掌握碱金属元素的物理性质及递变规律

碱金属元素一、碱金属与氧生成的化合物：氧化物中存在O2-，如：Na2O、K2O、Li2O、…属碱性氧化物，与酸反应，只能生成盐和水，如：Na2O+2HCl 2NaCl+H2O而过氧化物中存在O22-过氧离子，其中氧价态为-1价，如Na2O2、CaO2、…与酸反应生成盐和水，同时还有O2放出，如：2Na2O2+4HCl 4NaCl+2H2O+O2↑还有超氧化物，如：KO2，含有O2-，其中氧价态为- 价，当然可能有更复杂的化合物.应注意：过氧化物、超氧化物都不属碱性氧化物.二、碱金属元素的相似性、差异性和递变性：1.相似性(1)原子结构.最外层都只有1个电子，并且都容易失去这个电子而形成+1价阳离子.表现出强还原性.(2)单质的化学性质.①都能与O2、水、稀酸反应，反应中均为还原剂.②它们的最高价氧化物的水化物都是强碱.2.差异性、递变性(1)原子结构.从Li→Cs随着核电荷数的递增，电子层数增加，原子半径增大.(2)化学性质.①随着原子半径的逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，使得原子失电子的能力逐渐增强，则金属的还原性也逐渐增强.②随着核电荷数的增加，碱金属元素的最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强.三、用讨论法解化学元素计算题的一般思路：有一类化学计算题，由于某一条件的不确定，结果可能是两个或两个以上，也可能在某个范围内取值，这类题就需要用讨论的方法求解.近几年高考中出现的涉及讨论的试题主要有四种类型：①讨论反应发生的程度；②讨论反应物是否过量；③讨论反应物或生成物的组成范围；④讨论不定方程的解.前三种类型的讨论题一般思路是：①首先利用有关反应方程式(或加工变形的关系式)确定两种反应物恰好完全作用时，各反应物和生成物的具体的量的关系；②然后再按某一反应物的量不足或过量分别讨论；③最后将①②联系起来找出各种情况下对应的答案或取值范围.对不定方程的讨论，需充分利用题目中给出的条件，有选择范围地讨论.本节命题以碱金属单质或化合物性质递变规律为中心，题型以选择题为主.核心知识一、碱金属元素的“三性”(括号内为特殊性)1.相似性(1)原子结构：最外层电子数都是1个，次外层为8个(Li为2个)的稳定结构.(2)单质的物理性质：都有银白色的金属光泽(除铯略带金色以外)，质软，密度小，熔点低，有强的导热、导电性能.(3)单质的化学性质：与钠相似，都能与金属、与氧气、与水、与稀酸溶液等反应，且生成物都是含R+(R为碱金属)的离子化合物.(4)它们最高价的氢氧化物(ROH)均是强碱.2.递变性(差异性)(1)原子结构：随着Li、Na、K、Rb、Cs核电荷数递增，核外电子层数增多，原子半径逐渐增大.(2)单质的物理性质：随着Li、Na、K、Rb、Cs核电荷数递增，碱金属熔、沸点逐渐降低(与卤族、氧族单质相反)，密度逐渐增大(Li、Na、K的密度＜1g/cm3，Rb、Cs的密度＞1g/cm3).(3)单质的化学性质：随着Li、Na、K、Rb、Cs核电荷数递增，核对电子引力减弱，失电子能力增强，因此金属性增强.例如，与氧气反应时，Li：常温或燃烧生成Li2O；Na：常温生成Na2O，燃烧生成Na2O2；K：常温生成K2O2，燃烧生成KO2(超氧化钾).(4)ROH碱性随R核电荷递增而增强.二、焰色反应1.焰色反应是指某些金属或它们的化合物在灼烧时火焰呈特殊的焰色.2.常见金属，及其化合物焰色：Na：黄色 K：紫色(透过蓝色钴玻璃) Cu：绿色 Ca：砖红色 Ba：黄绿 Li：紫红色3.操作：取洁净铂丝(或无锈铁丝或镍、铬、钨丝)在盐酸中浸洗后灼烧至无色，然后蘸取待测物灼烧.4.焰色反应不属于化学法检验.典型例题例1某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2三种杂质中的一种或二种.现将13.8g样品加入足量水中，样品全部溶解.再加入过量的CaCl2溶液，得到9g沉淀.对样品所含杂质的正确判断是( )A.肯定有KNO3B.肯定有KNO3，可能还含有Na2CO3C.肯定没有Ba(NO3)2，可能含有KNO3D.肯定没有Na2CO3和Ba(NO3)2解析将13.8g样品加入足量的水，样品全溶解则样品中一定无Ba(NO3)2(因能与K2CO3生成沉淀).下面用极值法分析：如13.8g是纯的K2CO3，则生成CaCO3沉淀应为10g，而现在得沉淀9g，则混进的杂质或不与CaCl2生成沉淀，或13.8g杂质与CaCl2作用生成的沉淀小于9g.杂质中KNO3不与CaCl2生成沉淀，符合题意.而13.8gNa2CO3与CaCl2混合生成沉淀为×100＞9g不合理.所以选项A正确.但分析选项B，可能存在这样的情况，即混进很多的KNO3，而只混进少量的Na2CO3，这时也可以保证13.8g样品与CaCl2反应后只生成9g沉淀，故B正确.选项B很容易漏掉.故选A、B.评析此题考查学生思维的严密性.例2 18.4gNaOH和NaHCO3固体混合物，在密闭容器中加热到约250℃，经充分的反应后排出气体，冷却，称得剩余固体质量为16.6g.试计算原混合物中NaOH的百分含量.解析解法Ⅰ混合物加热时的化学方程式为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑2NaOH+CO2Na2CO3+H2O综合为：NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O84 40 106假设18.4g混合物恰好按84∶40比例混合，设加热后剩余固体为x，则124∶106＝18.4g∶x x=15.7g而实际16.6g，可见NaOH过量.设NaHCO3质量为y,NaOH为18.4g-y NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O84 18y 18.4g-16.6g=1.8gy=8.4g∴NaOH%= ×100%=54.3%解法Ⅱ判断混合物中哪种物质过量还可以根据差值法，因为NaOH受热时不分解，所以：NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O40 84 1818.4g xx=2.67g＞1.8g，说明NaOH过量.解法Ⅲ设混合物由等摩尔组成，并设形成 1.8g(18.4g-16.6g)差量时消耗混合物的质量为m，则124∶18g=m∶1.8g m=12.4g 因为原混合物为18.4g形成 1.8g差值只需12.4g，所以余下18.4g-12.4g=6g，这6g不是NaHCO3而是不分解的NaOH，说明NaOH过量.以下解法同上.评析许多计算题并不明显给出已知条件，初审时感到条件不足，这时就要仔细分析，挖掘隐含条件.本题的关键是要判断NaOH和NaHCO3在反应时哪一种过量.而题目的条件只是反应前后的固体混合物的质量变化，NaOH与NaHCO3按不同比例混合时，引起的质量减小也不同，再与已知条件相比较，即可判断是哪种物质过量.。

