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人教版(新课标)高中化学必修二元素周期表教案第3课时
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这是一份人教版(新课标)高中化学必修二元素周期表教案第3课时,共3页。主要包含了教学目标,教学重点,教学难点,教学过程等内容,欢迎下载使用。
元素周期表与碱金属教案
【教学目标】
一、知识与技能
1、认识元素周期表的结构以及周期和族的概念,理解原子结构与元素在周期表中的位置间的关系
2、以IA族元素为例,掌握同族元素递变规律,并能用原子结构理论初步加以解释。
二、过程与方法
1、通过对获取大量事实和数据等信息进行加工、分析、培养学生归纳、概括能力、口头表达能力和交流能力
2、通过案例的探究,激发学生主动学习的意识,并且掌握从大量的事实和数据中分析总结规律、透过现象看本质等科学抽象的方法
三、情感态度价值观
学习化学史知识,能使学生认识到:人类对客观存在的事物的认识是随着社会和科学的发展不断发展的;任何科学的发现都需要长期不懈地努力,才能获得成功。
【教学重点】
元素周期表的结构
【教学难点】
学会用图表等方法分析、处理数据,对数据和事实进行总结、概括从而得出结论
【教学过程】
[问]有那位同学知道到目前位置人类已发现了多少种元素?
112种,
[投影]元素周期表。
[讲]丰富多彩的物质世界有100多种元素组成,这些元素性质不同,有的性质活泼,易与其他元素形成化合物,有的性质不活泼,不易与其他元素形成化合物,等等。为什么他们性质不同?他们之间存在着什么联系?为解决以上问题,我们今天学习元素周期表。
[板书] 第一节 元素周期表
[讲]宇宙万物是由什么组成的?古希腊人以为是水、土、火、气四种元素,古代中国则相信金、木、水、火、土五种元素之说。到了近代,人们才渐渐明白:元素多种多样,决不止于四五种。18世纪,科学家已探知的元素有30多种,如金、银、铁、氧、磷、硫等,到19世纪,已发现的元素已达54种。人们自然会问,没有发现的元素还有多少种?元素之间是孤零零地存在,还是彼此间有着某种联系呢?
[投影]门捷列夫图象
[课外阅读]《门捷列夫与元素周期表》
[讲述]门捷列夫发现元素不是一群乌合之众,而是像一支训练有素的军队,按照严格的命令井然有序地排列着,怎么排列的呢?1869年,俄国化学家门捷列夫把当时已发现的60多种元素按其相对原子质量由大到小依次排列,将化学性质相似的元素放在一个纵行,通过分类归纳,制出第一张元素周期表,开创了化学历史新纪元。
[投影]元素周期表。
[讲]把电子层数目相同的各种元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行;再把不同横行中最外层的电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行。这样,就可以得到一个表,这个表就叫元素周期表。元素周期表是元素周期律的具体表现形式,它反映了元素之间相互联系的规律,是我们学习化学的重要工具。下面我们就来学习元素周期表的有关知识。
[板书]一、元素周期表的结构
[提问]数一数元素周期表有多少个横行?多少个纵行?
有7个横行,18个纵行。
[讲]对。我们把元素周期表中的每一个横行称作一个周期,每一个纵行称作一族。下面,我们先来认识元素周期表中的横行——周期。
[板书]1.周期
[师]元素周期表中共有7个周期,请大家阅读课本P5的有关内容。
[问]把不同的元素排在同一个横行即同一个周期的依据是什么?
依据为具有相同电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列在一个横行里。
[问]周期序数与什么有关?
周期序数等于该周期元素具有的电子层数。
[讲]如此,我们可以得出如下结论:
[板书]周期序数=电子层数
[随堂练习]已知碳元素、镁元素和溴元素的原子结构示意图:
它们分别位于第几周期?为什么?
