高中化学优质教案 碱金属元素的结构与性质 教学设计[必修]

第2课时碱金属元素的结构与性质
师：在专题1，我们已经学习了Na的性质，现象是本质的反映，宏观是微观的体现。

现在让我们从原子结构这一微观角度来研究微观结构与宏观性质的关系。

板书：二、元素的性质与原子结构
师：请同学们看书P5，科学探究，并完成该表。

由此可以得出什么结论？
生1：核电荷数从Li→Cs逐渐增多。

生2：最外层电子数都相同为1。

生3：电子层数依次增多，从2层增大到6层。

生4：原子半径逐渐增大。

师：很好！这是我们从微观原子结构分析而得出的结论，现在，我们再通过客观实验，加以分析、研究。

[演示实验①] Na、K在空气中燃烧
引导学生观察，得出结论。

生1：都熔化成银白色的小圆球，但K先燃烧。

生2：通过蓝色钴玻璃观察，火焰颜色不一样。

[演示实验②] Na、K与H2O反应
请两名学生上台，在教师指导下，同时演示K、Na与水的反应。

指导学生观察现象，并写出方程式。

生1：Na、K与H2O反应都很容易，但K更剧烈，在烧杯中发出了“啪”“啪”的响声。

生2：烧杯中滴入酚酞后，颜色都变为红色——有碱性物质生成。

多媒体展示：Na、K性质比较表
表（一）Na、K与O2反应
表（二）Na、K与H2O反应
师：请同学们看书P6—P7。

（多媒体展示：结论①②）
师：碱金属不仅在化学性质上有很多相似的地方，在物理性质上也有很多相似之处，请同学们根据刚才的实验及表11推导出碱金属物理性质及变化规律。

生1：除Cs外，都是银白色，质地较软，例如，用小刀很容易切割。

生2：密度都较小，但从Li到Cs依次增大（K的密度较特殊）。

生3：熔点低，且熔沸点从Li到Cs,逐渐降低。

师：同学们归纳得很好，指出了规律性的知识。

［知识拓展］
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化水物碱性强弱。

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。

【例3】有某碱金属单质和其氧化物的混合物1.98 g，加入适量的水成为氢氧化物后，得到氢氧化物为2.76 g。

求原来混合物中的碱金属的种类，其单质、氧化物的质量各为多少克。

师：题中碱金属是哪种元素？氧化物是什么？相对原子质量知道吗？两种物质的物质的量之比知道吗？请同学们针对这几个问题进行思考、分析。

生1：可以设碱金属为R，其氧化物为R2O，设R的质量为x，R2O的质量为y，然后列方程求解。

师：若是这样假设、求解，可以吗？
生：不可以，这样未知数多，已知条件少，求不出。

师：既然按常规的方法不行，请同学们换一下思维方式，再讨论，如何假设求解？
生2：既然常规假设未知数多，也可以利用极值法求解，这样可以减少所设的未知数。

设全是单质时，可以求出R的相对原子质量；再设都是R2O时，又可求出R的相对原子质量。

其
真实值应在这个范围内，确定了R ，则下面利用常规方法就可以求解了。

师：很好，同学们听懂他的分析了吗？好，让我们来共同分析。

分析：（1）设碱金属元素的相对原子质量为M r ，则：
则有 M r /(17+M r )=1.98 g/2.76 g
解之得：M r =43.15
（2）设全为氧化物，则有：
则：g
g M M r r 76.298.1)17(2162=++ 解之得：M r =14.85
所以，该碱金属元素的相对原子质量范围应是14.85＜M r ＜43.15。

查周期表中相对原子质量的数值可知该碱金属元素为Na 或者K 。

（3）为Na 时，设Na 的质量为x ，Na 2O 的质量为y 。

据题意：
⎩⎨⎧==⎩⎨⎧=+=+g
y g x y x g y x 52.146.0:76.262/8023/4098.1解之得 （4）为K 时，设K 的质量为m ，K 2O 的质量为n 。

据题意：
⎩⎨⎧==⎩⎨⎧=+=+g
n g m g n m g n m 34.064.1:76.294/11239/5698.1解之得 答案：（1）当碱金属元素为Na 时：m(Na)= 0.46 g,m(Na 2O)=1.52 g
(2)当碱金属元素为K 时：m(K)=1.64 g,m(K 2O)=0.34 g 。

课堂小结
本节课是我们学习物质结构理论的开始，请同学们熟记表的结构，通过Na 、K 性质比较，初步理解原子结构对性质的影响，形成利用实验检验理论是否正确的能力。

布置作业
教材：P 11 3、4。