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高中化学-高一碱金属元素（第一课时）教案【教学目标】1. 了解碱金属元素的基本特征和周期规律；2. 掌握碱金属元素的共同特征和化学性质；3. 了解各种碱金属元素及其化合物在生产和生活中的应用。
【教学重点】1. 碱金属元素的基本特征和周期规律；2. 碱金属元素的共同特征和化学性质。
【教学难点】1. 碱金属元素的周期规律；2. 碱金属元素的化学性质。
【教学过程】一、引入新课（5分钟）1. 教师用PPT展示“碱金属元素”这一主题的图片和介绍文字，让学生对本节课的内容有一个初步的了解和预期，引发学生的学习兴趣。
2. 在引导学生了解碱金属元素的同时，可以提出以下问题：（1）在化学元素周期表中，哪些元素属于碱金属？（2）碱金属元素具有哪些特征和性质？（3）碱金属元素及其化合物在生产和生活中有哪些应用？二、讲授主要内容（40分钟）1. 碱金属元素的基本特征和周期规律。
（1）碱金属元素的特征：碱金属元素是指位于周期表第一列的金属元素，共有6个元素，分别是锂、钠、钾、铷、铯和钫。
这些元素具有以下共同特征和性质：①金属光泽；②低密度、低熔点和低沸点；③极强的还原性；④极强的活性，容易与非金属形成化合物。
（2）碱金属元素的周期规律：碱金属元素的原子半径、电离能和电负性均随周期增加而增大，反映了元素结构的变化。
2. 碱金属元素的化学性质。
（1）与氧反应生成氧化物：碱金属元素与氧气反应，生成相应的氧化物。
例如，钠与氧气反应生成氧化钠：4Na + O2 → 2Na2O（2）与水反应生成氢气和碱：碱金属元素与水反应生成氢气和相应的碱。
碱金属元素的活性大小决定了与水反应的剧烈程度。
例如，钠与水反应生成氢气和氢氧化钠：2Na + 2H2O → H2↑ + 2NaOH（3）与其他非金属形成化合物：碱金属元素活性极强，容易与其他非金属元素形成化合物。
例如，钠与氯气反应生成氯化钠：2Na + Cl2 → 2NaCl三、讲解应用领域（10分钟）碱金属元素及其化合物广泛用于各种生产、生活中。
人教版高中必修高一化学碱金属碱金属第一节钠一、碱金属 :锂、钠、钾、铷、铯、钫原子的最外电子层上都只有一个电子，由于它们的氧化物溶解于水都是强碱，所以称这一族元素叫做碱金属。
二、钠的物理性质:钠质软，呈银白色，密度比水小，熔点低，是热和电的良导体。
三、钠的化学性质1、与非金属反应4Na+O2====2Na2O (Na2O不稳定)2Na+O2====Na2O2 (Na2O2稳定)2Na+Cl2===2NaCl2Na+S====Na2S ( 发生爆炸)2、与化合物反应2Na+2H2O====2NaOH+H2(现象及原因：钠浮于水面，因钠密度比水小;熔成小球，因钠熔点低;小球游动发出吱吱声，因有氢气产生;加入酚酞溶液变红，因有碱生成)Na与CuSO4溶液的反应首先是钠与水反应2Na+2H2O====2NaOH+H2然后是2NaOH+ CuSO4===Cu(OH)2+Na2SO4(有蓝色沉淀) 注：少量的钠应放在煤油中保存，大量的应用蜡封保存。