碳有两个电子层,位于第二周期,镁有三个电子层,位于第三周期;溴有四个电子层,位于第四周期。
[讲]元素周期表中,我们把1、2、3周期称为短周期,4、5、6周期称为长周期,第7周期称为不完全周期,因为一直有未知元素在发现。
[投影]请大家根据自己绘制的元素周期表,完成下表内容:
周期表的有关知识
[板书]七个周期(1、2、3短周期;4、5、6长周期;7不完全周期)
[讲]从上面我们所填表的结果可知,在元素周期表的7个周期中,除第1周期只包括氢和氦,第7周期尚未填满外,每一周期的元素都是从最外层电子数为1的碱金属开始,逐步过渡到最外层电子数为7的卤素,最后以最外层电子数为8的稀有气体结束。
需作说明的是:第6周期中,57号元素镧(La)到71号元素镥(Lu),共15种元素,它们原子的电子层结构和性质十分相似,总称镧系元素。第7周期中,89号元素锕(Ac)到103号元素铹(Lr),共15种元素,它们原子的电子层结构和性质也十分相似,总称锕系元素。为了使表的结构紧凑,将全体镧系元素和锕系元素分别按周期各放在同一个格内,并按原子序数递增的顺序,把它们分两行另列在表的下方。在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素,多数是人工进行核反应制得的元素,这些元素又叫做超铀元素。
元素周期表上列出来的元素共有112种,而事实上现在发现的元素还有:114号、116号、118号元素。
[过渡]学完了元素周期表中的横行——周期,我们再来认识元素周期表中的纵行——族。
[板书]2.族
[讲]请大家数一下,周期表中共有多少个纵行?( 18个。)
[讲]在每一个纵行的上面,分别有罗马数字Ⅰ、Ⅱ、……及A、B、0等字样,它们分别表示什么意思呢?
[问]罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等表示什么意思?(族序数。)
[问]A、B又分别表示什么呢?(A表示主族,B表示副族)
[问]什么是主族?什么是副族?
由短周期元素和长周期元素共同构成的族,叫做主族;完全由长周期元素构成的族,叫做副族。
[问]元素周期表中共有多少个主族?多少个副族?
7个主族、7个副族。
[问]元素周期表中还有哪些纵行没提到?(零族和第Ⅷ族。)
[问]零族元素都是什么种类的元素?为什么把它们叫零族?
零族元素均为稀有气体元素。由于它们的化学性质非常不活泼,在通常状况下难以与其他物质发生化学反应,把它们的化合价看作为零,因而叫做零族。[问]第Ⅷ族有几个纵行?(3个)
[问]分析元素周期表中从ⅢB到ⅡB之间的元素名称,它们的偏旁部首有什么特点?说明什么?
其偏旁均为“金”,说明它们均为金属。
[讲]很正确。元素周期表的中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵行,包括了第Ⅷ族和全部副族元素,共六十多种元素,通称为过渡元素。因为这些元素都是金属,所以又把它们叫做过渡金属。
[讲]此即为元素周期表的主要结构。在中学化学里,我们主要学习主族元素的性质。
[讲]元素的性质主要是由元素原子的最外层电子数决定的。请大家分析讨论主族元素的族序数与主族元素原子的最外层电子数有什么关系?可参考我们学习过的碱金属、卤族元素以及1~20元素原子的结构示意图。
主族元素的族序数等于其最外层电子数。
[讲]很好!由此我们可得出以下结论:
[板书]主族元素的族序数=元素原子的最外层电子数
(或:主族序数=最外层电子数)
18个纵行(7个主族;7个副族;一个零族;一个Ⅷ族(8、9、10三个纵行))
[小结]完成下列表格:
[随堂练习]已知某主族元素的原子结构示意图如下,判断其位于第几周期,第几族?X位于第四周期、第一主族;Y位于第五周期、第七主族。
能判断它们分别是什么元素吗?可对照元素周期表。X为钾元素,Y为碘元素。
[过]以上,我们了解了元素周期表的结构。那么,科学家们在完成这张元素周期表时,经历了怎样的一个过程呢?请大家阅读课外材料《元素周期表的发现》内容,并思考以下问题。
[投影]阅读思考题:1.周期表的编制是否应完全归功于门捷列夫?
不应该。而是许多科学家不断研究、探索的智慧结晶。
2.通过这些资料,你认为人类认识世界的过程是不是一帆风顺的?所得到的知识是否都为绝对真理?
