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]

课标实验教科书（必修）化学（2）

第一章物质结构元素周期律

第一节元素周期表

第二课时

●教学目标：通过碱金属原子结构和性质的分析，使学生建立结构决定性质的思想。

●教学重点：碱金属性质的相似性和递变性以及和原子结构的关系

周期表同主族从上到下金属性的递变规律

●教学方法：启发、诱导、阅读、讨论、练习、探究等

●教学用具：投影仪、多媒体、元素周期表挂图等

●教学过程

【引入】周期表中为什么把锂、钠、钾等元素编在一个族呢？它们的原子结构和性质有什么联系呢？

【板书】二．元素的性质和原子结构：

（一）碱金属元素：

【探究】查阅碱金属元素在元素周期表中的有关信息，填写下表：

观察上表，找出碱金属原子结构的相同点和不同点。

【板书】１．原子结构相似性：最外层电子数相同，都为１个

递变性：从上到下，随着核电核数增大，电子层数增多【过渡】碱金属原子结构相似，最外层电子数都为１个，那么它们的化学性质相似吗?我们通过实验继续探究碱金属的化学性质有无相似的地方。

【探究】通过学生分组实验，对钠、钾分别与氧气、水反应的实验进行对比，写出反应的化学方程式，能得到什么结论？

【板书】２．碱金属化学性质的相似性：

点燃点燃

4Li + O2 Li2O 2Na + O2 Na2O2

2 Na + 2H2O ＝2NaOH + H2↑ 2K + 2H2O ＝2KOH + H2↑

通式：2R + 2 H2O＝2 ROH + H2 ↑

产物中，碱金属元素的化合价都为＋１价。

结论：碱金属元素原子的最外层上都只有1个电子，因此，它们的化学性质相似。

【过渡】碱金属原子结构除了相似性外，核电核数、电子层数均不同，结构体现了递变性，那么它们的化学性质除了相似外，还有递变性吗？

【思考】钠和钾哪一个与水反应更剧烈？

【明确】钾与水反应更剧烈，而单质与水或与酸反应越剧烈（容易），说明元素的金属性越强，对应的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，体现了碱金属元素的性质还有递变性。

【板书】３．碱金属化学性质的递变性：

递变性：从上到下（从Li到Cs），随着核电核数的增加，碱金属原子的电子层数逐渐增多，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失去电子的能力增强，即金属性逐渐增强。所以从Li到Cs的金属性逐渐增强。

结论：１）原子结构的递变性导致化学性质的递变性。

２）金属性强弱的判断依据：与水或酸反应越容易，金属性越强；最高价氧化物对应的水化物（氢氧化物）碱性越强，金属性越强。

【过渡】碱金属元素除了化学性质有相似性和递变性外，物理性质有吗？

【探究】观察课本第7页表1-1碱金属的主要性质，分析碱金属单质的颜色和状态、密度、熔点、沸点有什么相同点和不同点？

【板书】４．碱金属物理性质的相似性和递变性：

1）相似性：银白色固体、硬度小、密度小（轻金属）、熔点低、易导热、导电、有延展性。

2）递变性（从锂到铯）：

（1）密度逐渐增大（K反常）

（2）熔点、沸点逐渐降低

3）碱金属原子结构的相似性和递变性，导致物理性质同样存在相似性和递变性。

【小结】碱金属原子结构的相似性和递变性，导致了碱金属化学性质、物理性质的相似性和递变性。

【讨论】以碱金属为例，分析同主族从上到下，金属性的如何递变？如何从结构上进行解释？

【板书】同主族从上到下，随着核电核数的增加，电子层数逐渐增多，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失电子的能力增强，即金属性逐渐增强。

周期表中为什么把氟、氯、溴、碘四种元素编在一个族呢？它们的原子结构和性质是不是同样具有相似性和递变性呢？我们下一节课再讨论。

【投影练习】

１．关于碱金属元素的下列叙述中，错误的是（）

A．碱金属元素原子最外层都只有1个电子

B．依Li、Na、K、Rb、Cs，单质熔沸点升高，密度增大

C．随核电荷数递增，氢氧化物碱性增强

D．随电子层数增加，原子半径增大，金属还原性增强

答案：Ｂ

２．关于钠和钾元素的比较中，不正确的是（）

A．钾原子失电子比钠原子容易

B．钾离子氧化性比钠离子强

C．钾与水反应比钠剧烈

D．KOH碱性比NaOH强

答案：Ｂ

３．下列关于碱金属的叙述中正确的是（）

A．碱金属单质与水反应都能生成碱和H2

B．碱金属单质都是质软、熔点低、密度均小于1的轻金属

C．碱金属元素随原子半径增大，原子核吸引最外层电子的能力增强

D．碱金属单质在空气中燃烧都生成过氧化物

答案：Ａ

练习：课本11页４题

●板书设计

第一节元素周期表

（第二课时）

二．元素的性质和原子结构：

（一）碱金属元素：

１．原子结构相似性：最外层电子数相同，都为１个

递变性：从上到下，随着核电核数的增大，电子层数增多２．碱金属化学性质的相似性：

点燃点燃

4Li + O2 Li2O 2Na + O2 Na2O2

2 Na + 2H2O ＝2NaOH + H2↑ 2K + 2H2O ＝2KOH + H2↑

2R + 2 H2O＝2 ROH + H2 ↑

产物中，碱金属元素的化合价都为＋１价。

结论：碱金属元素原子的最外层上都只有1个电子，因此，它们的化学性质相似。

３．碱金属化学性质的递变性：

递变性：从上到下（从Li到Cs），随着核电核数的增加，碱金属原子的电子层数逐渐增多，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失去电子的能力增强，即金属性逐渐增强。所以从Li到Cs的金属性逐渐增强。

结论：１）原子结构的递变性导致化学性质的递变性。

２）金属性强弱的判断依据：与水或酸反应越容易，金属性越强；最高价氧化物对应的水化物（氢氧化物）碱性越强，金属性越强。

４．碱金属物理性质的相似性和递变性：

1）相似性：银白色固体、硬度小、密度小（轻金属）、熔点低、易导热、导电、有展性。

2）递变性（从锂到铯）：

（1）密度逐渐增大（K反常）（2）熔点、沸点逐渐降低

3）碱金属原子结构的相似性和递变性，导致物理性质同样存在相似性和递变性。

小结：碱金属原子结构的相似性和递变性，导致了碱金属化学性质、物理性质的相似性和递变性。

递变性：同主族从上到下，随着核电核数的增加，电子层数逐渐增多，原子核对最外层