(shù)的增加，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強；同主族元素，從上至下，隨著原子序數(shù)的增加，金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。,3根據(jù)實驗結(jié)論 (1)與水或酸反應(yīng)置換出氫的難易：金屬單質(zhì)與水或酸(非氧化性酸)反應(yīng)置換

6、出氫的速率越快(反應(yīng)越劇烈)，表明元素金屬性越強。 (2)最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強弱：堿性越強，表明該元素金屬性越強。 (3)置換反應(yīng)：一種金屬能把另一種金屬從它的鹽溶液里置換出來，表明前一種金屬元素比后一種金屬元素的金屬性強。,(4)單質(zhì)的還原性強弱：還原性越強，則金屬性越強。 (5)離子的氧化性強弱：離子的氧化性越強，則對應(yīng)金屬元素的金屬性越弱。 4根據(jù)金屬活動性順序表：一般來說，排在前面的金屬的金屬性較強。,特別關(guān)注：(1)如某金屬元素金屬性越強，則單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)就越劇烈，最高價氧化物的水化物堿性越強。 (2)金屬性強弱的比較，是比較原子失去電子的難易，而不是失去電子的多少。

7、如Na失去一個電子，而Mg失去兩個電子，但Na的金屬性比Mg強。,嘗試應(yīng)用,1(雙選題)金屬鈉比金屬鉀() A金屬性強B還原性弱 C原子半徑大 D熔點高,解析：堿金屬中，隨原子序數(shù)遞增，金屬性增強，還原性增強，原子半徑增大，熔、沸點降低。 答案：BD,2下列四種演示金屬鉀與水反應(yīng)的實驗裝置，正確的是(),解析：鉀與水反應(yīng)劇烈，從安全角度來看，用B裝置反應(yīng)空間大且加有玻璃片，能防止液體濺出來，C空間太小可能會爆炸，D鉀與水反應(yīng)太劇烈不易操作。 答案：B,3(雙選題)按Li、Na、K、Rb、Cs順序遞增的性質(zhì)是() A單質(zhì)的還原性 B陽離子的氧化性 C氫氧化物的堿性 D單質(zhì)的熔點,解析：堿金屬按L

8、i、Na、K、Rb、Cs的順序，單質(zhì)還原性遞增，陽離子的氧化性遞減，氫氧化物的堿性遞增，單質(zhì)的熔點遞減，故A、C兩項正確，B、D兩項錯誤。 答案：AC,一、堿金屬元素的性質(zhì),下列關(guān)于堿金屬的敘述中，不正確的是() A隨著原子序數(shù)的增加，元素的金屬性逐漸增強 B隨著原子序數(shù)的減小，單質(zhì)的還原性逐漸增強 C熔點最高的也是相對原子質(zhì)量最小的 D密度最小的也是金屬性最弱的,解析：堿金屬隨著原子序數(shù)的增加，元素的金屬性逐漸增強，單質(zhì)的還原性逐漸增強，單質(zhì)的熔點逐漸降低，單質(zhì)密度逐漸增大(鉀有特殊)。 答案：B 名師點睛：堿金屬元素的個體差異： 在分析堿金屬元素單質(zhì)及其化合物有關(guān)題目時，既要注意應(yīng)用堿金屬

9、元素的相似性、遞變性，還要注意其個體差異。 (1)Na、K通常保存在煤油中，Li通常用石蠟密封。,(2)堿金屬還原性最強的是Cs，還原性最弱的是Li。 (3)堿金屬陽離子氧化性最弱的是Cs，最強的是Li。 (4)堿金屬元素只有Li與O2反應(yīng)的產(chǎn)物為Li2O一種，其他元素與O2反應(yīng)的產(chǎn)物至少有兩種。 (5)堿金屬元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物中只有LiOH微溶，其他均為易溶于水的強堿。 (6)堿金屬元素從LiCs，密度逐漸增大，但K的密度小于Na。,變式應(yīng)用,1(2013湖南長沙檢測)銫是一種堿金屬元素，下列關(guān)于銫的敘述中，正確的是() ACsOH是一種可溶于水的強堿 BCs在空氣中燃燒，只生成一

