碱金属元素--教学设计.doc

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1、【有关碱金属元素 的教学设计】教学设计1.碱金属元素 第三节碱金属元素一、金属元素的结构及物理性质 注意：K、Na密度变化趋势反常NaK 碱金属元素中Rh有Rb、Cs密度大小水Na、K、Cs可保存在煤油中，而Li常保存在凡土杯中二、焰色反应1、内容：钾紫色（需透过蓝色钴玻璃滤去黄光）钠：黄色2、用途：测定金属或金属阳离子的存在操作：将铂丝放在酒精灯火焰上灼热至与原火焰颜色一致蘸溶液或粉未在外焰观察，每次实验完毕，应用稀盐酸洗净铂丝。灼烧至与火焰颜色一致*，观察钾的焰色应透过蓝色钴玻璃观察。三、碱金属的化学性质1、结构（Li次外层为2个电子）2、相似的化学性质1） 与非金属的反应注意：1、Li燃

2、烧生成L2Io，而Na以后的金属燃烧都生成过氧化物，K至K以后的金属燃烧生成RO3起氧化物结论：碱金属与大多数非金属起反应，表现出很强的还原性，即失电子的能力。*应用稀盐酸洗净铂丝，因金属氯化物高温下易挥发。2、与H2O反应2K+2H2O=2KOH+H2 2K+2H2O=2K+2OH-+H2（遇水燃烧）K、Na与H2O反应巨烈，放出的热使生成H2燃烧火焰呈紫色，并有较轻微得爆炸声，酚酞变红显碱性。结论：与H2O反应由LiCs逐渐巨烈，Li遇水不溶成小球，Na熔成小球，K燃烧。4、 碱金属的递变规律四、钾肥1、钾肥：主要指KCl K2SO4 K2CO3钾盐为速效肥而CO(NH2) 2等为迟效肥推

3、出：应避免与氨态氮肥混合使用，放出NH3。应CO32反应NH4+NH32、氮促进叶片生长，磷促进果实根发育，钾促进茎的生长。3、岩石的风化4、CO2自得：1）水的吸收；2）岩石风化；3）光合作用教案内容：内容1：知识讲解 教学设计2.碱金属元素 教案内容：内容1：知识讲解一、碱金属元素1、碱金属元素的相似性（1）原子结构：最外层都只有1个电子，且都易失去这一电子，形成+1价阳离子。（2）单质的物理性质都有银白色的金属光泽（除铯略带金色），质软，密度小，熔点低，有较强的导电、导热性能。（3）单质的化学性质与钠相似，都能与氧气、水、稀酸溶液等反应。（4）它们的最高价氧化物的水化物都是强碱。2、碱金

4、属元素的差异性和递变性（1）原子结构随着Li、Na、K、Rb、Cs核电荷数递增，电子层数增多，原子半径增大。（2）单质的物理性质随着核电荷数的递增，碱金属熔、沸点逐渐降低，密度逐渐增大。其中Li的密度小于煤油，所以不能像其它碱金属那样保存在煤油中，只能把它浸没在密度更小的石蜡油里来隔绝空气和水。（3）单质的化学性质随着原子半径的逐渐增大，核对电子的引力减弱，失电子能力增强，因此金属性增强。如碱金属单质与氧气的反应，Li：常温或燃烧均生成Li2O,Na：常温时生成Na2O,燃烧生成Na2O2；K：常温生成K2O2，燃烧时则生成KO2（超氧化钾）。（4）随着核电荷数的增强，其最高价氧化物的水化物的

5、碱性增强。CsOHRbOHKOHNaOHLiOH3、焰色反应以及金属离子的检验由于碱金属的化合物一般均易溶于水，且其水溶液均为无色，因此不能通过沉淀反应来检验碱金属离子的存在，通常利用碱金属离子在火焰中所显示的不同颜色来检验，这种检验方法叫做焰色法。需要注意的是：（1）焰色反应所用火焰本身的颜色要浅，否则会干扰实验现象的观察，一般采用煤气灯较理想，若用酒精灯焰，则要使用外焰的侧面（因为焰心的颜色偏黄）。（2）蘸取待测物的金属丝，最好用铂丝，也可用铁丝、镍丝、钨丝来代替，每次使用金属丝时，必须在火焰上灼烧至无色，以免对实验现象产生干扰。（3）金属丝在使用前要用稀盐酸将其表面特质洗净，然后在火焰上

