元素的性质与结构-碱金属元素

碱金属元素知识点总结碱金属元素是指周期表中第一族元素，包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）和钫（Fr）。

这些元素具有相似的化学性质，如低密度、低熔点、高电导率等特点。

以下是对碱金属元素的一些重要知识点进行总结。

1. 物理性质：碱金属元素在室温下大多为银白色金属，具有低密度和低熔点。

它们是非常活泼的金属，可以用刀片切割，并且能够导电和导热。

2. 原子结构：碱金属元素的原子结构特点是外层电子数为1，在元素周期表中处于第1A族。

这使得碱金属元素容易失去外层电子，形成带正电荷的离子。

3. 化学反应：碱金属元素与非金属元素反应时，倾向于失去一个电子形成带正电荷的离子。

与水反应时，会产生氢气并生成碱性溶液。

例如钠与水反应的化学方程式为2Na + 2H2O → 2NaOH + H2。

4. 反应性：碱金属元素的反应性逐渐增加，从锂到钫依次增强。

这是由于原子半径的增加和电子层的扩展导致外层电子离子化能的降低。

5. 合金：碱金属元素可以与其他金属形成合金。

合金通常具有更好的机械性能和导电性能。

例如，钠钾合金（NaK）被广泛用作热传导介质和储热材料。

6. 应用：碱金属元素在许多领域有广泛的应用。

锂广泛用于电池、合金和药物制剂；钠用于制备肥皂、玻璃和金属处理；钾广泛用于农业肥料和肥皂；铷和铯用于原子钟和激光技术；钫由于其放射性特性，目前尚无实际应用。

7. 危险性：碱金属元素具有一定的危险性。

由于其与水反应放出氢气，可能引发爆炸。

此外，碱金属元素的化合物有毒，对人体和环境有一定危害。

8. 用途举例：锂可用于制造锂离子电池，是电动汽车和便携式电子设备的重要能源；钠在化工工业中用于制备氢氧化钠和制备其他化合物；钾广泛用于农业肥料，促进作物生长；铷和铯在激光技术和通信领域有应用；钫目前主要用于科学研究。

9. 碱金属离子：碱金属元素失去一个外层电子后会形成带正电荷的离子。

这些离子在溶液中具有很高的电导率，被广泛应用于化学分析和电化学研究中。

原子结构与元素的性质知识衔接◆1．元素的化学性质是由元素原子的最外层电子数决定的。

2．1 碱金属元素碱金属元素是第ⅠA族除H之外的非常活泼的金属元素，在自然界中都以化合态存在，包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）、钫（Fr），钫有放射性，中学阶段一般不讨论。

知识衔接◆钠元素的原子结构和性质钠原子最外层只有1个电子，易失去；钠是活泼金属，具有强还原性，易与O2、H2O等多种物质发生反应。

（1）碱金属元素的原子结构由表中信息分析可知：（2）碱金属单质的主要物理性质（3）教材P94·探究碱金属化学性质的比较①碱金属与氧气的反应K＋O2KO2（超氧化钾）2Na＋O2Na2O2钾的焰色钠的焰色总结◆相同条件下，碱金属从Li到Cs，与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂，说明金属越来越活泼。

名师提醒（1）做碱金属化学性质的比较实验时，碱金属一般取绿豆大小为宜。

若用量过多，实验时易发生危险。

在使用前，要用滤纸吸干钾、钠等金属表面的煤油。

未用完的钾、钠要放回原试剂瓶。

（2）碱金属在空气中加热与O2反应，Li与O2反应主要生成Li2O，Na与O2反应生成Na2O2，K与O2反应生成KO2，Rb和Cs遇空气立即燃烧，生成更复杂的产物。

改变反应条件，K 也能与O2反应生成K2O、K2O2。

②碱金属与水的反应总结◆相同条件下，碱金属从Li到Cs，与水反应越来越剧烈，说明金属越来越活泼，反应方程式可用通式表示：2R＋2H2O===2ROH＋H2↑。

名师提醒（1）碱金属单质与H2O反应生成强碱和H2，Li反应剧烈（但比Na弱），Rb和Cs遇H2O 立即燃烧、甚至会爆炸。

着火时，不能用水灭火，必须用干燥的沙土扑灭（2）由于Li、Na、K能与O2和H2O反应，故实验室中Na、K保存在煤油中，Li（密度比煤油的小）常保存在液体石蜡中。

