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第三节 碱金属元素

第三节 碱金属元素

分类:高一化学教案   更新:2013/1/26   来源:网友提供

第三节 碱金属元素

第三节碱金属元素●从容说课本节教材分两部分:碱金属元素的原子结构和碱金属的性质、焰色反应。第一部分内容为本节的重点,也是本章的难点。在第一部分内容中,通过对碱金属的物理性质和原子结构表中事实和数据等资料的分析,得出一引些规律性知识。根据这些规律性知识,得出碱金属可能具有与钠相似的化学性质。然后通过演
第三节  碱金属元素
●从容说课
  本节教材分两部分:碱金属元素的原子结构和碱金属的性质、焰色反应。第一部分内容为本节的重点,也是本章的难点。
  在第一部分内容中,通过对碱金属的物理性质和原子结构表中事实和数据等资料的分析,得出一引些规律性知识。根据这些规律性知识,得出碱金属可能具有与钠相似的化学性质。然后通过演示实验,证明上述推论和预测的合理性。最后通过学生讨论,总结出碱金属的共同化学性质,以及随着核电荷数的递增,碱金属性质的变化规律。
在第二部分内容中,主要介绍纳和钾的焰色反应,在教学中从日常生活中与焰色反应有关的事实出发,激发学生的学习兴趣,并使学生了解焰色反应的应用,为以后学习离子的检验打下基础。
●教学目标 
1.使学生了解碱金属的物理性质和化学性质,并能运用原子结构的初步知识来了解它们在性质上的差异及递变规律,为今后学习元素周期律打好基础。 
2.使学生了解焰色反应,并能利用焰色反应检验钾、钠及其化合物。 
3.对学生进行科学方法的训练。 
●教学重点 
碱金属元素的性质以及原子结构的关系
●教学难点 
教学方法模式的训练 
●教学方法 
启发、引导、讨论、实验、对比、练习等 
●课时安排 
第一课时:碱金属元素的原子结构和碱金属的性质。 
第二课时:焰色反应及相关练习。 
●教学用具 
第一课时:投影仪、铁架台(带铁圈)、石棉网、酒精灯、烧杯、玻璃片、水、金属钠、金属钾、酚酞试液。 
第二课时:投影仪、装在玻棒上的铂丝(可多准备几根以节约课堂时间),Na2CO3、CuSO4、KCl、BaCl2、CaCl2的浓溶液、蓝色钴玻璃。 
●教学过程
第一课时
[复习提问]碱金属元素的家庭成员有哪些?为什么把它们称做碱金属? 
[生]碱金属元素包括锂、钠、钾、铷、铯、钫等。由于它们的氧化物的水化物都是可溶于水的强碱,因此,又将它们统称为碱金属。 
[师]回答得很好。本节课我们就来系统地学习碱金属元素。 
[板书]第三节  碱金属元素 
[师]人们把锂、钠、钾、铷、铯等叫做碱金属,并把它们放在一起研究,说明它们之间存在着某种内在的联系。这种内在的联系是什么呢?下面,我们将从构成它们的原子结构特征入手来进行探讨。 
[板书]一、碱金属元素的原子结构 
[师]下面是碱金属元素原子的结构示意图,请同学们分析、比较它们的异同。 
[投影展示]
 