6、灼烧至无焰色，这是因为金属氯化物灼烧时易气化而挥发，若用H2SO4洗涤金属丝，则由于硫酸盐的熔、沸点较高而难以挥发，造成对后一个实验产生干扰。（4）观察钾的焰色时，要透过蓝色钴玻璃，因为钾中常混有钠的杂质，蓝色钴玻璃可以滤去黄光。内容2：典型例题 例 1 下列关于铯及化合物的说法中不正确的是（） （A）氢氧化铯是一种强碱，易溶于水 （B）铯与水或与酸剧烈反应，都能生成氢气 （C）碳酸铯用酒精灯加热可以生成氧化铯和CO2 （D）硫酸铯、碳酸铯、硝酸铯都易溶于水 解析 铯是碱金属中最活泼的金属元素，其金属性最强，所以CsOH肯定为强碱且易溶于水，铯单质与水或酸都能剧烈反应放出H2；碱金属的碳酸盐（

7、正盐）的热稳定性都较好，用酒精灯加热不会发生分解；同钠盐一样，铯盐中的绝大多数也都易溶于水，故本题选（C）。 例 2 草木灰中含有碳酸钾、海藻灰中含有碘盐。从草木灰中提取碳酸钾，从海藻灰中提取碘，并做有关检验： （1）用石蕊试纸检查溶液的酸碱性，正确的操作方法是_。 （2）为测定草木灰中碳酸钾的含量，需配制一定物质的量浓度的溶液。配制前检查容量瓶是否漏水的方法是_。 （3）从草木灰中提取钾盐。过滤后的溶液在蒸发皿里加热以得到钾盐晶体。加热过程中要_，当蒸发到_时停止加热。 （4）用焰色反应检验K+。某同学用无锈铁丝去沾碳酸钾粉末，却沾不上，这是因为_；某学生沾上了钾盐粉末，但在酒精灯上灼烧时看

8、到火焰是黄色而看不到紫色，这是因为_。 （5）将氯气通入海藻灰溶液，溶液变为浅棕色。将CCl4加入溶液中，充分振荡，静置分层后，下层液体的颜色是_色。 解析 本题的主要目的是考查学生的基本实验技能，其中包括，试纸的使用，容量瓶的使用，以及蒸发、焰色反应、萃取等实验的基本操作技能。 （1）将试纸放在玻璃片或表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸上，观察试纸颜色的变化。 （2）往瓶内加水，塞好瓶塞，把瓶倒过立过来，如果瓶塞周围不漏水，将瓶塞旋转180再塞上,重复以上操作。 （3）加热蒸发过程中需要注意的操作是不断用玻璃棒搅拌溶液，目的是使溶液受热均匀，以免受热不均匀时溅出；当蒸发到只剩少量溶液

9、时停止加热。 （4）无锈铁丝未经加热；未隔蓝色钴玻璃观察。 （5）将Cl2通入后将置换出I2单质，所以加入CCl4后，振荡下层CCl4层中颜色为紫色。 例 3 今有Na2O2与NaHCO3的混合物粉末，将其分为两等份。在一份混合粉末中加入100mL盐酸，充分反应后，溶液恰为中性，此时放出2.24L（标准状况）气体。将此气体（已干燥）全部通入另一份混合粉末中，充分反应后，气体的体积变为2.016L（标准状况），求： （1）原混合物粉末中Na2O2与NaHCO3各自的物质的量各是多少摩？ （2）加入的盐酸的物质的量浓度。 解析 由于混合物与盐酸反应呈中性所以反应后的溶液中只有NaCl，产生的气体分

10、别为O2和CO2；设每一份中Na2O2、NaHCO3的物质的量分别为xmol,ymol，则 mol，CO2为ymol，将此气体通入第二份混合物中可能出现两种情况，一为Na2O2过量，剩余气体通入第二份混合物中Na2O2不足，剩余气体为CO2和O2的混合气体。 由第一步产生的气体可列式如下： 例 4 为了测定某种碱金属的相对原子质量设计的装置如图，该装置（包括水）的总质量为ag，将质量为bg的某碱金属（不足量）放入水中，立即塞紧瓶塞。完全反应后再称量此装置的总质量为cg。 （1）列出计算该碱金属相对原子质量的数学表达式_。 （2）无水氯化钙的作用是_。 （3）如果不用CaCl2，求出的相对原子质