10、種氧化物Cs2O CCs與水反應(yīng)，能發(fā)生爆炸，并放出O2 D用酒精燈加熱Cs2CO3，可生成Cs2O和CO2,解析：NaOH、KOH是可溶于水的強堿，Cs的金屬性強于Na、K的金屬性，因此CsOH也是一種強堿，A項正確；除Li與O2反應(yīng)生成Li2O外，其他堿金屬與O2反應(yīng)時，產(chǎn)物越來越復(fù)雜，因此Cs在空氣中燃燒，產(chǎn)物不是只有Cs2O，B項錯誤；Cs的金屬性很強，與水反應(yīng)時能發(fā)生爆炸，但只有H2而沒有O2生成，C項錯誤；Cs2CO3、Na2CO3性質(zhì)穩(wěn)定，受熱一般不會分解，D項錯誤。 答案：A,二、金屬活動性的比較,下列事實不能用于判斷金屬性強弱的是() A金屬間發(fā)生的置換反應(yīng) B1 mol金屬

11、單質(zhì)在反應(yīng)中失去電子的多少 C金屬元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強弱 D金屬元素的單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)置換出氫氣的難易程度,解析：金屬單質(zhì)在反應(yīng)中失去電子的多少，不能作為判斷金屬性強弱的依據(jù)，如1 mol Al反應(yīng)失去的電子比1 mol Mg多，但Al的金屬性比Mg弱，1 mol Na反應(yīng)失去的電子比1 mol Ca少，但Ca的金屬性比Na強。 答案：B 名師點睛：(1)不能認(rèn)為金屬原子的最外層電子數(shù)越多，金屬性越強。 (2)不能認(rèn)為等量的金屬與酸反應(yīng)時產(chǎn)生的H2越多，金屬性越強。,例如：Na、Al最外層電子數(shù)分別為1、3,1 mol Na與1 mol Al與酸(足量)反應(yīng)產(chǎn)生H2的量分別

12、為0.5 mol、1.5 mol，但金屬性：NaAl，因此要牢記應(yīng)根據(jù)金屬失去電子的難易程度比較其金屬性強弱。,變式應(yīng)用,2下列敘述中肯定能說明金屬A比金屬B活潑性強的是() AA原子最外層電子數(shù)比B原子的最外層電子數(shù)少 BA原子電子層數(shù)比B原子的電子層數(shù)多 C1 mol A從酸中置換生成的H2比1 mol B從酸中置換生成的H2多 D常溫時，A能從酸中置換出氫，而B不能,解析：比較金屬的活潑性強弱時應(yīng)根據(jù)失去電子的難易程度，而不應(yīng)該根據(jù)最外層電子數(shù)的多少；應(yīng)根據(jù)與水(或酸)反應(yīng)的劇烈程度，而不應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)生H2的量的多少，更不應(yīng)該根據(jù)原子電子層數(shù)的多少，故A、B、C三項錯誤，D項正確。 答案：

13、D,水平測試,1Na和Na兩種粒子，不相同的是() 核內(nèi)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)最外層電子數(shù)原子序數(shù) A B C D,B,2下列關(guān)于堿金屬的描述中正確的是() A堿金屬都可以保存在煤油中 B硬度小，密度小，熔點低 C在空氣中加熱均能生成多種氧化物 D堿金屬與水反應(yīng)，均漂浮在水上面,解析：金屬鋰的密度為0.534 g/cm3，會漂浮在煤油上面，故A錯誤；通常狀況下，堿金屬都屬于軟金屬，即硬度小，堿金屬中密度最大的銫僅有1.879 g/cm3，熔點最高的鋰僅為180.5 ，故堿金屬“硬度小、密度小、熔點低”是正確的，即B項正確；在空氣中加熱，Li和O2反應(yīng)只生成Li2O，即C項錯誤；銣、銫的密度大于1 g

14、/cm3，所以D項不正確。 答案：B,3某主族元素的原子最外層是第5層，其上有1個電子，下列描述中正確的是() A其單質(zhì)常溫下跟水反應(yīng)不如鈉劇烈 B其原子半徑比鉀原子半徑小 C其碳酸鹽易溶于水 D其氫氧化物不能使氫氧化鋁溶解,解析：根據(jù)題意知該元素為37號元素Rb，位于第五周期、第A族，其性質(zhì)與我們熟悉的鈉、鉀相似，且比鈉、鉀的金屬性更強。 答案：C,4(雙選)居里夫人發(fā)現(xiàn)的鐳是元素周期表中第七周期第A族元素，下列關(guān)于鐳的性質(zhì)描述正確的是() A單質(zhì)能置換出CuCl2中的銅 B在化合物中呈2價 C氫氧化物呈兩性 D碳酸鹽易溶于水,解析：據(jù)同主族金屬元素的遞變規(guī)律，可知金屬活潑性RaCa，而活潑