第二节钠的化合物一、钠的氧化物(氧化钠和过氧化钠)Na2O+H2O===2NaOH (Na2O是碱性氧化物)2 Na2O2+2H2O===4NaOH+O2 ( Na2O2不是碱性氧化物、Na2O2是强氧化剂，可以用来漂白)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(在呼吸面具或潜水艇里可用作供氧剂二、钠的其它重要化合物1、硫酸钠芒硝(Na2SO4.10H2O) 用作缓泻剂2、碳酸钠 Na2CO3 用作洗涤剂3、碳酸氢钠 NaHCO3 作发孝粉和治胃酸过多注：碳酸钠和碳酸氢钠的比较水溶性：Na2CO3 比NaHCO3大与HCl反应速度NaHCO3 比Na2CO3快热稳定性NaHCO3受热易分解Na2CO3不易分解2 NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2(常用此法除杂)第三节碱金属元素一、物理性质(详见课本107页)银白色，柔软，从LiCs熔沸点降低二、性质递变规律Li Na K Rb Cs原子半径渐大，失电子渐易，还原性渐强，与水反应越来越剧烈，生成的碱的碱性渐强。
碱金属元素一、钠的原子结构和元素的性质钠原子的结构，可用原子结构示意图表示为：钠原子的最外电子层上仅有一个电子，该电子很易失去，使钠原子(Na)变为钠离子(Na+)。
因此，钠元素具有很强的金属性。
二、钠的典型化学反应1.与非金属化合4Na+O2常温2Na2O2Na+O2点燃Na2O22Na+Cl2点燃2NaCl2Na+S2-Na2S2.与水反应2Na+2H2O2NaOH+H2↑2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑课本知识导学运用课本知识诠解重要提示1.碱金属元素的相似性和递变性LiNaKRbCs碱金属原子结构相似性：最外层都有一个电子递变性核电荷数递增电子层数依次增加原子半径依次增大元素性质相似性均为活泼金属元素最高正价为+1价递变性失电子能力依次增强金属性依次增强单质物理性质相似性都具有银白色光泽(铯略带金色)，质软、密度小、熔点低、导电、导热性强递变性单质熔、沸点逐渐降低密度逐渐增大单质化学性质相似性都能与非金属、O2、H2O、酸反应，而且生成物均为离子化合物递变性：还原性逐渐增强化合物性质相似性：ROH都为强碱递变性氢氧化物ROH的水溶液的碱性逐渐增强1.钠、钾的密度大小出现反常情况。
随笔：2.碱金属的化学性质2Li+2H2O=2LiOH+H23.单质的保存方法钾、钠保存在煤油中，锂封存在石蜡中。
4.焰色反应(1)焰色反应：很多金属或它们的化合物在灼烧时，使火焰呈现出特殊的颜色，叫焰色反应。
(2)钠的焰色反应呈黄色；钾的焰色反应呈紫色，但钾的焰色反应是透过蓝色钴玻璃观察，其原因是滤去黄色的光，避免干扰。
(3)焰色反应用来鉴别物质。
其优点是现象明显、无污染、用量少。
2.从Li到Cs氧化的产物越来越复杂。
随笔：3.此性质为元素的性质，与其游离态、化合态无关。
4.“灼烧”非“燃烧”。
5.不是产生特殊颜色的火焰，而是使火焰呈现特殊的颜色。
6.焰色反应为物理变化。
基础例题点拨一拖二【例题1】钠和铯都是碱金属元素，下列关于铯及其化合物的叙述中不正确的是()A.少量铯通常可保存在煤油中B.铯与水反应十分剧烈，甚至会发生爆炸C.碳酸铯加热时易分解生成二氧化碳和氧化铯D.氢氧化铯是强碱，碱性比氢氧化钾强【分析】金属铯易与氧气和水反应，保存时必须与空气和水隔绝，故A正确。
高一化学(必修一)《第四章碱金属元素的原子结构与性质》练习题-附答案解析班级:___________姓名：___________考号：___________一、单选题1．下列关于碱金属的描述正确的是()A．碱金属都可以保存在煤油中B．碱金属元素的单质硬度小、密度小、熔点低C．在空气中加热均可生成多种氧化物D．碱金属与水反应，均漂浮在水面上2．锂、钠、钾的化学性质相似的根本原因是A．都能与水反应生成碱B．原子半径相近C．都能与酸反应产生氢气D．最外层电子数相同3．下列关于碱金属元素的叙述错误的是()A．随核电荷数递增，碱金属单质的熔点依次降低B．随核电荷数递增，碱金属单质的密度依次增大C．碱金属单质都是密度较小的有色金属D．碱金属元素的原子最外层都只有一个电子4．下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述中正确的是A．单质均呈银白色，且有延展性B．单质与水反应时，锂、钠的反应更剧烈C．它们的原子半径随核电荷数的增大而增大D．单质的熔点随相对原子质量的增大而增大5．下列叙述正确的是（）A．碱金属与氧气化合生成的产物都属于碱性氧化物B．K与水反应比Na与水反应更剧烈C．碱金属锂、钠、钾都可以保存在煤油中D．碱金属单质具有强还原性，形成的离子具有强氧化性6．钠和铯都是碱金属元素，下列关于铯及其化合物的叙述中正确的是A．铯的密度比水小，像钠一样浮在水面上B．铯与水反应十分剧烈，甚至会发生爆炸C．碳酸铯加热时易分解成二氧化碳和氧化铯D．氢氧化铯是强碱，其碱性比氢氧化钾弱7．以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是（）①对应的氢氧化物中，碱性最强的是CsOH②单质熔点最高的是铯O反应均可得到多种氧化物③与2④单质的密度依次增大⑤单质的还原性依次增强⑥对应阳离子的氧化性依次增强A．①③⑤B．②④⑥C．②③④⑥D．①⑤8．下列说法不正确的是（）A．碱金属元素在自然界中以化合态形式存在B．金属铷投入水中会发生爆炸式反应，生成氢氧化物和氢气C．碱金属与氧气反应，生成物都不随反应条件或反应物的用量变化而变化D．金属铯的密度大于钠，而钠的熔点高于铯9．钾元素是碱金属元素，下列对其性质的描述中，不正确的是A．K的原子半径比Na大，离子半径比Na+大B．K的金属性比Na强，跟水反应比Na剧烈C．K与CuSO4溶液发生置换反应得到金属CuD．K的最高价氧化物对应水化物的溶液可使酚酞溶液变红10．第ⅠA族金属元素习惯上又称为碱金属元素，下列关于碱金属元素某些性质的排列中，正确的是（）<<<<A．原子半径：Li Na K Rb Cs<<<<B．单质的密度：Li Na K Rb Cs<<<<C．单质的熔、沸点：Li Na K Rb CsD．单质的还原性：Li Na K Rb Cs>>>>11．下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是（）①金属性最强的是锂②氧化性最强的是锂离子③碱性：LiOH NaOH KOH RbOH CsOH<<<<④Li 的密度最大⑤易失去1个电子形成化合物⑥粒子半径：Rb K Na +++>> Cs Cs +>A ．①②③B ．④⑤⑥C ．②④⑥D ．②③⑤⑥12．我国开发了一种新型的锂－钠合金空气电池。
第三节碱金属元素新课指南1.掌握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理解它们性质上的异同及其递变规律.2.掌握利用焰色反应检验金属钠和钾以及它们的离子的操作技能.3.通过学习碱金属性质的递变规律，进行辩证唯物主义教育.本节重点：碱金属元素的性质以及跟原子结构的关系.本节难点：碱金属元素的性质以及跟原子结构的关系.教材解读精华要义相关链接1.钠的原子结构钠原子核内有11个质子，核外有11个电子，分三层排布，最外层有1个电子，其原子结构示意图为：钠原子容易失去最外层的电子，形成8电子的稳定结构，表现出很强的还原性.2.钠的典型化学反应钠是活泼的金属单质，化学性质非常活泼，能够与多种物质反应.钠单质的化学性质主要表现为还原性.知识详解知识点1 碱金属的原子结构从下表可以看出，锂、钠、钾、铷、铯的原子最外电子层的电子数是相同的，都是1个电子.这个电子对原子半径的大小是有影响的，一旦失去这个电子变成离子，离子半径就显著地比原子半径小了.例如，钠原子的半径是1.86×10-10m，钠离子的半径则为0.97×10-10m.碱金属的原子结构锂钠钾铷碱金属项目元素符号Li Na K Rb Cs 电子层结构Ⅰ相同点：最外电子层上都只有1个电子Ⅱ递变规律(从锂到铯)：核电荷数逐渐增大；电子层数逐渐增多；原子半径逐渐增大.知识点2 碱金属的物理性质碱金属元素在自然界里都以化合态存在，它们的金属由人工制得.下表列出了碱金属的主要物理性质.碱金属的主要物理性质小结①相似性：碱金属除铯略带金色光泽外，其余都呈银白色.碱金属都比较柔软，有延展性，它们的密度都比较小(Li、Na、K的密度小于1 g/cm3，Rb、Cs的密度大于1 g/cm3)，熔点较低(Li大于100℃，其余小于100℃)，铯在气温稍高的时候，就呈液态.它们的导热、导电的性能都很强.碱金属，特别是锂、钠、钾，是金属中比较轻的.②递变规律(从Li→Cs)：密度呈增大趋势(但K<Na)；熔、沸点逐渐降低.思维拓展1.在实验室里怎样保存锂、钠、钾?点拨锂、钠、钾是活泼的金属，极易氧化变质甚至引起燃烧，它们又都能与水、水溶液等反应产生氢气，是易燃易爆的物质，存放它们要保证不与空气、水分接触，又因为它们的密度小：锂0.534g/cm3，钠0.97g/cm3，钾0.86g/cm3，所以锂只能保存在液体石蜡或封存在固体石蜡中，而钠、钾应保存在煤油中.(煤油密度为0.8g/cm3)2.自然界里最软的金属元素是什么?它有哪些特征?点拨铯是自然界中最软的金属.铯具有活泼的化学性质，它本来披着一件漂亮的略带金色的“外衣”，可是一与空气接触，马上就换成了灰蓝色，甚至不到一分钟就自动地燃烧起来，发出玫瑰般的紫红色或蓝色的光辉，把它投到水里，会立即发生强烈的化学反应，着火燃烧，有时还会引起爆炸.即使把它放在冰上，也会燃烧起来.正因为它这么地“不老实”，平时人们就把它“关”在煤油里，以免与空气、水接触.最有意思的是，铯的熔点很低，很容易就能变成液体.一般的金属只有在熊熊的炉火中才能熔化，可是铯却十分特别，熔点只有28.40℃，除了水银之外，它就是熔点最低的金属了.人体的正常温度是37℃，所以把铯放到手心里，它就会像冰块掉进热锅里那样很快地化成液体，当然，是不可以把它直接放到手心里的.知识点3 碱金属的化学性质(重点、难点)我们知道，钠的化学性质很活泼.它的原子的最外电子层是1个电子，在化学反应中容易失去最外层电子.锂、钾、铷、铯等原子的最外电子层都是1个电子，都容易失去最外层电子，因此它们的化学性质都很活泼.失去电子是氧化反应，所以碱金属是强还原剂.Ⅰ跟非金属的反应碱金属都像钠一样能跟氧气起反应.锂跟氧气起反应，生成氧化锂：4Li+O2＝2Li2O钾、铷等跟氧气起反应，生成比过氧化物更复杂的氧化物.碱金属能够跟大多数的非金属起反应，表现出很强的金属性.实验2-8：钾与氧气的反应实验目的：通过钾的性质实验与钠的性质实验相比较，认识碱金属的通性.实验原理：碱金属单质都具有银白色光泽，并具有密度小、硬度小、熔点低、导电性强的特点，是典型的轻金属.碱金属的化学性质都很活泼，表现出很强的金属性、还原性.钾的化学性质比钠还活泼，钾在空气里燃烧时火焰呈浅紫色，生成物是黄色的过氧化钾(K2O2)和橙黄色的超氧化钾(KO2)的混合物.实验用品：小刀、镊子、酒精灯、石棉网、铁架台、钾、滤纸.实验步骤：(1)观察钾的外观时，采用与钠的性质实验同样的操作方法.(2)从钾块上切取绿豆大小一粒，用滤纸吸于煤油后，放在石棉网上，然后用酒精灯加热，钾熔化，燃烧时火焰呈紫色，生成物呈黄色.