鹼金屬的化學教案

鹼金屬的化學教案

　　教學目標

　　1．使學生了解鹼金屬的物理性質、化學性質和原子結構，並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其遞變規律。

　　2．培養和發展學生的自學能力、觀察能力、思維能力和創新能力。

　　3．培養學生的辯證唯物主義觀點，對學生進行科學態度和科學方法的教育。

　　教學重點 鹼金屬元素的性質，以及跟原子結構的關係。

　　教學難點 科學方法模式的訓練，鹼金屬的化學性質。

　　教學方法 啟發式教法。

　　教學用品

　　1．學生用品（兩人一組）：金屬鉀、濾紙、小刀、石棉網、酒精燈、鐵架臺（帶鐵圈）、火柴、鑷子。

　　2．教師用品：除學生實驗用品外，還需要蒸餾水、酚酞溶液、錐形瓶、玻璃片、投影儀、投影片。

　　教學過程

　　鹼金屬元素包括哪幾種元素？

　　鋰（Li）、鈉（Na）、鉀（K）、銣（Rb）、銫（Cs）、鍅（Fr）。

　　這些元素之間存在著某種內在聯絡，這種內在聯絡是什麼呢？下面我們將從它們的結構特徵和性質等方面來進行探討。由於鍅是放射性元素，暫不討論。

　　第三節鹼金屬元素

　　一、鹼金屬元素的原子結構和鹼金屬的性質

　　（一）鹼金屬元素的原子結構

　　（表2-2鹼金屬元素的原子結構）

　　分析表2-2中鹼金屬元素的原子結構，可發現什麼規律？（前後四人為一組，展開討論）

　　（學生小結）

　　1．相同點：最外電子層上都只有1個電子。

　　2．遞變規律：從鋰到銫核電荷數增大，電子層數逐漸增多，原子半徑逐漸增大。

　　鹼金屬元素在原子結構上有一定的相似性及遞變規律。我們知道，結構決定性質，因此，我們可以推測鹼金屬在性質上也存在相似性和遞變規律。下面，我們先研究它們的物理性質，請同學們先閱讀教材表2-1及相關內容，然後進行下列討論。

　　鹼金屬的主要物理性質有哪些相似性及送變規律？

　　（二）鹼金屬的物理性質

　　（學生小結）

　　鹼金屬的物理性質

　　1．相似性：（1）銀白色（銫略帶金色）（2）硬度小（3）密度小

　　（4）熔點低（5）導熱、導電

　　2．遞變規律：從鋰到銫

　　（1）密度呈減小趨勢（但鉀反常）

　　（2）熔點、沸點逐漸降低

　　一般地說，隨著原子序數的增加，單質的密度增大。但從Na到K出現了“反常”現象，根據密度公式，Na到K的相對原子質量增大所起的作用小於原子體積增大所起的作用，因此，K的密度比Na的密度小。

　　透過上面的探討可知，鹼金屬的主要物理性質跟結構一樣存在著相似性及遞變規律。那麼在化學性質上是不是也存在著一定的相似性及遞變規律呢？

　　根據鹼金屬的原子結構，推測鹼金屬化學性質的相似性和遞變規律。

　　鹼金屬元素原子的最外層上都只有1個電子，因此，可以推測它們具有相似的化學性質，它們都與鈉相似，都能與氧氣等非金屬以及水等起反應。但由於從鋰到銫核電荷數增大，電子層數增多，所以它們在化學性質上也有一定的差異，也存在遞變規律。

　　（三）鹼金屬的化學性質

　　1．鹼金屬與非金屬反應

　　同學們的推測是否正確，還需要透過實驗和事實進行論證。

　　用鑷子取一小塊鉀，擦乾表面煤油後，放在石棉網上稍加熱，觀察發生的現象。

　　觀察到哪些現象？比較與鈉在空氣中燃燒的現象有什麼差異？

　　（學生回答）鉀熔化成小球，劇烈燃燒，鉀比鈉在空氣中燃燒更劇烈。

　　從上述現象比較鈉與鉀失電子能力強弱和金屬性。

　　（學生回答）鉀比鈉更易失去電子，金屬性更強。

　　鉀燃燒後生成的'是比過氧化鉀更復雜的氧化物，由於大綱和教材不要求，我們就不討論了，有興趣的同學可以在課後查閱有關資料進行學習。下面我們觀察鉀與水是如何進行反應的。

　　2．鹼金屬與水的反應

　　教材。

　　在上述實驗中觀察到什麼實驗現象？

　　（學生回答）鉀塊浮在水面上，熔化成光亮的小球，在水面上迅速遊動，發出嘶嘶聲，溶液變紅。

　　鉀、鈉分別與水反應，何者更劇烈？

　　（學生回答）鉀更劇烈。

　　根據上述實驗現象可得出什麼結論？

　　（學生回答）鉀密度比水的小，熔點較低，與水反應是放熱反應，生成物一種是氫氣，另一種是氫氧化鉀。

　　寫出鉀與水反應的化學方程式，並標出電子轉移的方向和數目。

　　根據上述實驗事實比較鉀與鈉的失電子能力和金屬性強弱順序。

　　（學生回答）鉀比鈉易失去電子，金屬性更強。

　　閱讀教材中鹼金屬反應的有關內容，結合上述兩個實驗，總結鹼金屬性質的有關規律。

　　（學生小結）：

　　①鹼金屬都能與氧氣反應，從鋰到銫反應越來越劇烈，生成物為氧化物（鋰）、過氧化物（鈉）、比過氧化物更復雜的氧化物（鉀、銣、銫）。

　　②鹼金屬都能與水反應，生成氫氧化物和氫氣。從鋰到銫與水反應越來越劇烈。

　　③從鋰到銫，鹼金屬隨著核電荷數增多，原子半徑增大，失電子能力逐漸增強，金屬性逐漸增強。

　　鹼金屬的化學性質

　　相似性：1．都能與氧氣等非金屬反應

　　4Li+O22Li2O

　　2Na+SNa2S

　　2．都能與水反應，生成氫氧化物和氫氣

　　3．均為強還原劑：M－e-==M+（M代表鹼金屬）

　　從鋰到銫遞變規律：

　　1．與氧氣反應越來越劇烈。

　　2．與水反應越來越劇烈。

　　3．金屬性逐漸增強。

　　從上面的實驗及大量事實證明，同學們前面根據原子結構所作的推論是合理的，也是正確的，今後我們在學習中要學會這種方法。由於鹼金屬的化學性質都非常活潑，因此，它們在自然界中都以化合態存在，鹼金屬的單質都由人工製得。實驗室儲存鹼金屬時，都要密封儲存，如把K、Na儲存在煤油中。

　　鞏固練習

　　1．下列敘述正確的是（）

　　（A）鋰可以儲存在煤油中

　　（B）鉀在空氣中燃燒生成過氧化鉀

　　（C）從鋰到銫其密度逐漸增大

　　（D）從鋰到銫其熔、沸點逐漸降低

　　2．鹼金屬在與氧氣、氯氣以及水的反應中有什麼共同點？

　　結構決定性質，性質反映結構