2022年高中化學(xué)（大綱版）第一冊 第二章堿金屬第三節(jié)堿金屬元素(第一課時)

2022年高中化學(xué)（大綱版）第一冊 第二章 堿金屬 第三節(jié)堿金屬元素(第一課時)從容說課 本節(jié)教材分兩部分：堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)和堿金屬的性質(zhì)、焰色反應(yīng)。第一部分內(nèi)容為本節(jié)的重點(diǎn)，也是本章的難點(diǎn)。 在第一部分內(nèi)容中，通過對堿金屬的物理性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu)表中事實和數(shù)據(jù)等資料的分析，得出一引些規(guī)律性知識。根據(jù)這些規(guī)律性知識，得出堿金屬可能具有與鈉相似的化學(xué)性質(zhì)。然后通過演示實驗，證明上述推論和預(yù)測的合理性。最后通過學(xué)生討論，總結(jié)出堿金屬的共同化學(xué)性質(zhì)，以及隨著核電荷數(shù)的遞增，堿金屬性質(zhì)的變化規(guī)律。在第二部分內(nèi)容中，主要介紹納和鉀的焰色反應(yīng)，在教學(xué)中從日常生活中與焰色反應(yīng)有關(guān)的事實出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并使學(xué)生了解焰色反應(yīng)的應(yīng)用，為以后學(xué)習(xí)離子的檢驗打下基礎(chǔ)。教學(xué)目標(biāo) 1.使學(xué)生了解堿金屬的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，并能運(yùn)用原子結(jié)構(gòu)的初步知識來了解它們在性質(zhì)上的差異及遞變規(guī)律，為今后學(xué)習(xí)元素周期律打好基礎(chǔ)。 2.使學(xué)生了解焰色反應(yīng)，并能利用焰色反應(yīng)檢驗鉀、鈉及其化合物。 3.對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練。 教學(xué)重點(diǎn) 堿金屬元素的性質(zhì)以及原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系教學(xué)難點(diǎn) 教學(xué)方法模式的訓(xùn)練 教學(xué)方法 啟發(fā)、引導(dǎo)、討論、實驗、對比、練習(xí)等 課時安排 第一課時：堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)和堿金屬的性質(zhì)。 第二課時：焰色反應(yīng)及相關(guān)練習(xí)。 教學(xué)用具 第一課時：投影儀、鐵架臺(帶鐵圈)、石棉網(wǎng)、酒精燈、燒杯、玻璃片、水、金屬鈉、金屬鉀、酚酞試液。 第二課時：投影儀、裝在玻棒上的鉑絲(可多準(zhǔn)備幾根以節(jié)約課堂時間)，Na2CO3、CuSO4、KCl、BaCl2、CaCl2的濃溶液、藍(lán)色鈷玻璃。 教學(xué)過程 第一課時復(fù)習(xí)提問堿金屬元素的家庭成員有哪些？為什么把它們稱做堿金屬？ 生堿金屬元素包括鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁等。由于它們的氧化物的水化物都是可溶于水的強(qiáng)堿，因此，又將它們統(tǒng)稱為堿金屬。 師回答得很好。本節(jié)課我們就來系統(tǒng)地學(xué)習(xí)堿金屬元素。 板書第三節(jié) 堿金屬元素 師人們把鋰、鈉、鉀、銣、銫等叫做堿金屬，并把它們放在一起研究，說明它們之間存在著某種內(nèi)在的聯(lián)系。這種內(nèi)在的聯(lián)系是什么呢？下面，我們將從構(gòu)成它們的原子結(jié)構(gòu)特征入手來進(jìn)行探討。 板書一、堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu) 師下面是堿金屬元素原子的結(jié)構(gòu)示意圖，請同學(xué)們分析、比較它們的異同。 投影展示學(xué)生分析、總結(jié)并回答 教師板書相同點(diǎn)：最外層都只有一個電子。 不同點(diǎn)：核電荷數(shù)、電子層數(shù) 問根據(jù)初中所學(xué)知識回答，元素的性質(zhì)由什么決定？主要決定于哪層電子？ 生元素的性質(zhì)主要由構(gòu)成元素原子的結(jié)構(gòu)決定，并主要決定于它的最外層電子數(shù)。 問堿金屬元素的最外層都只有一個電子，說明它們的性質(zhì)是否相似？ 生相似。 問它們在化學(xué)反應(yīng)中易失還是易得電子？顯示氧化性還是還原性？ 