（3）碱金属与盐溶液反应时，可以看作是碱金属先与H2O反应生成碱和H2，而非直接与盐发生置换反应。

化学1—18号元素的结构性质特点在化学中，元素是组成所有化学物质的基本单位。

化学元素的结构性质特点描述了每个元素的内部结构以及与其他元素之间的化学性质。

下面将详细介绍化学周期表中1-18号元素的结构性质特点。

1.氢(H)：-结构：氢元素的原子结构只有一个质子和一个电子。

它是周期表中最简单的元素。

-特性：氢是最轻的元素，常见于宇宙中，存在于水和有机化合物中。

它的化学性质特别活泼，可以和大多数元素组成化合物。

2.铯(Cs)：-结构：铯是一种碱金属元素。

-特性：铯是一种质软、黄金属，易被氧化。

它的熔点很低，非常活泼，在空气中会迅速与氧气反应。

铯由于其低熔点和容易蒸发的性质，在高真空技术中有很多应用。

3.锂(Li)：-结构：锂也是一种碱金属元素。

-特性：锂是一种轻金属，具有低密度和高电导率。

它可以形成锂离子的化合物，在锂离子电池中广泛应用。

锂具有很强的同时硫酸和碱浸的性质，可与水剧烈反应。

4.钠(Na)：-结构：钠也是一种碱金属元素。

-特性：钠是一种质软的金属，在自然界中以化合物形式存在，如食盐。

钠是一种高度活泼的金属，与水和氧气反应非常迅速。

它在化学工业中被广泛应用。

5.钾(K)：-结构：钾也是一种碱金属元素。

-特性：钾是一种质软的金属，具有低密度和高电导率。

它的反应活性非常高，与水和氧气反应迅速，可以与许多非金属和金属形成化合物。

6.铜(Cu)：-结构：铜是一种过渡金属元素。

-特性：铜是一种质软的金属，具有良好的导电性和导热性。

它的弹性和可塑性很好，可以被拉伸成细丝和扯成薄片。

铜广泛应用于制造业，特别是电气设备和导线。

7.银(Ag)：-结构：银也是一种过渡金属元素。

-特性：银是一种良好的导电体，并且对热和光具有很高的反射率。

因此，它广泛应用于电子器件、镀银和摄影等领域。

8.金(Au)：-结构：金是一种过渡金属元素。

-特性：金是一种贵金属，具有良好的延展性和电导性。

它不会氧化或腐蚀，因此可以用于制造珠宝和硬币。

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 。

碱⾦属元素的原⼦结构和碱⾦属的性质碱⾦属元素的原⼦结构和碱⾦属的性质教学⽬的使学⽣了解碱⾦属的物理性质和化学性质，并能运⽤原⼦结构的初步知识来了解它们在性质上的差异及递变规律，为今后学习元素周期律打好基础。

对学⽣进⾏科学⽅法的训练。

教学重点碱⾦属元素的性质以及原⼦结构的关系教学难点教学⽅法模式的训练教学⽅法启发、引导、讨论、实验、对⽐、练习等课时安排:1课时教学⽤具投影仪、铁架台（带铁圈）、⽯棉⽹、酒精灯、烧杯、玻璃⽚、⽔、⾦属钠、⾦属钾、酚酞试液。

教学过程[引⼊]前⼏节课我们共同学习了碱⾦属的代表性元素——钠及其化合物的主要性质，本节课我们继续学习第三节碱⾦属元素。

[板书]第三节碱⾦属元素[师]我先问⼤家两个问题：碱⾦属共包括哪⼏种元素？为什么把这⼏种元素统称为碱⾦属？[⽣]碱⾦属包括锂、钠、钾、铷、铯、钫，因为它们的氧化物的⽔化物是可熔于⽔的强碱，因此被统称为碱⾦属。

[板书]（Li、Na、K、Rb、Cs、Fr）[师]回答得很好。

钫是⼀种放射性元素，我们现阶段不研究它。

⼈们把锂、钠、钾、铷、铯等叫做碱⾦属，并把它们放在⼀起研究，说明它们之间存在着某种内在的联系，这种联系我们可以从两个⽅⾯进⾏研究：即相似性和递变性。

因为结构决定性质，本节课我们⾸先从微观的原⼦结构特征⼊⼿。

[板书]⼀、原⼦结构[师]请同学们在本上写出Li、Na、K的原⼦结构图，同时观察它们之间有哪些联系？然后翻看36页表2-2中Rb、Cs的原⼦结构图，总结碱⾦属原⼦结构上的相似性和递变性。

[投影板书]⼀、碱⾦属的原⼦结构性质相似性：递变性：[⽣]相似性是最外电⼦层都有⼀个电⼦；递变性是随着核电荷数增加，原⼦的电⼦层数增多，原⼦半径增⼤。

[板书]相似性：最外电⼦层都有⼀个电⼦；递变性：随着核电荷数增加。

原⼦的电⼦层数增多。

原⼦半径增⼤[师]因为结构决定性质，先让我们共同学习⼀下碱⾦属的物理性质[板书]⼆、物理性质[讲]⼤家⼀定要注意看36页左上⾓的注解1对钾的密度反常的解释。

元素周期律知识点总结元素周期律学问点总结 1一．元素周期表的结构周期序数=核外电子层数主族序数=最外层电子数原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数二．元素的性质和原子结构（一)碱金属元素：2.碱金属化学性质的递变性：递变性：从上到下(从Li到Cs)，随着核电核数的增加，碱金属原子的电子层数渐渐增多，原子核对最外层电子的引力渐渐减弱，原子失去电子的力量增加，即金属性渐渐增加。

所以从Li到Cs的金属性渐渐增加。

结论：1)原子结构的递变性导致化学性质的递变性。

2)金属性强弱的推断依据：与水或酸反应越简单，金属性越强;最高价氧化物对应的水化物(氢氧化物)碱性越强，金属性越强。

3.碱金属物理性质的相像性和递变性：1)相像性：银白色固体、硬度小、密度小(轻金属)、熔点低、易导热、导电、有展性。

2)递变性(从锂到铯)：①密度渐渐增大(反常) ②熔点、沸点渐渐降低3)碱金属原子结构的相像性和递变性，导致物理性质同样存在相像性和递变性(二)卤族元素：2.卤素单质物理性质的递变性：从F2到I21)卤素单质的颜色渐渐加深;2)密度渐渐增大;3)单质的熔、沸点上升3.卤素单质与氢气的反应： X2 + H2 = 2 HX卤素单质与H2 的猛烈程度：依次减弱;生成的氢化物的稳定性：依次减弱4. 非金属性的强弱的推断依：1. 从最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或与H2反应的难易程度以及氢化物的稳定性来推断。

2. 同主族从上到下，金属性和非金属性的递变：同主族从上到下，随着核电核数的增加，电子层数渐渐增多，原子核对最外层电子的引力渐渐减弱，原子得电子的力量减弱，失电子的力量增加，即非金属性渐渐减弱，金属性渐渐增加。

3. 原子结构和元素性质的关系：原子结构打算元素性质，元素性质反应原子结构。

同主族原子结构的相像性和递变性打算了同主族元素性质的相像性和递变性。

三.核素(一)原子的构成：(1)原子的质量主要集中在原子核上。

(2)质子和中子的相对质量都近似为1，电子的质量可忽视。

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。

元素周期表中的碱金属元素特点碱金属元素是指位于元素周期表第一族的元素，包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。