人类认识世界的过程不是一帆风顺的,而是曲折的、螺旋式前进的。人们得到的知识不一定都是绝对真理,其中多数是处于发展中,并且在发展中不断地被完善。元素周期表的发现就是一个很好的例子。
[讲]元素周期表是根据元素的内在联系编排而成,具体形式可多种多样,根据刚才咱们讲述的元素周期表的编排依据,请同学们分组探究元素周期表的其他编排方式。
[探究过程]教师参加,并适时点拨(长 短 螺旋)各小组交流
[投影]几种不同形式的元素周期表
[随堂练习]
1.推算原子序数为6、13、34、53、88的元素在周期表中的位置。
2.下列各组中的元素用原子序数表示,其中都属于主族的一组元素是( )
(A)14、24、34 (B)26、31、35
(C)5、15、20 (D)11、17、18
3.下列各表为周期表的一部分(表中为原子序数),其中正确的是( )
(A) (B)
(C) (D)
[过]咱们已经学习了碱金属及卤素的性质,知道它们性质相似。为什么相似?元素的性质与原子结构之间存在着什么关系?
[板书]二、元素性质与原子结构
[问]碱金属元素及卤素包含那些元素?
碱金属元素:锂、钠、钾、铷、铯、钫;卤素:氟、氯、溴、碘、砹。
[阅读资料]碱金属的发现史:
1.1807年英国化学家戴维(H.Davy,1778-1829)发现了钾、钠。
2.1817年瑞典化学家阿尔费德(Arfvedsn)发现了锂。
3.1860年本生(W.Bunsen,1811-1899)发现了铯。“铯”也是本生和基尔霍夫共同发现的。
4.1861年基尔霍夫(Gustar Rbert Kirchhlf,
1824-1887)和本生发现了铷。
5.1939年法国女科学家佩雷(M.Perey)在研究铀的天然放射系中发现该元素,为了纪念她的祖国而命名的“Francium”,意为“法兰西”。中文译为“钫”
碱金属的用途:
1.锂电池是一种高能电池。锂有机化学中重要的催化剂。锂制造氢弹不可缺少的材料。
锂是优质的高能燃料(已经用于宇宙飞船、人造卫星和超声速飞机)
2.钾的化合物最大用途是做钾肥。硝酸钾还用于做火药。
3.铷铯主要用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确的计时仪器。
[板书]1、碱金属元素
[科学探究]1、查阅元素周期表中的有关信息,填写下表。
填写情况,总结异同点。
[板书](1) 在结构上:
结构异同:异:核电荷数:由小→大;
电子层数:由少→多;
同:最外层电子数均为1个。
最外层都有1个电子,化学性质相似;随着核电荷数的增加,原子的电子层数递增,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,金属性逐渐增强。
[讲]金属性:指气态原子失去电子的能力大小的性质(由电离能的大小确定)。还原性:指含有易失电子元素的物质的性质。具有还原性的不一定有金属性
[思考与交流]物质的性质主要取决于原子的最外层电子数,从碱金属原子的结构可推知其化学性质如何?是否完全相同?
最外层上都只有一个电子,化学反应中易失去一个电子,形成+1价的阳离子,并能与氧气等非金属元素及水发生化学反应。
[探究实验]钾与氧气燃烧实验
[问]钾的保存及取用方法
煤油中;镊子夹取,玻璃片上小刀切割,滤纸吸干煤油。
演示实验,观察现象与钠与氧气反应对比,有何不同?
燃烧更剧烈,火焰紫色。
[讲]钾与氧气反应生成比过氧化物更为复杂的氧化物(超氧化物)
[投影] (一个氧分子得1个电子)
(在这些氧化物中,氧元素的化合价不同)
[探究实验]钾与水反应实验
[学生分组实验]巡视并强调取用绿豆大小及吸干煤油(注意安全);请学生观察,与钠与水反应的现象作比较.
钾与水反应 钠与水反应
现象:钾比钠活泼,轻微爆炸.
[思考交流]钠与钾性质有什么相似性与不同?这与原子结构有什么关系?
[投影]
[思考与交流]根据实验讨论钠与钾的性质有什么相似性和不同性。你认为元素的性质与他们的原子结构有关系吗?其余碱金属的性质又如何?
钠与钾都能与氧气、水发生反应,但反应的剧烈程度不同
[投影]视频演示Li、Rb、Cs与水反应的实验
[板书] (2) 碱金属元素在化学性质上的规律:
eq \\ac(○,1) 相似性:均能与氧气、与水反应,表现出金属性(还原性);
4Li + O2 ==== 2Li2O(白色、氧化锂)
2Na + O2 ==== Na2O2(淡黄色、过氧化钠)
2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑
2K + 2H2O === 2KOH + H2↑
eq \\ac(○,2) 递变性:与氧气、与水反应的剧烈程度有所不同;在同一族中,自上而下反应的剧烈程度逐渐增大;
[随堂练习]完成下列方程式:Rb与Cs与水反应的方程式
[投影]与氧气反应差异性:
(橙黄色,超氧化钾)
(棕色、超氧化铷)
(红黄色、超氧化铯)
与水反应差异性:(剧烈燃烧、轻微爆炸)
(更猛烈、燃烧、爆炸)
[投影并小结]
[知识拓展]元素金属性判断标准:
[板书] (3) 元素金属性判断标准
eq \\ac(○,1)、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易,则金属性越强。
eq \\ac(○,2)、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强,则原金属元素的金属性越强。
[点击试题]已知NaOH为强碱、Mg(OH)2 为中强碱、 Al(OH)3 为两性氢氧化物,则Na、Mg、Al的金属性强弱顺序如何?
[板书] eq \\ac(○,3)、可以根据对应阳离子的氧化性强弱判断。金属阳离子氧化性越弱,则元素金属性越强。
[点击试题]氧化性 Al3+ ﹥Mg2+ ﹥Na+ ,则元素金属性顺序为_______
[阅读]P7第二自然段:碱金属物理性质,并进行总结
[投影]碱金属的物理性质
[投影]
[板书]结论:同一主族的金属具有相似的化学性质,随着金属元素核电荷数的增大,单质的金属性(还原性)逐渐增强。
[小结]碱金属元素作为金属元素代表性的一族,由于其结构的相似性和递变性,导致了碱金属元素性质的相似性和递变性。在学习时要注意,结合钠的性质,然后与其他的碱金属相比较就会体会到从一般到特殊的规律性所在。
类别
周期序数
起止元素
包括元素种数
核外电子层数
短周期[来源[来源:数理化网][来源]
1
H—He
2
1
2
Li—Ne
8
2
3
Na—Ar
8
3
长周期
4
K—Kr
18
4
5
Rb—Xe
18
5
6
Cs—Rn
32
6
不完全周期
7
Fr—112号
26
7
元素名称
核电荷数
原子结构示意图
最外层电子数
电子层数
碱
金
属
元
素
元素周期表与碱金属教案
【教学目标】
一、知识与技能
1、认识元素周期表的结构以及周期和族的概念,理解原子结构与元素在周期表中的位置间的关系
2、以IA族元素为例,掌握同族元素递变规律,并能用原子结构理论初步加以解释。
二、过程与方法
1、通过对获取大量事实和数据等信息进行加工、分析、培养学生归纳、概括能力、口头表达能力和交流能力
2、通过案例的探究,激发学生主动学习的意识,并且掌握从大量的事实和数据中分析总结规律、透过现象看本质等科学抽象的方法
三、情感态度价值观
学习化学史知识,能使学生认识到:人类对客观存在的事物的认识是随着社会和科学的发展不断发展的;任何科学的发现都需要长期不懈地努力,才能获得成功。
【教学重点】
元素周期表的结构
【教学难点】
学会用图表等方法分析、处理数据,对数据和事实进行总结、概括从而得出结论
【教学过程】
[问]有那位同学知道到目前位置人类已发现了多少种元素?
112种,
[投影]元素周期表。
[讲]丰富多彩的物质世界有100多种元素组成,这些元素性质不同,有的性质活泼,易与其他元素形成化合物,有的性质不活泼,不易与其他元素形成化合物,等等。为什么他们性质不同?他们之间存在着什么联系?为解决以上问题,我们今天学习元素周期表。
[板书] 第一节 元素周期表
[讲]宇宙万物是由什么组成的?古希腊人以为是水、土、火、气四种元素,古代中国则相信金、木、水、火、土五种元素之说。到了近代,人们才渐渐明白:元素多种多样,决不止于四五种。18世纪,科学家已探知的元素有30多种,如金、银、铁、氧、磷、硫等,到19世纪,已发现的元素已达54种。人们自然会问,没有发现的元素还有多少种?元素之间是孤零零地存在,还是彼此间有着某种联系呢?