碱金属元素性质递变规律
碱金属元素一般指的是一组共价态下外层电子排布较定型的元素,包括
钠Na、镁Mg、铝Al、锂Li等,它们是地壳中最普遍的元素之一, 可广泛用于工业及日常生活中。

这些元素性质呈现出递变规律。

首先，碱金属元素化学形态多样，逐一比较其原子半径会随着原子序
数逐渐增大。

一般而言，原子序数从小到大、原子半径也是从小到大依次
递增的。

锂Li的原子半径仅为0.528Å，稍大的钠Na原子半径为0.97Å，
而最大的铝Al原子半径则有1.18Å。

其次，碱金属元素的价态递变规律也十分明显，即可以从第一行铝Al
开始以此递增，锂Li以+1氧化价为主，钠Na以+1、+2氧化价为主，铝Al 以+3氧化价为主。

这意味着随着原子序数的增大，价态也会逐渐变大，如
锂Li的价态为+1，而铝Al为+3。

此外，碱金属元素的电负性也是其辨识依据，它可以随着原子序数的
增大而递变，也可来衡量碱金属元素的可靠性。

它们的电负性分别为：Li：0.98、Na：0.93、Mg：1.02、Al：1.61，可见其电负性依次递增。

另外，碱金属元素的原子量也在原子序数的递增过程中发生变化。

锂
Li以7为最小，钠Na以23为最小，铝Al以27为最大。

随着碱金属元素
的原子序数的增大，其原子量也会逐步增大，而这也是衡量碱金属原子的有效标准。

综上所述，碱金属元素的性质具有明显的递变规律，它们各有特点，其普遍特征是随着元素原子序数的增加而递变，这些性质的递变可清晰的绘出元素的社会基态，是人们判断比较一组元素性质的有效依据。

专题五碱金属元素一.碱金属元素的原子结构由于锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）、钫（Fr）的氧化物的水化物都是强碱，所以统称为碱金属。

