人教版必修二第一章第一节元素周期表第二课时学案有答案

元素周期表第二课时学案 【学习目标】 1.知道碱金属元素的原子结构及特点。 2.能说出碱金属元素化学性质的相似性及递变性。 3.初步学会根据原子结构的特点，推测元素的化学性质。 【学习过程】 一、碱金属的原子结构： 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 Li 3 1 2 0.152 钠 Na 11 1 3 0.186 钾 K 19 1 4 0.227 铷 Rb 37 1 5 0.248 铯 Cs 55 1 6 0.265 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电子数均为 1，不同点是电子层 数和原子半径不同，其变化规律是随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增加，原子半径逐 渐增大。 二、碱金属的物理性质： 物质名称 颜色和状态 密度/g·cm－3 熔点/℃ 沸点/℃ 锂 银白色，柔软 0.534 180.5 1 347 钠 银白色，柔软 0.97 97.81 882.9 钾 银白色，柔软 0.86 63.65 774 铷 银白色，柔软 1.532 38.89 688 铯 略带金色光泽， 1.879 28.40 678.4 柔软 从上表中可以看出：碱金属单质具有硬度小、密度小、熔点低、沸点低的特点。在碱金属内， 随着元素原子核电荷数的增加，单质的熔点和沸点逐渐降低。 碱金属单质也有延展性，导电性、导热性也很好，液态钠可用作核反应堆的传热介质。 三、碱金属的化学性质： 1．碱金属与 O2 反应 已知锂在空气中加热充分反应，可生成氧化物，该反应的化学方程式是 4Li＋O2===== △ 2Li2O 【实验】取相同大小的钾、钠各一粒，分别放在石棉网上的两边同时加热，观察实验现象。 相似性：碱金属都可与氧气反应 递变性：从上向下，碱金属与氧气反应越来越剧烈 2.碱金属与水的反应： 【实验】在两个培养皿中放入相同量的装有酚酞水，然后取相同大小的钾、钠各一粒分别 放入培养皿中，观察实验现象。 碱金属 钾 钠 实验 操作 实验 现象 熔成小球，浮于水面，四处游动， 有轻微爆炸声，反应后的溶液变红 熔成小球，浮于水面，四处游动， 有“嘶嘶”的响声，反应后的溶液 变红 结论 钾比钠的活动性强 实验 原理 2K＋2H2O===2KOH＋H2↑ 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 【思考】根据碱金属与氧气的反应的强弱，你来预测下 Rb、Cs 与水反应的剧烈程度如何？ Rb、Cs 与水的反应越来越剧烈。 请同学们根据所学内容，完成下列表格： Li Na K Rb Cs 与水反应的 现象 剧烈，生成 H2 更剧烈，生成 H2 轻微的爆炸， 生成 H2 遇水立即燃 烧，爆炸 遇水立即燃 烧，爆炸 结论 从上到下，反应越来越剧烈 从该反应中，试总结出碱金属与水反应具有什么相似性和递变性？ 相似性：碱金属都可与水反应 递变性： 从上向下，碱金属与水反应越来越剧烈 【思考】不论碱金属与氧气的反应还是与水的反应：为什么从上到下，反应越来越剧烈呢？ 碱金属从锂到铯，随着电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引 力逐渐减弱，失电子越来越易，与氧气、水反应越来越剧烈。 习题： 1．下列关于碱金属元素的叙述中正确的是( ) A．原子的最外层电子数都是 1，次外层电子数都是 8 B．单质的化学性质活泼，易失电子发生还原反应 C．除锂外均以化合态存在于自然界中 D．化合物中碱金属元素的化合价都为＋1 价 答案 D 解析 锂的次外层电子数为 2，且锂在自然界中也不能以游离态存在，A、C 项不正确；失 去电子发生的是氧化反应，B 选项错误。 2．锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种，下列说法正确的是( ) A．和 Li 同一主族的都是金属元素 B．Na＋比 Li 多一个电子层 C．Li、Na、K＋的最外层都只有一个电子 D．Li 是碱金属中原子半径最小的原子 答案 D 解析 锂在第ⅠA 族，该族中还有非金属元素氢，A 选项错误；Li、Na＋的原子结构示意图 分别为 、 ，B 选项错误；K＋的原子结构示意图为 ，其最外层有 8 个电子， C 选项错误。 3．下列各组比较不正确的是( ) A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈 B．还原性：K＞Na＞Li，故 K 可以从 NaCl 溶液中置换出金属钠 C．熔、沸点：Li＞Na＞K D．碱性：LiOH＜NaOH＜KOH 答案 B 解析 A 中锂的活泼性比钠弱，与水反应不如钠剧烈；B 中还原性，K＞Na＞Li，但 K 不能 置换出 NaCl 溶液中的 Na，而是先与 H2O 反应；C 中碱金属元素从 Li 到 Cs，熔、沸点逐渐 降低，即 Li＞Na＞K＞Rb＞Cs；D 中从 Li 到 Cs，碱金属元素的金属性逐渐增强，对应最高 价氧化物的水化物的碱性依次增强，即碱性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH。