堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)和堿金屬的性質(zhì).doc

堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)和堿金屬的性質(zhì)教學(xué)目的使學(xué)生了解堿金屬的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，并能運(yùn)用原子結(jié)構(gòu)的初步知識(shí)來了解它們?cè)谛再|(zhì)上的差異及遞變規(guī)律，為今后學(xué)習(xí)元素周期律打好基礎(chǔ)。對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練。教學(xué)重點(diǎn) 堿金屬元素的性質(zhì)以及原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)方法模式的訓(xùn)練教學(xué)方法 啟發(fā)、引導(dǎo)、討論、實(shí)驗(yàn)、對(duì)比、練習(xí)等課時(shí)安排:1課時(shí) 教學(xué)用具 投影儀、鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、石棉網(wǎng)、酒精燈、燒杯、玻璃片、水、金屬鈉、金屬鉀、酚酞試液。教學(xué)過程 引入前幾節(jié)課我們共同學(xué)習(xí)了堿金屬的代表性元素鈉及其化合物的主要性質(zhì)，本節(jié)課我們繼續(xù)學(xué)習(xí)第三節(jié)堿金屬元素。板書第三節(jié)堿金屬元素師我先問大家兩個(gè)問題：堿金屬共包括哪幾種元素？為什么把這幾種元素統(tǒng)稱為堿金屬？生堿金屬包括鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁，因?yàn)樗鼈兊难趸锏乃锸强扇塾谒膹?qiáng)堿，因此被統(tǒng)稱為堿金屬。板書（Li、Na、K、Rb、Cs、Fr）師回答得很好。鈁是一種放射性元素，我們現(xiàn)階段不研究它。人們把鋰、鈉、鉀、銣、銫等叫做堿金屬，并把它們放在一起研究，說明它們之間存在著某種內(nèi)在的聯(lián)系，這種聯(lián)系我們可以從兩個(gè)方面進(jìn)行研究：即相似性和遞變性。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，本節(jié)課我們首先從微觀的原子結(jié)構(gòu)特征入手。板書一、原子結(jié)構(gòu)師請(qǐng)同學(xué)們?cè)诒旧蠈懗鯨i、Na、K的原子結(jié)構(gòu)圖，同時(shí)觀察它們之間有哪些聯(lián)系？然后翻看36頁表2-2中Rb、Cs的原子結(jié)構(gòu)圖，總結(jié)堿金屬原子結(jié)構(gòu)上的相似性和遞變性。投影板書一、堿金屬的原子結(jié)構(gòu) 性質(zhì)相似性：遞變性：生相似性是最外電子層都有一個(gè)電子；遞變性是隨著核電荷數(shù)增加，原子的電子層數(shù)增多，原子半徑增大。板書相似性：最外電子層都有一個(gè)電子；遞變性：隨著核電荷數(shù)增加。原子的電子層數(shù)增多。原子半徑增大 師因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，先讓我們共同學(xué)習(xí)一下堿金屬的物理性質(zhì)板書二、物理性質(zhì)講大家一定要注意看36頁左上角的注解1對(duì)鉀的密度反常的解釋。然后我們共同填表格。投影板書堿金屬的物理性質(zhì)LiNaKRbCs相 似 性 顏色 均為銀白色（銫略帶金色） 硬度 柔軟 密度 較小 熔沸點(diǎn) 較低 導(dǎo)電導(dǎo)熱性 強(qiáng) 遞 變 性 密度變化 逐漸增大（鉀反常） 熔沸點(diǎn)變化 逐漸降低 師根據(jù)初中所學(xué)的知識(shí)，元素的性質(zhì)主要由構(gòu)成元素原子的結(jié)構(gòu)決定，那么，根據(jù)堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性，大家可以得出怎樣的推論呢？生堿金屬原子的最外電子層只有一個(gè)電子，因此，可以推出它們具有相似的化學(xué)性質(zhì)。由于隨著核電荷數(shù)的增加，堿金屬元素原子的電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑增大，原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減弱。因此，堿金屬元素的原子失去最外電子層中電子的能力逐漸增強(qiáng)。從Li到Cs，它們的金屬性逐漸增強(qiáng)（元素的金屬性表現(xiàn)為單質(zhì)的還原性）投影板書 一、堿金屬的原子結(jié)構(gòu)性質(zhì)相似性：堿金屬化學(xué)性質(zhì)相似（與鈉相似）遞變性：隨著核電荷數(shù)的增加原子的電子層數(shù)逐漸增多原子半徑增大金屬性逐漸增強(qiáng)師推論過程非常詳細(xì)！上述推論是否正確，需要通過實(shí)驗(yàn)和事實(shí)進(jìn)行論證。由于它們的化學(xué)性質(zhì)相似，并且我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了一種堿金屬元素鈉，所以我們就以鈉為依據(jù)做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。問鈉有哪些化學(xué)性質(zhì)？生鈉能與氧氣等非金屬反應(yīng)；與水反應(yīng)。師很好?，F(xiàn)在，我們共同做兩個(gè)實(shí)驗(yàn)證明一下上述推論是否正確。先做鈉、鉀與氧氣的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)2-9分別取一塊鈉、鉀后擦干表面的煤油，放在石棉網(wǎng)上稍加熱師觀察發(fā)生的現(xiàn)象并進(jìn)行對(duì)比反應(yīng)的劇烈程度。注意：鉀反應(yīng)得很快，重點(diǎn)觀察其火焰顏色和劇烈程度生我們可以看到鈉、鉀同時(shí)受熱時(shí)，鉀首先熔化且鉀比鈉燃燒得劇烈，發(fā)出黃紫色的光，鈉燃燒火焰呈黃色。師很好。鉀燃燒火焰事實(shí)上是紫色的，出現(xiàn)黃色是因?yàn)殡s質(zhì)的干擾。下面，請(qǐng)大家觀察并比較鈉、鉀與水的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)2-10分別取同樣大小的鉀、鈉與水反應(yīng)，并在反應(yīng)前的溶液中滴加酚酞。（同時(shí)，告訴學(xué)生看37頁右上角注解1，保持安靜?。﹩栤c、鉀分別與水反應(yīng)時(shí)，何者劇烈？哪些現(xiàn)象可說明此結(jié)論？生鉀與水反應(yīng)劇烈。鈉與水反應(yīng)熔成一光亮小球，在水面迅速游動(dòng)，逐漸消失；而鉀與水反應(yīng)熔成一火球，并發(fā)生爆炸，在水面很快消失。師回答得很好！問鉀與水反應(yīng)的產(chǎn)物是什么？怎樣證明？生鉀與水反應(yīng)后的溶液能使酚酞變紅，說明有堿KOH生成，鉀與水反應(yīng)時(shí)，在水面游動(dòng)，說明有氣體生成，應(yīng)該是H2。 師很正確。但，希望大家能在課后設(shè)計(jì)一個(gè)鉀與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，要求能證明生成的氣體是什么？ 師從上面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均可以證明鉀的化學(xué)性質(zhì)比鈉的更活潑，即鉀元素金屬性強(qiáng)于鈉元素的金屬性。研究其它堿金屬，也得出同樣的結(jié)論。 下面，讓我們總結(jié)出堿金屬的化學(xué)性質(zhì)。 板書二、化學(xué)性質(zhì)1、與非金屬反應(yīng)（O2）師已知鋰在空氣中燃燒生成氧化鋰，請(qǐng)大家分別寫出Li、Na在空氣中燃燒的化學(xué)方程式。板書 講解說明三點(diǎn)：1、鉀、銣等堿金屬與O2反應(yīng)，會(huì)生成比過氧化物更復(fù)雜的氧化物，它們的反應(yīng)方程式我們暫且不學(xué)。2、從原子結(jié)構(gòu)可推知，銣、銫是比鉀更活潑的堿金屬，它們遇到空氣時(shí)，在室溫下就燃燒。3、堿金屬除了能與氧氣反應(yīng)外，還能與Cl2等大多數(shù)非金屬發(fā)生反應(yīng)，表現(xiàn)出金屬性，且金屬性從鋰到銫逐漸增強(qiáng)。過渡除鈉、鉀外，其他堿金屬也都可以與水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿和氫氣，請(qǐng)大家在本上寫出鈉、鉀、銣與水反應(yīng)化學(xué)方程式。講我們可以用一個(gè)通式來描述堿金屬與水反應(yīng)的化學(xué)方程式。板書2R+2H2O=2ROH+H2師大家預(yù)測(cè)一下銣、銫與水反應(yīng)的劇烈程度比鉀怎樣？生應(yīng)比鉀更劇烈。師對(duì)，銣、銫遇水時(shí)立即燃燒，甚至爆炸?？偨Y(jié)由上面的實(shí)驗(yàn)及大量的事實(shí)說明，堿金屬的化學(xué)性質(zhì)隨著核電荷數(shù)的遞增，原子的電子層數(shù)增多，原子半徑增大，它們的金屬性由鋰到銫逐漸增強(qiáng)。投影板書二、堿金屬元素的化學(xué)性質(zhì) 相似性1、都能與氧氣等非金屬反應(yīng)（又如氯氣）2、都能與水生成反應(yīng)氫氧化物和氫氣3、均有很強(qiáng)的金屬性遞變性 1、與氧氣反應(yīng)越來越劇烈2、與水反應(yīng)越來越劇烈3、金屬性逐漸增強(qiáng)過渡堿金屬的化學(xué)性質(zhì)很活潑，那么它們?cè)谧匀唤绲拇嬖谛问绞鞘裁茨兀坎⑶宜鼈兊膯钨|(zhì)應(yīng)如何保存？一起看一下。投影板書 四、堿金屬在自然界的存在和單質(zhì)的保存方法： 、存在：化合態(tài)，主要存在形式是碳酸鹽、氯化物等 、保存方法：鈉、鉀一般保存在煤油中，而鋰保存在液體石蠟或封存在固體石蠟中。注：密度： 鋰：0.534g/m3; 鈉：0.97 g/m3; 鉀：0.86 g/m3煤油: 0.8 g/m3 講解1、存在：由于堿金屬都是活潑的金屬元素，所以它們的單質(zhì)極易與空氣中的氧氣、二氧化碳等反應(yīng)，也極易與水反應(yīng)。因此，堿金屬元素在自然界中全部以化合態(tài)形式存在，主要存在形式有碳酸鹽、氯化物等。2、保存：鋰、鈉、鉀是活潑的金屬，極易氧化變質(zhì)甚至引起燃燒，它們又都能與水反應(yīng)，屬于易燃、易爆物質(zhì)，存放它們要保證不與空氣、水分接觸。又因?yàn)樗鼈兊拿芏刃?，鋰?.534g/ m3小于煤油的密度，而保存在石蠟中。鈉：0.97 g/ m3；鉀：0.86 g/ m3；均大于煤油的密度0.8 g/ m3，因此，鈉、鉀一般保存在煤油中。投影練習(xí) 1、下列選項(xiàng)對(duì)堿金屬性質(zhì)的敘述正確的是（） A、都是銀白色、密度很小的柔軟金屬 B、單質(zhì)的熔沸點(diǎn)是隨核電荷數(shù)的增加而升高 C、單質(zhì)的密度依次增大 D、單質(zhì)都能與水反應(yīng)生成堿和氫氣 E、單質(zhì)在空氣中燃燒都生成過氧化物 學(xué)生討論后單獨(dú)回答選D。因?yàn)镃s 略帶金色，只有鈉在空氣中燃燒才生成過氧化鈉，堿金屬單質(zhì)的溶沸點(diǎn)隨核電荷數(shù)的增加而降低的，所以只有D正確； 投影練習(xí) 2、銫是堿金屬元素，下列關(guān)于銫的性質(zhì)的敘述不正確的是（）A、在化合物中顯+1價(jià)B、其單質(zhì)能從水中置換出氫氣C、其氫氧化物的水溶液呈堿性D、其碳酸鹽難溶于水E、保存在煤油中學(xué)生討論后單獨(dú)回答選D，因?yàn)閴A金屬的化學(xué)性質(zhì)相似，Na2CO3是易溶的鹽，銫的碳酸鹽也是易溶的鹽。 投影練習(xí)某堿金屬0.195g與足量的水反應(yīng)時(shí)，生成0.005g氫氣，這種金屬是（C） A、LiB、NaC、KD、Rb解：設(shè)堿金