1．相似性：最外层电子数都是1个，次外层为8个（Li为2个）稳定结构。

2．递变性：随着Li、Na、K、Rb、Cs核电荷数递增，核外电子层数在增多，原子半径逐渐增大。

二、碱金属单质的物理性质1．相似性：都有银白色的金属光泽（除铯略带金色以外），质软，密度小，熔点低，导热、导电性好。

2．递变性：随着Li、Na、K、Rb、Cs核电荷数递增，碱金属熔、沸点逐渐降低（与卤族、。

三、碱金属单质的化学性质1．相似性：与钠相似，都能与氧气等非金属、与水、与稀酸溶液等反应，且R原子（R 为碱金属）都易失去1个电子形成+1价阳离子R+。

它们最高价的氢氧化物（ROH）均是强碱。

2．递变性：随着Li、Na、K、Rb、Cs核电荷数递增，电子层数递增，原子半径增大，核对电子引力减弱，失电子能力增强，因此金属性增强。

例如，与氧气反应时：锂在常温或燃烧生成Li2O：4Li+O22Li2O；钠在常温生成Na2O,燃烧生成Na2O2：2Na+O2Na2O2；钾在常温生成K2O2，燃烧生成KO2（超氧化钾）；铷和铯在室温时，遇到空气就会立即燃烧，生成RbO2和CsO2。

并且从锂到铯，反应越加剧烈，例如，钾和水的反应现象与钠相似，但更加剧烈，反应放出的热可使生成的氢气燃烧，并发生轻微爆炸：2K+2H2O=2KOH+H2↑。

另外，随着核电荷数递增，Li、Na、K、Rb、Cs的氢氧化物溶液的碱性逐渐增强。

四、焰色反应1．概念：焰色反应是指某些金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈特殊的颜色。

[说明]：①焰色反应是元素（含游离态和化合态）的性质；②掌握钠和钾的焰色：Na——黄色，Ｋ——紫色（透过蓝色钴玻璃）；③金属离子的焰色反应属物理变化，金属单质进行焰色反应时，发生了化学变化（燃烧）；④利用焰色反应所呈现的特殊颜色，可以检验某些金属或金属离子的存在。

碱金属元素教案碱金属元素教案1（一）知识目标使学生掌握碱金属的物理性质与化学性质,并能运用原子结构的知识来解释它们的性质上的异同及其递变规律,为学习元素周期律打好基础。

（二）能力目标1、充分利用物质的结构与性质的关系，掌握学习金属元素及其化合物的方法。

2、培养学生的发散思维能力。

（三）情感目标通过物理与化学性质递变规律的学习，对学生进行“量变到质变”、“对立统一”规律等辩证唯物主义观点的教育。

教学重点：碱金属元素的性质以及跟其原子结构的关系教学方法：讨论、讲解、实验相结合教学过程：［复习提问］展示一瓶金属钠，设问：金属钠为什么要保存在煤油中？展示一瓶金属钾，设问：金属钾保存在什么物质中？为什么？[引入]这说明钾和钠以及锂、铷、铯元素之间存在着某种内在联系，这种内在联系是什么呢？下面我们将从它们的结构特征和性质等方面来进行探讨。

由于钫是放射性元素，暂不讨论。

[板书]第三节碱金属元素[板书]一、物理性质指导学生阅读课本P36表2－1，碱金属的主要物理性质并加以总结。

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

2、递变性（从锂到铯）：①密度逐渐增大（K反常）（锂能否放在煤油中？）②熔点、沸点逐渐降低[提问]推测钫的密度和熔点沸点比铯高还是底？[板书]二、原子结构请学生看P36表2-2，碱金属元素的原子结构，由学生小结。

[板书]1、相同点：最外电子层上都只有1个电子。

2、递变规律：从锂到铯核电荷数增大，电子层数增多，原子半径增大。

[讲述]：碱金属元素有原子结构上有一定的相似性和递变性，而结构决定性质，因此我们推测它们在性质上存在相似性和递变性。

元素化学性质主要由原子结构决定，请同学们根据原子结构的相似点和递变性推出碱金属元素的化学性质。

[学生小结]碱金属元素原子的最外层上都只有1个电子，因此，可以推测它们具有相似的化学性质，它们都与钠相似，都能与氧气等非金属以及水等起反应。

第四讲碱金属主讲人车琳（甘肃省清水县第六中学）高考考点1、掌握钠及钠的重要化合物的重要性质及用途。

2、掌握碱金属元素的相似性及递变规律。

3、了解碱金属离子的检验方法——焰色反应。

本讲序列【阅读议点】一．金属元素总述目前周期表中共有种元素，其中金属元素有种，位于周期表的＿＿＿＿，碱金属位于第＿＿族，ⅡA族为碱土金属，＿＿＿和＿＿＿族统称为过渡元素或过渡金属。