11、量的实际相对原子质量偏大还是偏小？_理由是_。 解析 在此装置中加入某碱金属中，产生H2，其装置前后的质量差即为H2的质量，利用此差量即可求出碱金属元素的相对原子质量。 例 5 2.1g平均式量为7.2的CO与H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2固体中，固体质量增加（）。 （A）2.1g （B）3.6g （C）7.2g （D）不可求 解析 本题按常规解法求解时，步骤较多，但从反应式分析： 2CO+O2=2CO2；2H2+O2=2H2O 2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2；2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2 可发现CO和H2所结合的氧全部在被Na2O

12、2吸收时放出，故增加的质量就是CO和H2的质量，故选（A）。 例 6 下列物质性质的比较，正确的是（ ） （A）热稳定性：Na2CO3NaHCO3H2CO3 （B）熔点：KNaLi （C）溶解度：NaHCO3Na2CO3 （D）氧化性：Li+Na+K+ 解析 （A）碳酸盐的热稳定性一般的顺序为正盐酸式盐碳酸，故（A）正确；（B）碱金属的熔点从上到下逐渐下降；（C）碱金属的碳酸盐的溶解性比其酸式盐要大，这与碱土金属恰好相反；（D）随着金属性的增强，碱金属从上到下也逐渐减弱，所以本题选（A）、（D）。教学设计3.碱金属元素 前言教学方法 启发式教法。教学用品1学生用品（两人一组）： 金属钾、滤纸、

13、小刀、石棉网、酒精灯、铁架台（带铁圈）、火柴、镊子。2教师用品：除学生实验用品外，还需要蒸馏水、酚酞溶液、锥形瓶、玻璃片、投影仪、投影片。学习目标：1使学生了解碱金属的物理性质、化学性质和原子结构，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其递变规律。2培养和发展学生的自学能力、观察能力、思维能力和创新能力。3培养学生的辩证唯物主义观点，对学生进行科学态度和科学方法的教育。教案内容：内容1：教学过程碱金属元素（第一课时）提问碱金属元素包括哪几种元素？板书锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）、钫（Fr）。引入这些元素之间存在着某种内在联系，这种内在联系是什么呢？下面

14、我们将从它们的结构特征和性质等方面来进行探讨。由于钫是放射性元素，暂不讨论。板书第三节 碱金属元素一、碱金属元素的原子结构和碱金属的性质（一）碱金属元素的原子结构投影（表4-1 碱金属的原子结构和物理性质）讨论分析表4-1中碱金属的原子结构，可发现什么规律？（前后四人为一组，展开讨论）板书（学生小结）1相同点：最外电子层上都只有1个电子。2递变规律：从锂到铯核电荷数增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。讲述碱金属元素在原子结构上有一定的相似性及递变规律。我们知道，结构决定性质，因此，我们可以推测碱金属在性质上也存在相似性和递变规律。下面，我们先研究它们的物理性质，请同学们先阅读教材表2-1

15、及相关内容，然后进行下列讨论。讨论碱金属的主要物理性质有哪些相似性及送变规律？板书（二）碱金属的物理性质投影（学生小结）碱金属的物理性质1相似性：（1）银白色（铯略带金色）（2）硬度小 （3）密度小（4）熔点低 （5）导热、导电2递变规律：从锂到铯（1）密度呈减小趋势（但钾反常）（2）熔点、沸点逐渐降低讲述一般地说，随着原子序数的增加，单质的密度增大。但从Na到K出现了“反常”现象，根据密度公式 ，Na到K的相对原子质量增大所起的作用小于原子体积增大所起的作用，因此，K的密度比Na的密度小。 通过上面的探讨可知，碱金属的主要物理性质跟结构一样存在着相似性及递变规律。那么在化学性质上是不是也存在

16、着一定的相似性及递变规律呢？讨论根据碱金属的原子结构，推测碱金属化学性质的相似性和递变规律。学生小结碱金属元素原子的最外层上都只有1个电子，因此，可以推测它们具有相似的化学性质，它们都与钠相似，都能与氧气等非金属以及水等起反应。但由于从锂到铯核电荷数增大，电子层数增多，所以它们在化学性质上也有一定的差异，也存在递变规律。板书（三）碱金属的化学性质1碱金属与非金属反应讲述同学们的推测是否正确，还需要通过实验和事实进行论证。学生实验用镊子取一小块钾，擦干表面煤油后，放在石棉网上稍加热，观察发生的现象。提问观察到哪些现象？比较与钠在空气中燃烧的现象有什么差异？（学生回答）钾熔化成小球，剧烈燃烧，钾比