[投影]门捷列夫图象
[课外阅读]《门捷列夫与元素周期表》
[讲述]门捷列夫发现元素不是一群乌合之众,而是像一支训练有素的军队,按照严格的命令井然有序地排列着,怎么排列的呢?1869年,俄国化学家门捷列夫把当时已发现的60多种元素按其相对原子质量由大到小依次排列,将化学性质相似的元素放在一个纵行,通过分类归纳,制出第一张元素周期表,开创了化学历史新纪元。
[投影]元素周期表。
[讲]把电子层数目相同的各种元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行;再把不同横行中最外层的电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行。这样,就可以得到一个表,这个表就叫元素周期表。元素周期表是元素周期律的具体表现形式,它反映了元素之间相互联系的规律,是我们学习化学的重要工具。下面我们就来学习元素周期表的有关知识。
[板书]一、元素周期表的结构
[提问]数一数元素周期表有多少个横行?多少个纵行?
有7个横行,18个纵行。
[讲]对。我们把元素周期表中的每一个横行称作一个周期,每一个纵行称作一族。下面,我们先来认识元素周期表中的横行——周期。
[板书]1.周期
[师]元素周期表中共有7个周期,请大家阅读课本P5的有关内容。
[问]把不同的元素排在同一个横行即同一个周期的依据是什么?
依据为具有相同电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列在一个横行里。
[问]周期序数与什么有关?
周期序数等于该周期元素具有的电子层数。
[讲]如此,我们可以得出如下结论:
[板书]周期序数=电子层数
[随堂练习]已知碳元素、镁元素和溴元素的原子结构示意图:
它们分别位于第几周期?为什么?
碳有两个电子层,位于第二周期,镁有三个电子层,位于第三周期;溴有四个电子层,位于第四周期。
[讲]元素周期表中,我们把1、2、3周期称为短周期,4、5、6周期称为长周期,第7周期称为不完全周期,因为一直有未知元素在发现。
[投影]请大家根据自己绘制的元素周期表,完成下表内容:
周期表的有关知识
[板书]七个周期(1、2、3短周期;4、5、6长周期;7不完全周期)
[讲]从上面我们所填表的结果可知,在元素周期表的7个周期中,除第1周期只包括氢和氦,第7周期尚未填满外,每一周期的元素都是从最外层电子数为1的碱金属开始,逐步过渡到最外层电子数为7的卤素,最后以最外层电子数为8的稀有气体结束。
需作说明的是:第6周期中,57号元素镧(La)到71号元素镥(Lu),共15种元素,它们原子的电子层结构和性质十分相似,总称镧系元素。第7周期中,89号元素锕(Ac)到103号元素铹(Lr),共15种元素,它们原子的电子层结构和性质也十分相似,总称锕系元素。为了使表的结构紧凑,将全体镧系元素和锕系元素分别按周期各放在同一个格内,并按原子序数递增的顺序,把它们分两行另列在表的下方。在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素,多数是人工进行核反应制得的元素,这些元素又叫做超铀元素。
元素周期表上列出来的元素共有112种,而事实上现在发现的元素还有:114号、116号、118号元素。
[过渡]学完了元素周期表中的横行——周期,我们再来认识元素周期表中的纵行——族。
[板书]2.族
[讲]请大家数一下,周期表中共有多少个纵行?( 18个。)
[讲]在每一个纵行的上面,分别有罗马数字Ⅰ、Ⅱ、……及A、B、0等字样,它们分别表示什么意思呢?
[问]罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等表示什么意思?(族序数。)
[问]A、B又分别表示什么呢?(A表示主族,B表示副族)
[问]什么是主族?什么是副族?
由短周期元素和长周期元素共同构成的族,叫做主族;完全由长周期元素构成的族,叫做副族。
[问]元素周期表中共有多少个主族?多少个副族?
7个主族、7个副族。
[问]元素周期表中还有哪些纵行没提到?(零族和第Ⅷ族。)
[问]零族元素都是什么种类的元素?为什么把它们叫零族?
零族元素均为稀有气体元素。由于它们的化学性质非常不活泼,在通常状况下难以与其他物质发生化学反应,把它们的化合价看作为零,因而叫做零族。[问]第Ⅷ族有几个纵行?(3个)
[问]分析元素周期表中从ⅢB到ⅡB之间的元素名称,它们的偏旁部首有什么特点?说明什么?
其偏旁均为“金”,说明它们均为金属。
[讲]很正确。元素周期表的中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵行,包括了第Ⅷ族和全部副族元素,共六十多种元素,通称为过渡元素。因为这些元素都是金属,所以又把它们叫做过渡金属。
[讲]此即为元素周期表的主要结构。在中学化学里,我们主要学习主族元素的性质。
[讲]元素的性质主要是由元素原子的最外层电子数决定的。请大家分析讨论主族元素的族序数与主族元素原子的最外层电子数有什么关系?可参考我们学习过的碱金属、卤族元素以及1~20元素原子的结构示意图。
主族元素的族序数等于其最外层电子数。
[讲]很好!由此我们可得出以下结论:
[板书]主族元素的族序数=元素原子的最外层电子数
(或:主族序数=最外层电子数)
18个纵行(7个主族;7个副族;一个零族;一个Ⅷ族(8、9、10三个纵行))
[小结]完成下列表格:
[随堂练习]已知某主族元素的原子结构示意图如下,判断其位于第几周期,第几族?X位于第四周期、第一主族;Y位于第五周期、第七主族。
能判断它们分别是什么元素吗?可对照元素周期表。X为钾元素,Y为碘元素。
[过]以上,我们了解了元素周期表的结构。那么,科学家们在完成这张元素周期表时,经历了怎样的一个过程呢?请大家阅读课外材料《元素周期表的发现》内容,并思考以下问题。
[投影]阅读思考题:1.周期表的编制是否应完全归功于门捷列夫?
不应该。而是许多科学家不断研究、探索的智慧结晶。
2.通过这些资料,你认为人类认识世界的过程是不是一帆风顺的?所得到的知识是否都为绝对真理?
人类认识世界的过程不是一帆风顺的,而是曲折的、螺旋式前进的。人们得到的知识不一定都是绝对真理,其中多数是处于发展中,并且在发展中不断地被完善。元素周期表的发现就是一个很好的例子。
[讲]元素周期表是根据元素的内在联系编排而成,具体形式可多种多样,根据刚才咱们讲述的元素周期表的编排依据,请同学们分组探究元素周期表的其他编排方式。
[探究过程]教师参加,并适时点拨(长 短 螺旋)各小组交流
[投影]几种不同形式的元素周期表
[随堂练习]
1.推算原子序数为6、13、34、53、88的元素在周期表中的位置。
2.下列各组中的元素用原子序数表示,其中都属于主族的一组元素是( )
(A)14、24、34 (B)26、31、35
(C)5、15、20 (D)11、17、18
3.下列各表为周期表的一部分(表中为原子序数),其中正确的是( )
(A) (B)
(C) (D)
[过]咱们已经学习了碱金属及卤素的性质,知道它们性质相似。为什么相似?元素的性质与原子结构之间存在着什么关系?
[板书]二、元素性质与原子结构
[问]碱金属元素及卤素包含那些元素?
碱金属元素:锂、钠、钾、铷、铯、钫;卤素:氟、氯、溴、碘、砹。
[阅读资料]碱金属的发现史:
1.1807年英国化学家戴维(H.Davy,1778-1829)发现了钾、钠。
2.1817年瑞典化学家阿尔费德(Arfvedsn)发现了锂。
3.1860年本生(W.Bunsen,1811-1899)发现了铯。“铯”也是本生和基尔霍夫共同发现的。
4.1861年基尔霍夫(Gustar Rbert Kirchhlf,
1824-1887)和本生发现了铷。
5.1939年法国女科学家佩雷(M.Perey)在研究铀的天然放射系中发现该元素,为了纪念她的祖国而命名的“Francium”,意为“法兰西”。中文译为“钫”
碱金属的用途:
1.锂电池是一种高能电池。锂有机化学中重要的催化剂。锂制造氢弹不可缺少的材料。
锂是优质的高能燃料(已经用于宇宙飞船、人造卫星和超声速飞机)
2.钾的化合物最大用途是做钾肥。硝酸钾还用于做火药。
3.铷铯主要用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确的计时仪器。
[板书]1、碱金属元素
[科学探究]1、查阅元素周期表中的有关信息,填写下表。
填写情况,总结异同点。
[板书](1) 在结构上:
结构异同:异:核电荷数:由小→大;
电子层数:由少→多;
同:最外层电子数均为1个。
最外层都有1个电子,化学性质相似;随着核电荷数的增加,原子的电子层数递增,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,金属性逐渐增强。
[讲]金属性:指气态原子失去电子的能力大小的性质(由电离能的大小确定)。还原性:指含有易失电子元素的物质的性质。具有还原性的不一定有金属性
[思考与交流]物质的性质主要取决于原子的最外层电子数,从碱金属原子的结构可推知其化学性质如何?是否完全相同?