1．金属单质的物理性质(1)通性：具有＿＿＿，不透明，＿＿、＿＿性和＿＿性．绝大多数金属为＿＿色，例外的有＿＿＿＿＿．金属粉末的颜色又有变化，如铁粉、银粉为＿＿色，锌粉、铝粉为＿＿色．(2)金属之最：①应用最广＿＿；②地壳中含量最多＿＿；③最活泼＿＿、最稳定＿＿；④密度最小＿＿；⑤熔点最高＿＿；⑥熔点最低＿＿＿；⑦硬度最大＿＿；⑧导电性最强＿＿；⑨延展性最好＿＿＿。

2．判断金属活动性的方法：①金属与水或酸反应越剧烈，则金属越＿＿＿②金属元素的最高氧化物对应的水化物的碱性越强，则金属越＿＿＿；③一种金属能从另一种金属盐的溶液(或熔融盐)中将其置换出来，则该金属比另一金属＿＿＿；④两种金属能构成原电池时，做负极的金属比做正极的金属＿＿＿；⑤在电解过程中，一般地先得电子的金属阳离子对应的金属比后得电子的金属阳离子对应的金属＿＿＿＿。

3．金属的冶炼①电解法——冶炼金属。

如：等；写出制备Na、Mg ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

②还原法——冶炼金属，如等，常用的还原剂有＿＿＿＿＿等。

【问题讨论】例1：有四种金属A、B、C、D，将C置于A的盐溶液中放出无色气体且生成A的氢氧化物，若将B、D用导线连接后插入硝酸银溶液中，则在B上析出银；由A、D组成的合金放置在潮湿的空气中，A先腐蚀。

判断A、B、C、D的还原性由强到弱的顺序是（）Ａ．A C B D Ｂ．B D A C Ｃ．C B A D Ｄ．C A D B例2：下列金属氧化物跟铝粉混和后不能构成铝热剂的是（）Ａ．MnO2Ｂ．Fe2O3Ｃ．MgOＤ．Cr2O3③加热法——常用于冶炼金属。

《碱金属元素及其化合物》导学案一、学习目标1、了解碱金属元素（锂、钠、钾、铷、铯）在周期表中的位置及原子结构特点。

2、掌握碱金属元素性质的相似性和递变性。

3、熟悉钠及其重要化合物（氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠）的性质、用途和相互转化。

二、知识梳理（一）碱金属元素的原子结构1、碱金属元素包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs），位于元素周期表的第ⅠA 族。

2、相同点：最外层电子数均为 1 个电子。

3、递变性：随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。

（二）碱金属元素的性质1、物理性质相似性：都具有银白色金属光泽（铯略带金黄色），质软，密度较小，熔点较低。

递变性：从锂到铯，密度逐渐增大（钾的密度小于钠），熔点和沸点逐渐降低。

2、化学性质相似性：都容易失去最外层的 1 个电子，表现出较强的还原性。

递变性：从锂到铯，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，失去电子的能力逐渐增强，金属性逐渐增强。

（三）钠及其重要化合物1、钠（Na）物理性质：银白色固体，质软，密度比水小，熔点低。

化学性质与氧气反应：常温下生成氧化钠（4Na ＋ O₂＝ 2Na₂O）；加热条件下生成过氧化钠（2Na ＋ O₂点燃 Na₂O₂）。

与水反应：2Na ＋ 2H₂O ＝ 2NaOH ＋ H₂↑，现象为“浮、熔、游、响、红”。

2、氧化钠（Na₂O）白色固体，属于碱性氧化物，能与水、酸等反应。

Na₂O ＋ H₂O ＝ 2NaOH；Na₂O ＋ 2HCl ＝ 2NaCl ＋ H₂O3、过氧化钠（Na₂O₂）淡黄色固体，与水、二氧化碳反应均能产生氧气。

2Na₂O₂＋ 2H₂O ＝ 4NaOH ＋ O₂↑；2Na₂O₂＋ 2CO₂＝2Na₂CO₃＋ O₂4、碳酸钠（Na₂CO₃）俗名纯碱、苏打，白色粉末，易溶于水。

与盐酸反应：Na₂CO₃＋ 2HCl ＝ 2NaCl ＋ H₂O ＋ CO₂↑与氢氧化钙反应：Na₂CO₃＋ Ca(OH)₂＝ CaCO₃↓ ＋ 2NaOH5、碳酸氢钠（NaHCO₃）俗名小苏打，白色细小晶体，易溶于水。

专题02 碱金属元素结构与性质一、碱金属元素的原子结构特点二、碱金属元素的性质1、碱金属单质物理性质变化规律随着原子序数的递增，碱金属单质的密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低。