[学生分析、总结并回答] 
[教师板书]相同点:最外层都只有一个电子。 
不同点:核电荷数、电子层数 
[问]根据初中所学知识回答,元素的性质由什么决定?主要决定于哪层电子? 
[生]元素的性质主要由构成元素原子的结构决定,并主要决定于它的最外层电子数。 
[问]碱金属元素的最外层都只有一个电子,说明它们的性质是否相似? 
[生]相似。 
[问]它们在化学反应中易失还是易得电子?显示氧化性还是还原性? 
[生]它们在化学反应中易失电子,显示还原性。 
[师]很好。已知元素的原子半径主要由原子的电子层数决定,电子层数越多,原子半径越大。请大家据此分析,碱金属元素随着核电荷数的递增,其原子半径怎样递变?为什么? 
[生]按锂、钠、钾、铷、铯的顺序,半径越来越大,因为它们的电子层数越来越多。 
[问]那么,它们参加化学反应时,失电子的难易程度如何呢?为什么? 
[生]依锂、钠、钾、铷、铯的顺序,失电子越来越易。因为它们的半径越来越大,核对最外层电子的束缚越来越弱。 
[师]很正确。由此,我们可得出如下结论。 
[讲解并板书]碱金属元素随着核电荷数的增加,原子半径越来越大,失电子能力越来越强,即还原性越来越强。 
[过渡]前面我们已经学习了碱金属元素中的代表物——钠的性质。由刚才的分析可推知,其他的碱金属也应该像钠一样,在化学反应中易失去一个电子,形成+1价阳离子,显还原性。能与氧气等非金属元素及水发生化学反应,只是反应的剧烈程度不同。 
现在,我们用实验来检验该推测是否正确。 
[演示实验2—9]取Na、K同时放在石棉网上灼烧。 
[师]请同学们描述看到的现象。 
[生]钠、钾同时受热时,钾首先熔化,且钾燃烧比钠燃烧剧烈发出黄紫色火焰,钠燃烧火焰呈黄色。 
[师]很好。钾燃烧的火焰事实上是紫色的,出现黄色是由于杂质干扰的缘故。 
下面,请大家观察并比较钠、钾与水的反应。 
[演示实验2—10]取同样大小的钠、钾分别与水反应,并在反应后的溶液中滴入酚酞。 
[问]钠、钾分别与水反应时,何者剧烈?哪些现象可说明此结论? 
[生]钾与水反应剧烈。钠与水反应熔化成一光亮小球,在水面迅速游动,逐渐消失;而钾与水反应熔成火球,并发生轻微的爆炸,在水面很快消失。 
[师]回答得很好。 
[问]钾与水反应的产物是什么?怎样证明? 
[生]钾与水反应后的溶液能使酚酞变红,说明有碱——氢氧化钾生成;钾与水反应时,在水面游动,说明有气体生成,应该是氢气。 
[师]很正确。但希望大家能在课后设计一个钾与水反应的实验,要求能证明生成的气体是什么。 
[问]从原子结构的角度解释:为什么钠、钾化学性质相似?钾为什么比钠活泼? 
[生]因为元素的化学性质主要决定于它的原子的最外层电子数,钠、钾原子的最外层电子数相等,均为1,所以它们的化学性质相似。钠和钾的活泼性,是由构成它们的钠原子、钾原子的失电子能力决定的,由于钾原子半径大于钠原子半径,因此,钾原子比钠原子更易失电子,化学性质也较钠活泼。 
[师]对极了。研究其他碱金属元素,也可得出同样的规律。 
下面,让我们总结出碱金属的化学性质。 
[板书]二、碱金属的化学性质 
1.与非金属的反应 
[师]已知锂在空气中燃烧生成氧化锂,请大家分别写出锂、钠在空气中燃烧的化学方程式。 
[学生活动,请一位同学把方程式写于板书位置] 
[板书]4Li+O2 2Li2O  2Na+O2 Na2O2 
[讲解]钾、钠等碱金属与氧气反应,会生成比过氧化物更复杂的氧化物,它们的反应方程式,我们暂且不学。 
从原子结构可推知,铷、铯是比钾更活泼的碱金属,它们遇到空气时,在室温下就燃烧。 
碱金属除了能与氧气反应外,还能与氯气、硫等大多数非金属发生反应,表现出很强的金属性,且金属性从锂到铯逐渐增强。 
[过渡]除钠、钾外,其他碱金属元素也都可以和水反应生成相应的碱和氢气。 
[板书]2.与水的反应 
[师]请大家分别写出钾、铷、铯与水反应的化学方程式。 
[学生活动,请一位同学把方程式写于黑板上板书位置] 
[板书]2Na+2H2O====2NaOH+H2↑ 
2K+2H2O====2KOH+H2↑  2Rb+2H2O====2RbOH+H2↑ 
[师]预测铷、铯与水反应的剧烈程度比钾怎样? 
[生]应比钾更剧烈。 
[师]对。铷、铯遇水时立即燃烧,甚至爆炸。 
[总结]由上面的实验及大量事实说明,碱金属元素随着核电荷数的增多、原子的电子层数增多、原子半径增大,它们的金属性由锂到铯逐渐增强。 
[过渡]由刚才我们所学碱金属的化学性质可知,碱金属的化学性质随着元素原子核电荷数的递增,而呈现出一定的相似性和递变性。那么,碱金属的物理性质是否也符合上述规律呢? 
请大家分析课本上表2—1,并总结出碱金属元素物理性质的特点和递变规律。 
[板书]三、碱金属的物理性质 
[师]请大家将分析结果填入下表 
[投影显示] 
 
