堿金屬元素化學教案

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教學目標

1.使學生了解堿金屬的物理性質和化學性質，并能運用原子結構的初步知識來了解它們在性質上的差異及遞變規律，為今后學習元素周期律打好基礎。

2.使學生了解焰色反應，并能利用焰色反應檢驗鉀、鈉及其化合物。

3.對學生進行科學方法的訓練。

教學重點

堿金屬元素的性質以及原子結構的關系。

教學難點

教學方法模式的訓練。

教學用具

第一課時：投影儀、鐵架臺(帶鐵圈)、石棉網、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溶液藍色鈷玻璃。

課時安排

共2課時

第一課時：堿金屬元素的原子結構和堿金屬的性質。

第二課時：焰色反應及相關練習。

教學過程

★第一課時

［復習提問］堿金屬元素的家庭成員有哪些?為什么把它們稱做堿金屬?

［引言］本節課我們就來系統地學習堿金屬元素。

［板書］第三節堿金屬元素

［講解］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在的聯系。這種內在的聯系是什么呢?下面，我們將從它們的結構特征和性質等來進行探討。

［板書］一、堿金屬元素的原子結構

［教師］首先，我們來分析堿金屬元素在原子結構上的差異。

［投影］

［學生分析總結］

［板書］相同點：最外層都只有一個電子。

不同點：隨核電荷數的增多，電子層數增多，原子半徑逐漸增大。

［講解］根據堿金屬元素在原子結構上的特點，我們可進行如下分析：由于元素化學性質與元素原子的最外層電子數密切相關，堿金屬元素原子的最外層上都只有一個電子，因此它們應該具有相似的化學性質，由此可推知它們也應該像堿金屬的代表物鈉一樣，在化學反應中易失去一個電子，形成+1價的陽離子，并能與氧氣等非金屬元素及水發生化學反應。

現在，我們用實驗來證明這個推測。

［板書］二、堿金屬的化學性質

［演示實驗2—9］取Na、K同時放在石棉網上灼燒。

［演示實驗2—10］Na、K分別與水反應。

［講解］實驗證明，Na、K具有相似的化學性質。K比Na更容易燃燒，K與水反應比Na與水反應更劇烈，說明K的金屬性要比Na強。

元素的結構決定了元素的性質。如果說K與Na的化學性質相似是由于堿金屬元素的最外層電子數相等而引起的，那么K比Na性質活潑又應該怎樣解釋呢?

［學生討論并回答］

［教師總結］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的增加，原子的電子層數逐漸增多，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：

點燃

［板書］1.與非金屬的反應

2Na＋O2======Na2O2

［教師］已知鋰在空氣中燃燒生成氧化鋰，寫出該反應的化學方程式。

［學生練習，教師板書］

4Li＋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，會生成比過氧化鈉更復雜的氧化物。

堿金屬除了能與O2反應外，還能與Cl2、S等大多數非金屬發生反應，表現出很強的金屬性，且金屬性從鋰到銫逐漸增強。

［過渡］除Na、K外，其他堿金屬元素也都可以和水反應生成相應的堿與H2。

［板書］2.與水的反應

［教師］請大家寫出Na、K、Rb分別與水反應的化學方程式。

［找一個同學上黑板板書］

2Na＋2H2O====2NaOH＋H2↑

2K＋2H2O====2KOH＋H2↑

2Rb＋2H2O====2RbOH＋H2↑

［教師］預測它們與水反應的劇烈程度并證明理由。

［學生回答］

［講解］上面的實驗及大量事實說明，堿金屬元素隨核電荷數的增加，原子的電子層數增多原子半徑增大，它們的金屬性由鋰到銫逐漸增強。

［過渡］由剛才我們所學的堿金屬的化學性質可知，堿金屬元素的化學性質隨核電荷數的遞增而呈現出一定的相似性和遞變性。那么，堿金屬的物理性質是否也符合上述規律呢?

大家分析課本上表2—1，并總結出堿金屬元素物理性質的特點和遞變規律。

［板書］三、堿金屬的物理性質

［教師］請大家將分析結果填入下表：

［板書］

LiNakRbCs

相

似

點

顏色

硬度

密度

熔沸點

導電導熱性

遞變性

密度變化

熔沸點變化

［學生活動，填表］

［講解］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。

［小結］堿金屬元素原子結構上的相似性和遞變性，決定了堿金屬元素性質的相似性和遞變性。

［投影練習］

1.下列有關堿金屬元素的敘述，錯誤的是()

A.單質是很強的還原劑

B.堿金屬與非金屬直接化合后都生成鹽

C.隨原子的電子層數的增加，單質的熔沸點降低

D.原子電子層越多，其單質與水反應越劇烈

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存在?說明理由。

［板書設計］第三節堿金屬元素

一、堿金屬元素的原子結構

相同點：最外層都只有一個電子。

不同點：隨核電荷數的增多，電子層數增多，原子半徑逐漸增大。

二、堿金屬的化學性質

1．與非金屬的反應

點燃

2Na＋O2======Na2O

點燃

4Li＋O2======2Li2O

2.與水的反應

2Na＋2H2O====2NaOH＋H2↑

2K＋2H2O====2KOH＋H2↑

2Rb＋2H2O====2RbOH＋H2↑

三、堿金屬的物理性質

LiNakRbCs

相

似

點

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

導電導熱性

強

遞變性

密度變化

逐漸增大（K特殊）

熔沸點變化

單質的熔沸點逐漸降低

［教學說明］本節課從實驗對比和理論分析入手，總結出了堿金屬元素性質的相似性及遞變規律。教師在講述本節課的同時，要特別注意啟發，引導學生從物質的結構入手來分析物質的性質并逐漸使學生學會比較的學習方法，以此來培養學生分析問題、解決問題的能力，為以后學習元素周期律知識打下良好的基礎。