最外层上都只有一个电子,化学反应中易失去一个电子,形成+1价的阳离子,并能与氧气等非金属元素及水发生化学反应。
[探究实验]钾与氧气燃烧实验
[问]钾的保存及取用方法
煤油中;镊子夹取,玻璃片上小刀切割,滤纸吸干煤油。
演示实验,观察现象与钠与氧气反应对比,有何不同?
燃烧更剧烈,火焰紫色。
[讲]钾与氧气反应生成比过氧化物更为复杂的氧化物(超氧化物)
[投影] (一个氧分子得1个电子)
(在这些氧化物中,氧元素的化合价不同)
[探究实验]钾与水反应实验
[学生分组实验]巡视并强调取用绿豆大小及吸干煤油(注意安全);请学生观察,与钠与水反应的现象作比较.
钾与水反应 钠与水反应
现象:钾比钠活泼,轻微爆炸.
[思考交流]钠与钾性质有什么相似性与不同?这与原子结构有什么关系?
[投影]
[思考与交流]根据实验讨论钠与钾的性质有什么相似性和不同性。你认为元素的性质与他们的原子结构有关系吗?其余碱金属的性质又如何?
钠与钾都能与氧气、水发生反应,但反应的剧烈程度不同
[投影]视频演示Li、Rb、Cs与水反应的实验
[板书] (2) 碱金属元素在化学性质上的规律:
eq \\ac(○,1) 相似性:均能与氧气、与水反应,表现出金属性(还原性);
4Li + O2 ==== 2Li2O(白色、氧化锂)
2Na + O2 ==== Na2O2(淡黄色、过氧化钠)
2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑
2K + 2H2O === 2KOH + H2↑
eq \\ac(○,2) 递变性:与氧气、与水反应的剧烈程度有所不同;在同一族中,自上而下反应的剧烈程度逐渐增大;
[随堂练习]完成下列方程式:Rb与Cs与水反应的方程式
[投影]与氧气反应差异性:
(橙黄色,超氧化钾)
(棕色、超氧化铷)
(红黄色、超氧化铯)
与水反应差异性:(剧烈燃烧、轻微爆炸)
(更猛烈、燃烧、爆炸)
[投影并小结]
[知识拓展]元素金属性判断标准:
[板书] (3) 元素金属性判断标准
eq \\ac(○,1)、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易,则金属性越强。
eq \\ac(○,2)、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强,则原金属元素的金属性越强。
[点击试题]已知NaOH为强碱、Mg(OH)2 为中强碱、 Al(OH)3 为两性氢氧化物,则Na、Mg、Al的金属性强弱顺序如何?
[板书] eq \\ac(○,3)、可以根据对应阳离子的氧化性强弱判断。金属阳离子氧化性越弱,则元素金属性越强。
[点击试题]氧化性 Al3+ ﹥Mg2+ ﹥Na+ ,则元素金属性顺序为_______
[阅读]P7第二自然段:碱金属物理性质,并进行总结
[投影]碱金属的物理性质
[投影]
[板书]结论:同一主族的金属具有相似的化学性质,随着金属元素核电荷数的增大,单质的金属性(还原性)逐渐增强。
[小结]碱金属元素作为金属元素代表性的一族,由于其结构的相似性和递变性,导致了碱金属元素性质的相似性和递变性。在学习时要注意,结合钠的性质,然后与其他的碱金属相比较就会体会到从一般到特殊的规律性所在。
类别
周期序数
起止元素
包括元素种数
核外电子层数
短周期[来源[来源:数理化网][来源]
1
H—He
2
1
2
Li—Ne
8
2
3
Na—Ar
8
3
长周期
4
K—Kr
18
4
5
Rb—Xe
18
5
6
Cs—Rn
32
6
不完全周期
7
Fr—112号
26
7
元素名称
核电荷数
原子结构示意图
最外层电子数
电子层数
碱
金
属
元
素
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