17、钠在空气中燃烧更剧烈。提问从上述现象比较钠与钾失电子能力强弱和金属性。（学生回答）钾比钠更易失去电子，金属性更强。讲述钾燃烧后生成的是比过氧化钾更复杂的氧化物，由于大纲和教材不要求，我们就不讨论了，有兴趣的同学可以在课后查阅有关资料进行学习。下面我们观察钾与水是如何进行反应的。板书2碱金属与水的反应演示实验将钾块放入盛有事先滴有酚酞试剂的水的烧杯中。提问在上述实验中观察到什么实验现象？（学生回答）钾块浮在水面上，熔化成光亮的小球，在水面上迅速游动，发出嘶嘶声，溶液变红。提问钾、钠分别与水反应，何者更剧烈？（学生回答）钾更剧烈。提问根据上述实验现象可得出什么结论？（学生回答）钾密度比水的小，熔点

18、较低，与水反应是放热反应，生成物一种是氢气，另一种是氢氧化钾。课堂练习写出钾与水反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目。提问根据上述实验事实比较钾与钠的失电子能力和金属性强弱顺序。（学生回答）钾比钠易失去电子，金属性更强。讨论阅读教材中碱金属反应的有关内容，结合上述两个实验，总结碱金属性质的有关规律。（学生小结）：碱金属都能与氧气反应，从锂到铯反应越来越剧烈，生成物为氧化物（锂）、过氧化物（钠）、比过氧化物更复杂的氧化物（钾、铷、铯）。碱金属都能与水反应，生成氢氧化物和氢气。从锂到铯与水反应越来越剧烈。从锂到铯，碱金属随着核电荷数增多，原子半径增大，失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。投

19、影碱金属的化学性质相似性：1都能与氧气等非金属反应 4Li+O2 2Li2O 2Na+S Na2S2都能与水反应，生成氢氧化物和氢气3均为强还原剂：Me= M+（M代表碱金属）从锂到铯递变规律：1与氧气反应越来越剧烈。2与水反应越来越剧烈。3金属性逐渐增强。叙述从上面的实验及大量事实证明，同学们前面根据原子结构所作的推论是合理的，也是正确的，今后我们在学习中要学会这种方法。由于碱金属的化学性质都非常活泼，因此，它们在自然界中都以化合态存在，碱金属的单质都由人工制得。实验室保存碱金属时，都要密封保存，如把K、Na保存在煤油中。小结结构决定性质，性质反映结构结构 性质内容2：典型例题1下列叙述正确

20、的是（ ）（A）锂可以保存在煤油中（B）钾在空气中燃烧生成过氧化钾（C）从锂到铯其密度逐渐增大（D）从锂到铯其熔、沸点逐渐降低2碱金属在与氧气、氯气以及水的反应中有什么共同点？关闭内容3：教学重点难点 教学重点 碱金属元素的性质，以及跟原子结构的关系。教学难点 科学方法模式的训练，碱金属的化学性质。教学设计4.碱金属元素 学习目标：1.使学生掌握碱金属的物理性质与化学性质,并能运用原子结构的知识来解释它们的性质上的异同及其递变规律,为学习元素周期律打好基础2.使学生初步掌握以焰色反应检验钠和钾以及其它金属离子的操作技能.3.通过学习碱金属性质的递变规律,进行辩证唯物主义观点教育教案内容：内容1

21、：教学重点碱金属元素的性质与其原子结构的关系内容2：教学过程 板一.碱金属元素的原子结构与单质的物理性质阅读p.106 第一段 板 原子结构简图 色态 密度 熔沸点 单质的 锂 总 还 金 钠 趋 降 原 属 钾 势 低 性 性 铷 增 增 增 铯 大 强 强 共同的物理性质:银白色(铯略带金黄色) 软 密度小 熔点低 导电导 热.看图4-3碱金属原子半径随核电荷的增大而减小,碱金属的原子半径比其离子半径大的多.板二.焰色反应. 多种金属和它们化合物灼烧时使火焰呈现出特殊的颜色,化学上称之为焰色反应(实质不是化学反应,是物理变化)实验4-7焰色反应 完成要点:先要灼烧铂丝成无色,做完一种离子的