[学生活动,填表,表中内容见板书设计] 
[总结]由上表可以看出,碱金属的物理性质随着其元素原子核电荷数的递增,呈规律性变化。 
[讲解]碱金属元素中的锂,由于其密度比煤油小而不能保存在煤油里,通常保存在石蜡中。 
[投影练习] 
1.对碱金属元素随着核电荷数的增加,性质递变规律的下列说法中,正确的是 
A.原子半径依次减小      B.单质的熔点、沸点依次降低 
C.和水反应的剧烈程度逐渐增强    D.单质的金属性依次减弱 
答案:BC   
2.钾的金属活动性比钠强的实质是 
A.钾的密度比钠的小      B.钾原子的电子层比钠原子多一层 
C.钾比钠与水反应更剧烈     D.加热时,钾比钠更容易汽化 
答案:B 
[本节小结]碱金属原子由于其结构的相似性和递变性,导致了碱金属元素性质的相似性和递变性。在学习时要注意结合纳的性质,然后与其他的碱金属相比较,就会体会到从特殊到一般的规律性所在。 
[作业]P40五、六、1 
●板书设计 
第三节  碱金属元素(第一课时)
一、碱金属元素的原子结构 
相同点:最外层都只有一个电子。 
不同点:核电荷数、电子层数。 
碱金属元素随着核电荷数的递增,原子半径越来越大,失电子能力越来越强,即还原性越来越强。 
二、碱金属的化学性质 
1.与非金属的反应 
4Li+O2 2Li2O  2Na+O2 Na2O2 
2.与水的反应 
2Na+2H2O====2NaOH+H2↑  2K+2H2O====2KOH+H2↑ 
2Rb+2H2O====2RbOH+H2↑ 
三、碱金属的物理性质 
 
●教学说明 
本节课从实验对比和理论分析入手,总结出了碱金属元素性质的相似性及递变规律。教师在讲述本节课的同时,要特别注意启发,引导学生从物质的结构入手来分析物质的性质,并逐渐使学生学会比较的学习方法,以此来培养学生分析问题、解决问题的能力,为以后学习元素周期律知识打下良好的基础。 
●参考练习 
1.关于锂的结构和性质的判断不正确的是(       )
①与水反应比钠剧烈     ②原子半径比钠小  ③氧化物暴露在空气中易吸收二氧化碳
④它的阳离子最外层电子数和钠的相同     ⑤它是还原剂
A.①④        B. ②③         C. ③⑤        D. ①
答案:A
2.已知氢化锂(LiH)属离子化合物,它跟水反应可以放出H2,下列有关叙述中正确的是(      )
A.LiH的水溶液显中性
B.LiH在反应中常作强氧化剂
C.LiH中的氢离子与水反应被还原成H2
D.LiH中H-与Li+的核外电子排布相同
答案:D
3.下列说法错误的是(       )
A.碱金属元素在自然界以化合物形式存在
B.碱金属由锂到铯熔点依次降低
C.碱金属由锂到铯密度依次增大
D.碱金属密度均比水小
答案:CD
4.碱金属溶于汞可形成良好的还原剂“汞齐”。取某碱金属的汞齐7 g 与水作用得到0.2 g H2并得到密度为ρg•cm-3的溶液1 L,则溶液的溶质的质量分数可以是(     )
A.               B.
C.              D.
答案:AB
解析:利用方程式:2R+2H2O====2ROH+H2↑计算产生H2 0.2 g需碱金属单质不能超过7 g,符合题意的只有Li、Na两种金属,进而计算溶液中溶质量及质量分数。

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