1、碱金属元素的性质与原子结构碱金属元素单质Rb 思考与交流 科学探究:完成课本第5页的表.我们把A 称为碱金属族,为什么要把它们编在一个族呢?请同学们画出碱金属的原子结构示意图,比较碱金属原子结构的共同之处。1、碱金属元素的原子结构 思考:碱金属原子结构有何异同?相同点:碱金属元素原子结构的 相同,都为 。递变性:从Li到Cs,碱金属元素的原子结 构中,依次增多,原子半径依次 。最外层电子数1个 电子层数增大 物质的性质主要取决于原子的最外层电子数,从碱金属元素原子的结构可推知其化学性质如何?有什么相似性吗?最外层上都只有1个电子,化学反应中易失去1个电子,形成+1价的阳离子,单质体现还原性,并
2、能与氧气等非金属元素及水发生化学反应。取一小块钾,擦干表面的煤油后放在石棉网上加热,观察现象。同钠与氧气的反应比较。钠在空气中的燃烧钾在空气中的燃烧钠 钾 与氧气反应 剧烈燃烧,火焰呈 色,生成 色的固体 剧烈燃烧,火焰呈 色 钠、钾化学性质比较黄淡黄紫元素条件现象产物结论LiNa加热 燃烧,剧烈Na2O2 K 稍加热 燃烧,更剧烈 更复杂的氧化物KO2 RbCs(1)与非金属的反应(以O2为例)从LiCs,随电子层数的递增,还原性(金属性)逐渐增强。加热 燃烧,较不剧烈 Li2O 接触空气不加热 剧烈 更复杂的氧化物 接触空气不加热 剧烈 更复杂的氧化物 钠、钾与水的反应 与水反应 在水面上
3、、成银白色、在水面上四处 、滴入酚酞溶液呈 色 在水面上、成银白色、在水面上四处 、滴入酚酞溶液 呈 色,有微弱爆炸 钠 钾 浮熔游动红钠、钾与水的反应浮熔游动红元素 现象 产物 结论 Li Na K Rb Cs 从LiCs,随电子层数的递增,还原性(金属性)逐渐增强。会反应,比Na缓慢 遇水燃烧,甚至爆炸 对应的碱和氢气 剧烈反应,有“浮、熔、游、红、鸣”现象 更剧烈,气体会燃烧,轻微爆炸 13实验结论(1)相似性:都能与 O2 和 H2O 发生反应,都有强。(2)递变性:比的还原性更强,更易与 O2 和 H2O反应。(3)有关反应方程式:与 O2 反应:锂与氧气反应:4LiO2=点燃 2L
4、i2O钠在不同条件下与 O2 反应:常温下:,加热(或点燃):。氧化还原还原性钾钠4NaO2=2Na2O 2NaO2=Na2O214小结 从 Li 到 Cs 在空气中燃烧其产物越来越复杂。与水反应:钠与水反应:。钾与水反应:。2Na2H2O=2NaOHH22K2H2O=2KOHH2 碱金属元素从上到下(Li、Na、K、Rb、Cs),随着核电荷数的增加,碱金属元素原子的电子层数逐渐 ,原子半径逐渐 ,原子核对 的引力逐渐减弱,原子失电子的能力逐渐 。增多 最外层电子 增强 元素的金属性逐渐 ,金属单质的还原性逐渐 ,与水和氧气的反应越来越 ,生成的氧化物越来越 。最高价氧化物对应水化物的碱性越来
5、越 。增强剧烈复杂强增大 增强元素金属性强弱判断依据:1、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易,则金属性越强。已知金属A可与冷水反应,金属B和热水才能反应,金属C和水不能反应,判断金属A、B、C金属性强弱如何?金属性 A B C 元素金属性强弱判断依据:1、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易,则金属性越强。2、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强,则原金属元素的金属性越强。已知NaOH为强碱、Mg(OH)2为中强碱、Al(OH)3为两性氢氧化物,则Na、Mg、Al的金属性强弱顺序如何?金属性 Na Mg Al 元素金属性强弱
6、判断依据:1、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易,则金属性越强。2、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强,则原金属元素的金属性越强。3、可以根据对应阳离子的氧化性强弱判断。金属阳离子氧化性越弱,则元素金属性越强。氧化性 Al3+Mg2+Na+,则元素金属性顺序为 NaMgAl 碱金属的物理性质有何相似性和递变性?元素 名称 元素 符号 核电 核数 颜色和状态 密度(g/cm3)熔点(。C)沸点(。C)锂 Li 3 银白色,柔软 0.534 180.5 1347 钠 Na 11 银白色,柔软 0.97 97.81 882.9 钾 K 19 银白色,柔软
7、 0.86 63.65 774 铷 Rb 37 银白色,柔软 1.532 38.89 688 铯 Cs 55 略带金色光泽,柔软 1.879 28.40 678.4 碱金属的物理性质的比较 相 似 点 递变性 颜色 硬度密度 熔沸点 导电导热性 密度变化 熔沸点变化Li Na K Rb Cs柔软 较小 较低 强 逐渐增大(K特殊)单质的熔沸点逐渐降低 均为银白色(Cs略带金色)1.锂电池是一种高能电池。锂有机化学中重要的催化剂。锂制造氢弹不可缺少的材料。锂是优质的高能燃料(已经 用于宇宙飞船、人造卫星和 超声速飞机)。3铷铯主要用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确的计时仪器。2钾的化合
8、物最大用途是做钾肥。硝酸钾还用于做火药。碱金属元素的用途:小结:1、碱金属元素的原子结构2、碱金属的化学性质(1)与氧气反应(2)与水反应3、金属性强弱的判断依据4、碱金属的物理性质及用途课堂练习:1:碱金属钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,下列预言错误的是:.在碱金属中它具有最大的原子半径 .它的氢氧化物化学式为FrOH,是一种极强的碱 C.钫在空气中燃烧时,只生成化学式为Fr2O的 氧化物 D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸.2.下列关于钾、钠、铷、铯的说法中,不正确的是:()A.原子半径随核电荷数的增大而增大 B.单质的密度均小于1 C.其氢氧化物
9、中,碱性最强的CsOH D.氧化能力最强的是锂离子 3.钠、钾保存在煤油里,锂是否也可保存在煤油里?(煤油的密度为0.78g/cm3)少量的锂可保存在密度更小的石蜡油里。B卤族元素的性质与原子结构卤族元素原子结构示意图+92 7+172 8 7+352 8 18 7+532 8 18 18 7FClBrI思考卤族元素其原子结构有何特点?其原子结构的相似性和递变性会对其性质产生哪些影响?最外层电子数均为,均易电子,具有强性。7得到氧化增多增大1、卤素原子结构特点随着核电荷数的递增,电子层数逐渐,原子半径逐渐。(1)相似性:(2)递变性:2、卤素单质的物理性质(1)相似性:(2)递变性:有颜色,密
10、度小,熔沸点都较低。颜色:状态:密度:熔沸点:逐渐加深气 液固逐渐增大依次增高卤素单质性质特殊性:2、Br2是易挥发的深红棕色液体,是中学阶段唯一一种液态非金属单质,其保存通常加入少量的水,即“液封”;1、单质都有颜色;3、I2易升华,遇淀粉溶液变蓝色。(1)与H2反应3、卤素单质化学性质F2Cl2Br2I2反应越来越难HF HCl HBr HI剧烈程度:生成的氢化物的稳定性:通式:X2+H2=2HX水溶液酸性:HF HCl HBr HI(2)卤素单质之间的置换反应2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2(溶液由无色变成橙黄色)2KI+Cl2=2KCl+I2(溶液由无色变成棕黄色)2KI+Br2
11、=2KBr+I2 (溶液由无色变棕黄色)由上述反应可比较卤素单质_性强弱。氧化氧化性:F2 Cl2 Br2 I2从F I,元素的非金属性逐渐减弱。35实验操作 实验现象 化学方程式 结论 静置后,液体分层,上层 ,下层 Cl2、Br2、I2的氧化性 静置后,液体分层,上层 ,下层 静置后液体分层,上层 ,下层 无色橙色无色紫红色无色紫红色2NaClBr22NaBrCl2=2KClI22KICl2=2KBrI22KIBr2=逐渐减弱(3)卤素单质与水的反应2F2+2H2O=4HF+O2 (剧烈反应)逐渐困难通式:X2+H2O =HX +HXO(X=Cl、Br、I 但F)I2+H2O =HI +H
12、IOBr2+H2O =HBr+HBrOCl2+H2O =HCl+HClO4、卤素的递变规律卤族元素周期表从上到下(F、Cl、Br、I),随着核电荷数的增加,元素原子的电子层数逐渐,原子半径逐渐,原子核对最外层电子的引力逐渐,原子得电子能力逐渐,元素的非金属性逐渐,与氢气越来越反应,生成氢化物越来越。增多增大减弱减弱减弱难不稳定5、元素非金属性强弱判断依据(1)非金属单质与氢气化合的难易程度;比较元素非金属性强弱,其实质是看元素原子得电子的难易,越容易得电子,非金属性越强,反之非金属性越弱。(2)形成气态氢化物的稳定性;氢化物稳定性越强,非金属性越强;(3)最高价氧化物对应水化物酸性强弱;(4)
13、单质间的置换反应。通过碱金属及卤族元素原子结构及其单质性质学习可以得出:原子的结构决定了元素的性质,同主族元素从上到下,元素的性逐渐增强,性逐渐减弱。同主族元素其单质和化合物的性质既具有相似性,又具有递变性。小结 金属非金属1、砹是原子序数最大的卤族元素,根据卤族性质的递变规律,对砹及其化合物的叙述,正确的是()A、与H2化合能力:At2 I2B、砹在常温下为白色固体;C、砹原子的最外电子层上有7个电子;D、AgAt易溶于水。C随堂训练2、向含有NaBr和KI的混合溶液中通入过量Cl2充分反应后将溶液蒸干,并灼烧所得物质,最后剩下的物质是()A、NaCl和 KI B、KCl和NaClC、NaCl、KCl和I2D、NaCl、KCl、I2和Br2B随堂训练3在盛有少量氯水的试管中加入过量的溴化钾溶液,再加入少量四氯化碳,振荡静置后可观察到的现象是()A溶液呈橙色不分层B溶液分两层,上层呈橙色C溶液分两层,下层呈橙色D溶液呈紫色不分层C434甲、乙、丙三种溶液各含有一种 X(X为 Cl、Br、I中的一种),向甲中加淀粉溶液和新制的氯水变为橙色,将此溶液倒入丙中,颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有()ABr、Cl、IBBr、I、ClCI、Br、ClDCl、I、BrB