22、鉴别后,要用盐酸洗(不能用稀硫酸或稀硝酸洗,为什么?),再灼烧至无色,再检验第二种离子.问观察钾的焰色反应,为什么要透过蓝色的钴玻璃?(焰色反很灵敏,微量的金属都能被检验出来,一般的溶液中都有少量的钠离子,由于钾焰色反应的颜色浅,容易被钠干扰)强调1.钠原子与钠离子的焰色反应的颜色是一样的,书中说:金属或金属离子 2.熟记钠,钾的焰色反应的颜色:钠 黄色 钾:紫色(透过蓝色钴玻璃)问一种溶液,若其焰色反应呈黄色,能证明它是钠盐溶液吗?(不能,能得出其中含有钠离子,也可能是氢氧化钠)板三.碱金属的化学性质讲钠的性质很活泼,它的最外层的一个电子很容易失去,是强还原剂.其它的碱金属也一样.板1.跟非

23、金属的反应 Li与氧气反应只生成Li2O 4Li+O2=2Li2O(一个氧分子得4个电子)问钠与氧气反应的产物是什么?(条件不同,产物不同,既可生成普通氧化物,也能生成过氧化物,生成过氧化物时,1个氧分子得2个电子)讲钾,铷与氧气反应生成比过氧化物更为复杂的氧化物(超氧化物) K+O2=KO2(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)板2.跟水的反应实验4-8钾与水的反应,请学生观察,与钠与水反应的现象作比较.结论:钾比钠活泼,与水更剧烈.生板写出K与水反应的化学方程式阅读p.111第二段,要求学生理解这句话: 在上述反应里,钾原子失去1个电子,水里的氢离子得到1个电子成

24、为氢原子,氢原子构成氢气生板1写出锂与稀盐酸反应的离子方程式 2.钾与水反应的离子方程式 3.过氧化钾与CO2 4.超氧化钾与水,CO2 5.氧化锂与水,CO2启发碱金属的单质的性质既相似,又呈现出一定的变化规律,如何解释碱金属单质的性质的变化规律呢?讲学习碱金属的性质变化规律时,要与卤素性质的变化相联系.原子半径的增加导致了核对最外层的电子的引力减弱,对卤素来说,得电子的能力减弱,非金属性减弱,对于碱金属来说,最外层电子容易失去,即金属性增强,还原性增强,铯是最活泼的金属,CsOH的碱性最强碱(钫有放射性,不在比较之列)板四.钾肥阅读p.111最后一段问1.土壤中有没有钾?为什么要使钾肥?

25、2.常见的钾肥有哪些?施用钾肥时要注意什么? 3.草木灰的有效成分是什么?如何用实验提取草木灰的有效成分?作业课堂处理1 课堂作业2,3,4,5教学设计5.碱金属元素 学习目标：1.使学生掌握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理解它们性质上的异同及其递变规律，为学习元素周期律打好基础；2.使学生初步掌握利用焰色反应检验金属钠和钾以及它们的离子的操作技能；3.通过学习碱金属性质的递变规律，进行辩证唯物主义观点教育。教案内容：内容1：重点难点碱金属元素的性质以及跟原子结构的关系。内容2：教学过程复习回顾：钠的物理性质和化学性质学生活动：阅读课文，思考讨论以下问题投影：思考讨论碱金属包括哪些元素？名称、符号和原子结构如何？比较归纳碱金属物理性质的相似性和递变性规律？与钠比较，其它碱金属的化学性质有何相似性和递变性？碱金属的化学性质的相似性和递变性与其原子结构有何关系？演示实验：钾投入水中师生活动：讨论归纳上述问题演示实验：焰色反应讲解：焰色反应的含义、用途及操作学生活动：自学阅读钾肥的有关知识内容3：板书设计 一碱金属元素的原子结构和碱金属的物理性质钫 Fr（不研究）二碱金属的化学性质与原子结构的关系递变性原因：核电荷数增加原子半径增大原子核对最外层电子吸引减弱失电子能力增强还原性增强三焰色反应含义：用途：检验金属和金属离子的存在实验操作要点四钾肥