(如图2-17所示)实验现象：钾熔化为闪亮的液球(与钠相同)，钾球很快就剧烈燃烧起来(比钠燃烧更容易、更剧烈)，燃烧时有火焰(与钠燃烧相同)，火焰呈紫色(与钠燃烧不同).实验结论：在加热的条件下，钾在空气中燃烧且比钠更易燃烧.钾比钠更活泼，金属性更强.【注意】①取用钾要用镊子，切忌用手接触钾，以防手被腐蚀.②所取用的钾粒比黄豆粒略小就有很好的实验效果，过大的钾粒在燃烧时易发生爆炸.③在实验室里钾是保存在煤油中的，钾和煤油都易着火，所以实验过程中要加强防火.④切下的未用的钾要及时放回煤油中去.⑤实验用品中的小刀、镊子、石棉网和滤纸都必须干燥无水.⑥为了观察到应有的实验现象，待燃烧的钾要用滤纸吸干煤油.用过的滤纸要妥善处理，防止其燃烧失火.⑦盛放燃烧着的钾块的石棉网要无破损且干燥，要在铁圈上放平.Ⅱ跟水的反应碱金属都能跟水起反应。
高一化学方程式一、碱金属：1. 新切的钠有银白色光泽，但很快发暗；方程式：4Na+O2=2Na2O；该产物不稳定。
钠在空气中燃烧时，发出黄色的火焰；同时生成淡黄色的固体，方程式：2Na+O2==== Na2O2。
锂燃烧方程式：4Li+O2==== 2Li2O；钾燃烧方程式：K+O2==== KO2。
2.钠与氧气在不点火时平稳反应，硫的化学性质不如氧气活泼，将钠粒与硫粉混合时爆炸，方程式：2Na+S=Na2S3. 钠与水剧烈反应后滴有酚酞的水变成红色，方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；钾与水反应更剧烈，甚至爆炸，为了安全，常在小烧杯上盖一块小玻璃片。
4. 过氧化钠粉末用脱脂棉包住，①滴几滴水，脱脂棉燃烧；方程式：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；②用玻璃管吹气，脱脂棉也燃烧；相关的方程式：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑；这两个反应都是放热反应，使脱脂棉达到着火点。
在过氧化钠与水或CO2反应生成O2的两个反应中，为生成1mol O2，需要的Na2O2的物质的量都为2mol，同时需要的H2O或CO2的物质的量都为2mol。
5. 纯碱的化学式是Na2CO3，它不带结晶水，又俗名苏打。
碳酸钠晶体化学式是Na2CO3·10H2O，在空气中不稳定，容易失去结晶水，风化，最后的产物是粉末状，叫无水碳酸钠。
钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠等在空气中露置的最后产物都是无水碳酸钠。
6. 碳酸钠和碳酸氢钠两种固体物质都能够与盐酸反应放出气体，相关离子方程式分别为：CO32－＋2H＋＝H2O＋CO2↑；HCO3－＋H＋＝H2O＋CO2↑；其中，以碳酸氢钠与盐酸的反应速度更快.7. 碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性较差的是碳酸氢钠，其加热时发生分解，方程式是：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑。
在这个分解反应中，一种物质生成了三种物质，（1）高锰酸钾分解：2KMnO4==== K2MnO4+MnO2+O2↑（2）碳酸铵或碳酸氢铵分解：(NH4)2CO3==== 2NH3↑+H2O+CO2↑8. 除去碳酸钠固体中的少量NaHCO3的方法是加热；除去碳酸氢钠溶液中混有的少量Na2CO3溶液的方法是：通入足量CO2气体：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3。