15、性CaNa，所以A項Ra不能置換CuCl2中的銅，而是先與水發(fā)生反應(yīng)，A錯誤；最高正價等于主族序數(shù)，故B正確；Ra(OH)2是強堿，C錯誤；同CaCO3、BaCO3相似，RaCO3也難溶于水，D錯誤。 答案：B,5鉀的活動性比鈉強的根本原因是() A鉀的密度比鈉小 B鉀原子的電子層比鈉多一層 C加熱時，鉀比鈉更易氣化 D鉀與水反應(yīng)比鈉劇烈,解析：根據(jù)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)可知，鉀的活動性比鈉強的根本原因是鉀原子比鈉原子多一個電子層，原子半徑比鈉大，失電子能力比鈉強。 答案：B,6已知元素aA、bB、cC、dD、eE的原子結(jié)構(gòu)示意圖分別為：,請回答下列問題。(用化學(xué)用語回答) (1)屬于同周期元素的是_，

16、屬于同主族元素的是_。 (2)短周期中金屬性最強的元素是_。 (3)上述元素中最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性最強的是_。,解析：(1)弄清原子結(jié)構(gòu)示意圖與元素在周期表中的位置關(guān)系，即電子層數(shù)與周期序數(shù)相等，所以A、B、C(即分別為Na、Cl、Al)同周期。主族的族序數(shù)與最外層電子數(shù)相等，所以A、D、E(即分別為Na、K、Li)同主族。 (2)同主族從上到下金屬性增強，但K不是短周期元素，故短周期中金屬性最強的元素應(yīng)為Na。 (3)金屬性越強，最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性越強。 答案：(1)Na、Al、ClLi、Na、K(2)Na(3)KOH,能力提升,7已知：苯與水互不相溶，苯的密度為0.88

17、g/cm3；金屬鈉的密度為0.97 g/cm3；苯與鈉不反應(yīng)。現(xiàn)將一小粒金屬鈉投入盛有苯和水的燒杯中，觀察到的現(xiàn)象可能是() A鈉在水層中四處游動，伴有嘶嘶的聲音 B鈉停留在苯層中不發(fā)生反應(yīng) C鈉在苯的液面上反應(yīng)并四處游動 D鈉在苯與水的界面處與水發(fā)生反應(yīng),解析：根據(jù)題目提供的信息，鈉的密度介于苯和水之間，所以鈉會在苯與水的界面處與水發(fā)生反應(yīng)。 答案：D,8用光潔的鉑絲蘸取某無色溶液，在無色的火焰上灼燒時觀察到有黃色火焰，則下列有關(guān)敘述中正確的是（ ） A.只含有Na+ B.一定含有Na+，也可能含有K+ C.可能含有Na+或K+中的一種 D.既含有Na+,又含有K+,B,9某同學(xué)為測定一定量

18、的鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的體積，設(shè)計了如下圖所示的裝置(固定裝置已略去)進(jìn)行實驗，圖中的量氣裝置由甲、乙兩根玻璃管組成，它們用橡皮管連通，并裝有適量水，甲管有刻度，供量氣用；乙管可上下移動，以調(diào)節(jié)液面高低。,(1)實驗開始時，欲使鈉與水接觸反應(yīng)，應(yīng)如何操作？ _。 (2)反應(yīng)開始后，大試管中觀察到的現(xiàn)象是_。 (3)已知有關(guān)物質(zhì)的密度(K)0.86 g/cm3，(Na)0.97 g/cm3，(煤油)0.80 g/cm3。如果將鈉換成大小相同的鉀進(jìn)行上述實驗，結(jié)果鉀反應(yīng)所用的時間比鈉反應(yīng)所用的時間要_(填“長”或“短”)，其原因是_。 (4)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，相同質(zhì)量的鈉、鉀與足量的水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的體積之比為_。,解析：(1)要使反應(yīng)開始，應(yīng)使鈉與水接觸，故應(yīng)按下橡皮塞，將大頭針向上拔出。(2)由于鈉的密度小于水，但又大于煤油，所以鈉落入試管后，會在水與煤油的