2、碱金属的原子结构与化学性质的关系（1）相似性原子都容易失去最外层的一个电子，化学性质活泼，它们的单质都具有较强的还原性，它们都能与氧气等非金属单质及水反应。

碱金属与水反应的通式为2R＋2H2O===2ROH＋H2↑(R表示碱金属元素)。

（2）递变性随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强，单质还原性增强。

①与O2的反应越来越剧烈，产物更加复杂，如Li与O2反应只能生成Li2O，Na与O2反应还可以生成Na2O2，而K与O2反应能够生成KO2等。

②与H2O的反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb、Cs遇水发生剧烈爆炸。

③最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，CsOH的碱性最强。

3、元素金属性强弱可以从单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度，或其最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性强弱来判断。

【例1】下列各组比较中不正确的是()A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈B．还原性：K＞Na＞Li，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠C．熔、沸点：Li＞Na＞KD．碱性：LiOH＜NaOH＜KOH【答案】B【解析】A、锂的活泼性比钠弱，与水反应不如钠剧烈；B、还原性，K＞Na＞Li，但K不能置换出NaCl溶液中的Na ，而是先与H 2O 反应；C 、碱金属元素从Li 到Cs ，熔、沸点逐渐降低，即Li ＞Na ＞K ＞Rb ＞Cs ；D 、从Li 到Cs ，碱金属元素的金属性逐渐增强，对应最高价氧化物的水化物的碱性依次增强，即碱性：LiOH ＜NaOH ＜KOH ＜RbOH ＜CsOH 。

碱金属的化学性质递变探究（1）碱金属与O 2反应①已知1.4 g 锂在空气中加热充分反应，可生成3.0 g 氧化物，该反应的化学方程式是 4Li ＋O 2=====△2Li 2O 。

碱金属元素得性质(一）原子结构:1、共同点：最外层电子数都就是1,易失电子,具有较强得还原性.2、不同点:电子层数增加,原子半径增大。

失电子能力逐渐增强，还原性增强.(二）单质得物理性质：１、共同点:＊都有银白色得金属光泽,质软，密度小,熔点低,有较好得导电、导热性能。

2、不同点:碱金属得熔、沸点逐渐降低,＊密度逐渐增大。

(三)单质得化学性质:1、共同点:与钠相似，都能与非金属、水、酸、溶液等反应，生成离子，最高价氢氧化物均为强碱。

2、不同点:单质得还原性增强.与反应：（1）：在常温与燃烧时生成;(2）：常温生成，燃烧时生成；(３)K：常温生成，燃烧时生成。

与反应: （1）:与反应较为缓与；（2）：迅速反应,伴有浮、熔、动、响等剧烈得现象；(3）K：除得现象外，还可以燃烧,轻微爆炸等现象；（4）:发生爆炸性得反应。

它们得氢氧化物溶液得碱性逐渐增强。

(四）焰色反应：1、概念：利用离子或单质原子在火焰中所显示得不同颜色来检验，这种检验方法叫做焰色法。

就是物质检验得一种方法，但不属于化学检验得方法.２、操作：（１)火焰本身颜色浅,否则干扰检验物质得观察,可用酒精喷灯。

（2)蘸取待测物得金属丝在灼烧时应无色,且熔点高，不易氧化,可用、丝,并用稀盐酸反复清洗.（3）钾得焰色要透过蓝色钴玻璃，滤去钠得黄光。

（五)碱金属中得特性：１、从，密度呈增大得趋势,但.2、单质均为银白色，除外(略带金色）。

３、Li得保存：同样不能接触空气，但不能像Na那样保存在煤油中，因为，所以应用蜡封。

【典型例题】[例１］按得顺序下列性质逐渐减弱（或降低）得就是（)A、单质得还原性ﻩB、元素得金属性C、单质得密度ﻩD、单质得熔点分析:我们需重点理解、记忆碱金属性质得递变规律，但一些特殊得地方也应特殊记忆，K就是同系列元素中得反常者（在密度方面）。

答案:D[例2]下列对于铯（)得性质得预测中，正确得就是（）。

Ａ、它只有一种氧化物ﻩB、它与剧烈反应C、具有很强得氧化性ﻩﻩD、受热不易分解分析：碱金属单质具有还原性，且随核电荷数增加而增强，那么，它得离子得氧化性则与之相反，即随核电荷数增加而减弱，因此得氧化性很弱,而其单质还原性很强，与反应就会很剧烈，由与得相似点可知,得氧化物也应当有多种（、、等）,其碳酸氢盐也应与相似受热分解。