这些元素具有一系列独特的特点，使得它们在化学和物理性质上与其他元素有所区别。

本文将从原子结构、电子配置、化学反应性以及广泛应用等方面探讨碱金属元素的特点。

1. 原子结构与电子配置碱金属元素的原子结构具有共同特征，它们的外层电子壳只有一个电子。

原子核的正电荷与外层电子的负电荷之间形成极强的静电吸引力，使得电子相对容易失去。

因此，碱金属元素倾向于丢失一个电子形成+1的正离子，以获得更加稳定的电子配置。

这也意味着碱金属元素具有很强的金属性质，具有良好的导电性和热导性。

2. 化学反应性碱金属元素是最活泼的金属元素之一，具有很高的化学反应活性。

在常温下，它们与非金属元素如氧气、氮气和卤素等迅速反应，放出大量热量和光线。

例如，钠与水反应会产生氢气并放出大量热量，甚至可以引燃氢气产生火焰。

这种反应性的增加可以归因于它们外层电子容易失去且形成稳定的正离子。

3. 密度和熔点在元素周期表中，碱金属元素的密度和熔点随着原子序数的增加而增加。

锂是最轻的碱金属元素，具有较低的密度和熔点，而钠、钾和铷的密度和熔点则逐渐增加。

这一趋势表明随着原子的增加，原子核中的正电荷数量增加，增强了原子间的吸引力，从而使得元素更加紧密和难以熔化。

4. 发光性质碱金属元素在化合物中往往表现出发光性质。

当碱金属元素的化合物受到外界能量激发时，它们会吸收能量并处于激发态。

随后，这些化合物会释放出吸收能量，产生可见光谱范围内的特定颜色。

例如，钠化合物在火焰中会呈现出黄色。

这种发光性质广泛应用于荧光灯、LED和其他照明技术中。

5. 应用领域碱金属元素在许多领域中具有广泛的应用。

钾和铷广泛应用于农业领域，作为植物的养分，促进植物生长。

锂在电池工业中被用于制造锂离子电池，用于移动设备、电动汽车等。

钠被广泛应用于硬件制造、玻璃制造和药物工业。

第五讲碱金属元素1．复习重点碱金属元素的原子结构及物理性质比较，碱金属的化学性质，焰色反应实验的操作步骤；原子的核外电子排布碱金属元素相似性递变性2．难点聚焦（ 1）碱金属元素单质的化学性质：1）相似性：碱金属元素在结构上的相似性，决定了锂、钠、钾、铷、铯在性质上的相似性，碱金属都是强还原剂，性质活泼。

具体表现在都能与O2、Cl 2、水、稀酸溶液反应，生成含R （ R 为碱金属）的离子化合物；他们的氧化物对应水化物均是强碱；2）递变性：随着原子序数的增加，电子层数递增，原子半径渐大，失电子渐易，还原性渐强，又决定了他们在性质上的递变性。

具体表现为：①与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂，②与 H 2O 反应越来越剧烈，③随着核电荷数的增强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性增强：CsOH RbOH KOH NaOH LiOH ；（ 2）实验是如何保存锂、钠、钾：均是活泼的金属，极易氧化变质甚至引起燃烧，它们又都能与水、水溶液、醇溶液等发生反应产生氢气，是易燃易爆物质，存放它们要保证不与空气、水分接触；又因为它们的密度小，所以锂只能保存在液体石蜡或封存在固体石蜡中，而将钠、钾保存在煤油中；法用（ 3）碱金属的制取：金属Li 和 Na 主要是用电解熔融氯化物的方法制取；金属K 因为易溶于盐不易分离，且电解时有副反应发生，故一般采用热还原Na 从熔融 KCl 中把 K 置换出来（不是普通的置换，而是采用置换加抽取的方法，属于反应平衡）；铷和铯一般也采用活泼金属还原法制取。

（4）．焰色反应操作的注意事项有哪些？(1) 所用火焰本身的颜色要浅，以免干扰观察．(2)蘸取待测物的金属丝本身在火焰上灼烧时应无颜色，同时熔点要高，不易被氧化．用铂丝效果最好，也可用铁丝、镍丝、钨丝等来代替铂丝．但不能用铜丝，因为它在灼烧时有绿色火焰产生．(3)金属丝在使用前要用稀盐酸将其表面的氧化物洗净，然后在火焰上灼烧至无色，以除去能起焰色反应的少量杂质．(4)观察钾的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃片，因为钾中常混有钠的化合物杂质，蓝色钴玻璃可以滤去黄色火焰，以看清钾的紫色火焰．3．例题精讲例1已知相对原子质量：Li6.9，Na 23， K 39，Rb 85。

第2课时 元素的性质与原子结构一、碱金属元素1．原子结构特点(1)相同点：碱金属元素原子的____________相同，都为____。

(2)递变性：从Li 到Cs ，碱金属元素的原子结构中，____________依次增多，原子半径依次________。

2．碱金属的物理性质根据教材表1－1碱金属的主要物理性质，归纳碱金属的物理性质的相似性和递变性： 相似性：除____略带金属光泽外，其余的都呈________色；它们的质地都比较________， 有________性；密度都比较____，熔点都比较____，导电性和导热性________。

递变性：随着核电荷数的增多，碱金属的密度逐渐________________，熔、沸点逐渐 ________。

3．碱金属的化学性质根据教材实验，完成下表钾 钠与O 2反应 (燃烧) 剧烈燃烧，火焰呈____色，生成____色固体 剧烈燃烧，火焰呈____色，生成____色固体与H 2O 反应(水中滴加酚酞) 浮、____、游、____、红、雾(水蒸气)、火(钾燃烧)浮、____、游、____、红 实验结论(1)相似性：都能与O 2和H 2O 发生____________反应，都表现强__________。

(2)递变性：______比______的还原性更强，更易与O 2和H 2O 反应。

(3)有关反应方程式：①与O 2反应：锂与氧气反应：4Li ＋O 2=====点燃2Li 2O钠在不同条件下与O 2反应：常温下：___________________________________________________________， 加热(或点燃)：________________________________________________________。

小结 从Li 到Cs 在空气中燃烧，其产物越来越复杂。

②与水反应：钠与水反应：_______________________________________________________。