生它們在化學(xué)反應(yīng)中易失電子，顯示還原性。 師很好。已知元素的原子半徑主要由原子的電子層數(shù)決定，電子層數(shù)越多，原子半徑越大。請大家據(jù)此分析，堿金屬元素隨著核電荷數(shù)的遞增，其原子半徑怎樣遞變？為什么？ 生按鋰、鈉、鉀、銣、銫的順序，半徑越來越大，因為它們的電子層數(shù)越來越多。 問那么，它們參加化學(xué)反應(yīng)時，失電子的難易程度如何呢？為什么？ 生依鋰、鈉、鉀、銣、銫的順序，失電子越來越易。因為它們的半徑越來越大，核對最外層電子的束縛越來越弱。 師很正確。由此，我們可得出如下結(jié)論。 講解并板書堿金屬元素隨著核電荷數(shù)的增加，原子半徑越來越大，失電子能力越來越強(qiáng)，即還原性越來越強(qiáng)。 過渡前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了堿金屬元素中的代表物鈉的性質(zhì)。由剛才的分析可推知，其他的堿金屬也應(yīng)該像鈉一樣，在化學(xué)反應(yīng)中易失去一個電子，形成1價陽離子，顯還原性。能與氧氣等非金屬元素及水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只是反應(yīng)的劇烈程度不同。 現(xiàn)在，我們用實驗來檢驗該推測是否正確。 演示實驗29取Na、K同時放在石棉網(wǎng)上灼燒。 師請同學(xué)們描述看到的現(xiàn)象。 生鈉、鉀同時受熱時，鉀首先熔化，且鉀燃燒比鈉燃燒劇烈發(fā)出黃紫色火焰，鈉燃燒火焰呈黃色。 師很好。鉀燃燒的火焰事實上是紫色的，出現(xiàn)黃色是由于雜質(zhì)干擾的緣故。 下面，請大家觀察并比較鈉、鉀與水的反應(yīng)。 演示實驗210取同樣大小的鈉、鉀分別與水反應(yīng)，并在反應(yīng)后的溶液中滴入酚酞。 問鈉、鉀分別與水反應(yīng)時，何者劇烈？哪些現(xiàn)象可說明此結(jié)論？ 生鉀與水反應(yīng)劇烈。鈉與水反應(yīng)熔化成一光亮小球，在水面迅速游動，逐漸消失；而鉀與水反應(yīng)熔成火球，并發(fā)生輕微的爆炸，在水面很快消失。 師回答得很好。 問鉀與水反應(yīng)的產(chǎn)物是什么？怎樣證明？ 生鉀與水反應(yīng)后的溶液能使酚酞變紅，說明有堿氫氧化鉀生成；鉀與水反應(yīng)時，在水面游動，說明有氣體生成，應(yīng)該是氫氣。 師很正確。但希望大家能在課后設(shè)計一個鉀與水反應(yīng)的實驗，要求能證明生成的氣體是什么。 問從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋：為什么鈉、鉀化學(xué)性質(zhì)相似？鉀為什么比鈉活潑？ 生因為元素的化學(xué)性質(zhì)主要決定于它的原子的最外層電子數(shù)，鈉、鉀原子的最外層電子數(shù)相等，均為1，所以它們的化學(xué)性質(zhì)相似。鈉和鉀的活潑性，是由構(gòu)成它們的鈉原子、鉀原子的失電子能力決定的，由于鉀原子半徑大于鈉原子半徑，因此，鉀原子比鈉原子更易失電子，化學(xué)性質(zhì)也較鈉活潑。 師對極了。研究其他堿金屬元素，也可得出同樣的規(guī)律。 下面，讓我們總結(jié)出堿金屬的化學(xué)性質(zhì)。 板書二、堿金屬的化學(xué)性質(zhì) 1.與非金屬的反應(yīng) 師已知鋰在空氣中燃燒生成氧化鋰，請大家分別寫出鋰、鈉在空氣中燃燒的化學(xué)方程式。 學(xué)生活動，請一位同學(xué)把方程式寫于板書位置 板書4LiO22Li2O 2NaO2Na2O2 講解鉀、鈉等堿金屬與氧氣反應(yīng)，會生成比過氧化物更復(fù)雜的氧化物，它們的反應(yīng)方程式，我們暫且不學(xué)。 從原子結(jié)構(gòu)可推知，銣、銫是比鉀更活潑的堿金屬，它們遇到空氣時，在室溫下就燃燒。 堿金屬除了能與氧氣反應(yīng)外，還能與氯氣、硫等大多數(shù)非金屬發(fā)生反應(yīng)，表現(xiàn)出很強(qiáng)的金屬性，且金屬性從鋰到銫逐漸增強(qiáng)。 過渡除鈉、鉀外，其他堿金屬元素也都可以和水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿和氫氣。 板書2.與水的反應(yīng) 師請大家分別寫出鉀、銣、銫與水反應(yīng)的化學(xué)方程式。 學(xué)生活動，請一位同學(xué)把方程式寫于黑板上板書位置 板書2Na2H2O=2NaOHH2 2K2H2O=2KOHH2 2Rb2H2O=2RbOHH2 師預(yù)測銣、銫與水反應(yīng)的劇烈程度比鉀怎樣？ 生應(yīng)比鉀更劇烈。 師對。銣、銫遇水時立即燃燒，甚至爆炸。 總結(jié)由上面的實驗及大量事實說明，堿金屬元素隨著核電荷數(shù)的增多、原子的電子層數(shù)增多、原子半徑增大，它們的金屬性由鋰到銫逐漸增強(qiáng)。 過渡由剛才我們所學(xué)堿金屬的化學(xué)性質(zhì)可知，堿金屬的化學(xué)性質(zhì)隨著元素原子核電荷數(shù)的遞增，而呈現(xiàn)出一定的相似性和遞變性。那么，堿金屬的物理性質(zhì)是否也符合上述規(guī)律呢？ 請大家分析課本上表21，并總結(jié)出堿金屬元素物理性質(zhì)的特點(diǎn)和遞變規(guī)律。 板書三、堿金屬的物理性質(zhì) 師請大家將分析結(jié)果填入下表 投影顯示 學(xué)生活動，填表，表中內(nèi)容見板書設(shè)計 總結(jié)由上表可以看出，堿金屬的物理性質(zhì)隨著其元素原子核電荷數(shù)的遞增，呈規(guī)律性變化。 講解堿金屬元素中的鋰，由于其密度比煤油小而不能保存在煤油里，通常保存在石蠟中。 投影練習(xí) 1.對堿金屬元素隨著核電荷數(shù)的增加，性質(zhì)遞變規(guī)律的下列說法中，正確的是 A.原子半徑依次減小B.單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)依次降低 C.和水反應(yīng)的劇烈程度逐漸增強(qiáng)D.單質(zhì)的金屬性依次減弱 答案：BC 2.鉀的金屬活動性比鈉強(qiáng)的實質(zhì)是 A.鉀的密度比鈉的小B.鉀原子的電子層比鈉原子多一層 C.鉀比鈉與水反應(yīng)更劇烈D.加熱時，鉀比鈉更容易汽化 答案：B 本節(jié)小結(jié)堿金屬原子由于其結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性，導(dǎo)致了堿金屬元素性質(zhì)的相似性和遞變性。在學(xué)習(xí)時要注意結(jié)合納的性質(zhì)，然后與其他的堿金屬相比較，就會體會到從特殊到一般的規(guī)律性所在。 作業(yè)P40五、六、1 板書設(shè)計 第三節(jié) 堿金屬元素(第一課時)一、堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu) 相同點(diǎn)：最外層都只有一個電子。 不同點(diǎn)：核電荷數(shù)、電子層數(shù)。 堿金屬元素隨著核電荷數(shù)的遞增，原子半徑越來越大，失電子能力越來越強(qiáng)，即還原性越來越強(qiáng)。 二、堿金屬的化學(xué)性質(zhì) 1.與非金屬的反應(yīng) 4LiO22Li2O 2NaO2Na2O2 2.與水的反應(yīng) 2Na2H2O=2NaOHH2 2K2H2O=2KOHH2 2Rb2H2O=2RbOHH2 三、堿金屬的物理性質(zhì) 教學(xué)說明 本節(jié)課從實驗對比和理論分析入手，總結(jié)出了堿金屬元素性質(zhì)的相似性及遞變規(guī)律。教師在講述本節(jié)課的同時，要特別注意啟發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)的結(jié)構(gòu)入手來分析物質(zhì)的性質(zhì)，并逐漸使學(xué)生學(xué)會比較的學(xué)習(xí)方法，以此來培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，為以后學(xué)習(xí)元素周期律知識打下良好的基礎(chǔ)。 參考練習(xí) 1關(guān)于鋰的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的判斷不正確的是（ ）與水反應(yīng)比鈉劇烈 原子半徑比鈉小 氧化物暴露在空氣中易吸收二氧化碳它的陽離子最外層電子數(shù)和鈉的相同 它是還原劑A B. C. D. 答案：A2已知?dú)浠嚕↙iH）屬離子化合物，它跟水反應(yīng)可以放出H2，下列有關(guān)敘述中正確的是（ ）ALiH的水溶液顯中性BLiH在反應(yīng)中常作強(qiáng)氧化劑CLiH中的氫離子與水反應(yīng)被還原成H2DLiH中H-與Li+的核外電子排布相同答案：D3下列說法錯誤的是（ ）A堿金屬元素在自然界以化合物形式存在B堿金屬由鋰到銫熔點(diǎn)依次降低C堿金屬由鋰到銫密度依次增大D堿金屬密度均比水小答案：CD4堿金屬溶于汞可形成良好的還原劑“汞齊”。取某堿金屬的汞齊7 g 與水作用得到0.2 g H2并得到密度為g·cm-3的溶液1 L，則溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以是（ ）A B.C D.答案：AB解析：利用方程式：2R+2H2O=2ROH+H2計算產(chǎn)生H2 0.2 g需堿金屬單質(zhì)不能超過7 g，符合題意的只有Li、Na兩種金屬，進(jìn)而計算溶液中溶質(zhì)量及質(zhì)量分?jǐn)?shù)。