堿金屬元素的教案
第三節(jié) 堿金屬元素
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。
堿金屬元素的性質(zhì)以及原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
教學(xué)方法模式的訓(xùn)練。
第一課時:投影儀、鐵架臺(帶鐵圈)、石棉網(wǎng)、酒精燈、燒杯、玻片、水、金屬鈉、鉀、酚酞溶液。
第二課時:投影儀、酒精燈、裝在玻棒上的鉑絲,Na2CO3、CuSO4、KCl、BaCl2、CaCl2溶液藍(lán)色鈷玻璃。
共2課時
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)。
★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?
。垡裕荼竟(jié)課我們就來系統(tǒng)地學(xué)習(xí)堿金屬元素。
。郯鍟 第三節(jié) 堿金屬元素
。壑v解]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,我們將從它們的結(jié)構(gòu)特征和性質(zhì)等來進(jìn)行探討。
。郯鍟菀、堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)
。劢處煟菔紫龋覀儊矸治鰤A金屬元素在原子結(jié)構(gòu)上的差異。
[投影]
。蹖W(xué)生分析總結(jié)]
[板書]相同點:最外層都只有一個電子。
不同點:隨核電荷數(shù)的增多,電子層數(shù)增多,原子半徑逐漸增大。
。壑v解]根據(jù)堿金屬元素在原子結(jié)構(gòu)上的特點,我們可進(jìn)行如下分析:由于元素化學(xué)性質(zhì)與元素原子的最外層電子數(shù)密切相關(guān),堿金屬元素原子的最外層上都只有一個電子,因此它們應(yīng)該具有相似的化學(xué)性質(zhì),由此可推知它們也應(yīng)該像堿金屬的代表物鈉一樣,在化學(xué)反應(yīng)中易失去一個電子,形成+1價的陽離子,并能與氧氣等非金屬元素及水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
現(xiàn)在,我們用實驗來證明這個推測。
。郯鍟荻、堿金屬的化學(xué)性質(zhì)
。垩菔緦嶒2—9]取Na、K同時放在石棉網(wǎng)上灼燒。
。垩菔緦嶒2—10]Na、K分別與水反應(yīng)。
。壑v解]實驗證明,Na、K具有相似的化學(xué)性質(zhì)。K比Na更容易燃燒,K與水反應(yīng)比Na與水反應(yīng)更劇烈,說明K的金屬性要比Na強。
元素的結(jié)構(gòu)決定了元素的性質(zhì)。如果說K與Na的化學(xué)性質(zhì)相似是由于堿金屬元素的最外層電子數(shù)相等而引起的,那么K比Na性質(zhì)活潑又應(yīng)該怎樣解釋呢?
[學(xué)生討論并回答]
。劢處熆偨Y(jié)]元素金屬性的強弱,是由元素原子失電子能力的難易程度決定的。堿金屬元素隨核電荷數(shù)的增加,原子的電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑也逐漸增大,原子核對最外層電子的引力逐漸減弱。因此,堿金屬元素的原子失去最外電子層中電子的能力逐漸增強,也就是說從鋰到銫,它們的金屬性逐漸增強。所以,K與O2及水反應(yīng)時要比Na劇烈。
綜合上述實驗及分析,我們可得出堿金屬的以下性質(zhì):
。睳a+O2======Na2O2
。劢處煟菀阎囋诳諝庵腥紵裳趸,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。
。蹖W(xué)生練習(xí),教師板書]
。碙i+O2======2Li2O
[講解]Rb、Cs在室溫時,遇到空氣會立即燃燒。K、Rb等堿金屬與O2反應(yīng),會生成比過氧化鈉更復(fù)雜的氧化物。
堿金屬除了能與O2反應(yīng)外,還能與Cl2、S等大多數(shù)非金屬發(fā)生反應(yīng),表現(xiàn)出很強的金屬性,且金屬性從鋰到銫逐漸增強。
。圻^渡]除Na、K外,其他堿金屬元素也都可以和水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿與H2。
。郯鍟2.與水的反應(yīng)
。劢處煟菡埓蠹覍懗鯪a、K、Rb分別與水反應(yīng)的化學(xué)方程式。
[找一個同學(xué)上黑板板書]
。睳a+2H2O====2NaOH+H2↑
。睰+2H2O====2KOH+H2↑
2Rb+2H2O====2RbOH+H2↑
。劢處煟蓊A(yù)測它們與水反應(yīng)的'劇烈程度并證明理由。
。蹖W(xué)生回答]
[講解]上面的實驗及大量事實說明,堿金屬元素隨核電荷數(shù)的增加,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。
。圻^渡]由剛才我們所學(xué)的堿金屬的化學(xué)性質(zhì)可知,堿金屬元素的化學(xué)性質(zhì)隨核電荷數(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?
大家分析課本上表2—1,并總結(jié)出堿金屬元素物理性質(zhì)的特點和遞變規(guī)律。
[板書]三、堿金屬的物理性質(zhì)
。劢處煟菡埓蠹覍⒎治鼋Y(jié)果填入下表:
。郯鍟
顏色
硬度
密度
熔沸點
導(dǎo)電導(dǎo)熱性
密度變化
熔沸點變化
。蹖W(xué)生活動,填表]
。壑v解]因為鋰的密度比煤油小,因此,不能保存在煤油里,通常保存在石蠟中。
。坌〗Y(jié)]堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)上的相似性和遞變性,決定了堿金屬元素性質(zhì)的相似性和遞變性。
。弁队熬毩(xí)]
1.下列有關(guān)堿金屬元素的敘述,錯誤的是 ( )
A.單質(zhì)是很強的還原劑
B.堿金屬與非金屬直接化合后都生成鹽
C.隨原子的電子層數(shù)的增加,單質(zhì)的熔沸點降低
D.原子電子層越多,其單質(zhì)與水反應(yīng)越劇烈
E.鉀是最活潑的金屬
2.堿金屬元素在自然界中以什么狀態(tài)存在?說明理由。
[板書設(shè)計] 第三節(jié) 堿金屬元素
一、堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)
相同點:最外層都只有一個電子。
不同點:隨核電荷數(shù)的增多,電子層數(shù)增多,原子半徑逐漸增大。
二、堿金屬的化學(xué)性質(zhì)
1. 與非金屬的反應(yīng)
。睳a+O2======Na2O
4Li+O2======2Li2O
2.與水的反應(yīng)
2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
2K+2H2O====2KOH+H2↑
2Rb+2H2O====2RbOH+H2↑
三、堿金屬的物理性質(zhì)
顏色
均為銀白色(Cs略帶金色)
硬度
柔軟
密度
較小
熔沸點
較低
導(dǎo)電導(dǎo)熱性
強
密度變化
逐漸增大(K特殊)
熔沸點變化
單質(zhì)的熔沸點逐漸降低
[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)。
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