堿金屬元素

教學目標 

知識目標

掌握堿金屬元素性質(zhì)的異同，能夠用原子結構的初步知識來理解它們性質(zhì)上的差異和遞變規(guī)律，為今后學習元素周期律打好基礎。

了解焰色反應的操作及應用。

能力目標

通過演示實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)學生總結、推理及分析問題、解決問題的能力。

情感目標

樹立結構決定性質(zhì)的觀念，培養(yǎng)量變到質(zhì)變的辯證唯物主義思想。

 

教學建議

堿金屬知識結構網(wǎng)絡圖

在學習完全章后應該指導學生總結出本章內(nèi)容的知識網(wǎng)絡圖。這是學生學習的第一個金屬元素族，關鍵是熟悉自然族的學習方法。每一族重點掌握代表物質(zhì)的性質(zhì)，其他元素的性質(zhì)可以利用相似性和遞變性的規(guī)律加以掌握。培養(yǎng)學生良好的學習習慣是很重要的。形成知識結構的網(wǎng)絡可以把分散的內(nèi)容統(tǒng)一起來。為以后學習典型的非金屬元素族 鹵族鋪平道路，使得元素周期表和元素周期律的學習“水到渠成”。

教材分析

本節(jié)主要包含兩個主要內(nèi)容：堿金屬元素的原子結構及其單質(zhì)的性質(zhì)、焰色反應。其中前一部分是本節(jié)的重點，也是本章的難點。

第一部分內(nèi)容中，先由兩張表格切入，讓學生通過表中提供的數(shù)據(jù)等信息的分析，總結歸納出堿金屬元素的原子結構的特點。為后面學習它們的化學性質(zhì)打好基礎，因為結構決定性質(zhì)，通過總結結構的相同點和遞變性，完全可以大膽的預測其化學性質(zhì)的相似性和遞變性。然后利用實驗事實驗證推測的正確性，這樣的學習順序是對學生科學的學習方法和學習態(tài)度的培養(yǎng)。教材在重點介紹了鈉的有關知識之后，由個別到一般，進一步歸納出堿金屬性質(zhì)的相似性與遞變性，以及與核外電子排布的關系，從知識基礎、科學方法等方面為介紹元素周期律和元素周期表等打基礎，使將來元素周期律的引出能夠做到“水到渠成”。

第二部分內(nèi)容中，主要介紹了鈉和鉀的焰色反應，以及它的正確操作和應用。

閱讀材料“金屬鉀的發(fā)現(xiàn)”，意在激發(fā)學生的學習興趣，對學生進行化學史的教育。

教學建議

高一第二章第三節(jié)的編寫，采用了化學學習中使用較多的科學方法模式，即通過實驗和觀察，將實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)等資料加以分析，找出規(guī)律性的知識，并根據(jù)這些規(guī)律性的知識，進一步對一些物質(zhì)的性質(zhì)作出推論和預測，當這些推論和預測經(jīng)過多次論證后，便可將其中的正確部分上升為理論。這種科學方法模式的訓練，有利于培養(yǎng)學生的思維能力和自學能力。因此在這一節(jié)的教學中應注意培養(yǎng)學生的能力。

1.堿金屬單質(zhì)的主要物理性質(zhì)和原子結構的特點，可以讓學生以教材中的兩個表格為主要依據(jù)，結合前面學過的鈉的有關性質(zhì)，運用對比的方法通過自學、討論的方法掌握這部分知識。建議從相同點和遞變性兩方面指導學生總結出規(guī)律。

2.堿金屬的化學性質(zhì)的相似性和遞變性，可以讓學生結合原子結構的相似性和遞變性去思考，利用規(guī)律大膽推測，然后用實驗加以驗證。此處的教學是培養(yǎng)學生思維能力的最佳時機。這樣可以極大地調(diào)動學生的學習積極性。通過以上分析可以看出，此處的實驗尤為重要。要做好鉀在空氣中燃燒以及鉀和水反應的實驗�？梢允孪葟土曗c的有關的實驗現(xiàn)象，寫出反應的化學方程式，分析氧化劑和還原劑，標出電子轉移的方向和數(shù)目。再通過講解或者閱讀，從反應發(fā)生的條件，反應的劇烈程度以及生成物等方面比較Li、Na、K、Rb、Cs與氧氣反應，與水反應的不同，從而得出結論：“堿金屬的金屬性都很強，是強還原劑，而且隨著核電荷數(shù)的增大而逐漸增強”的結論。從知識基礎、科學方法等方面為介紹元素周期律和元素周期表等打基礎。

3.堿金屬元素在自然界的存在，可以結合它們的化學性質(zhì)讓學生自然地得出結論。此外還應涉及藥品的保存，例如：鈉和鉀應保存在煤油里，鋰保存在石蠟中。

4.焰色反應的教學，可以結合生活實際：美麗的煙火、食鹽濺在火焰上呈現(xiàn)黃色。教學中可以適當增加一些離子的焰色反應，引發(fā)學生的興趣。教師應強調(diào)焰色反應的正確操作方法和步驟及其原因，特別指出鉀的焰色反應應透過藍色的鈷玻璃觀察，并解釋原因。講解焰色反應的應用時應明確它可以用來檢驗金屬或其化合物。

教學設計示例

第三節(jié) 堿金屬元素

教學目標 

1．知識目標

（1）掌握堿金屬元素性質(zhì)的異同，能夠用原子結構的初步知識來理解它們性質(zhì)上的差異和遞變規(guī)律，為今后學習元素周期律打好基礎。

（2）了解焰色反應的操作及應用。

2．能力目標

通過演示實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)學生總結、推理及分析問題、解決問題的能力。

3．情感目標

樹立結構決定性質(zhì)的觀念，培養(yǎng)量變到質(zhì)變的辯證唯物主義思想。

教學重難點

重點：

堿金屬元素結構性質(zhì)的相似性，遞變性及其原因。

難點：

科學方法模式的訓練；堿金屬的化學性質(zhì)。

教學過程 

1．堿金屬元素的原子結構和物理性質(zhì)

［引入］學生上黑板寫出堿金屬元素的名稱、符號及原子結構示意圖。

［提問］

（1）堿金屬元素的原子結構的相同點是什么？

最外層有一個電子，在反應中易失掉一個電子，表現(xiàn)出還原性。

（2）堿金屬元素的物理性質(zhì)是否相似？

接著指導學生閱讀課本第36頁［表 2—l］，堿金屬的主要物理物質(zhì)并加以總結。①色狀：銀白色金屬（銫略帶金色光澤）②柔軟、密度小，熔點低 ③有較強的導電導熱性。

［提問］

（1） 堿金屬元素的原子結構的不同點是什么？

隨著核電荷數(shù)的增多，它們的電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大。核對于外層電子的束縛能力越來越弱，失電子的能力越來越容易。

（2）堿金屬元素的物理性質(zhì)有什么變化規(guī)律？

指導學生根據(jù)課本第36頁［表2—1］與［表2－2］，總結出堿金屬由于核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)遞增，原子半徑漸大，物理性質(zhì)也有所不同。如：

a．硬度：柔軟，有展性，由小到大；

b．密度：由小到大，（K反常）。

c．熔沸點：由高到低， 略低于水的沸點，K稍高于人的體溫， 低于人的體溫，除汞外，金屬中銫的熔點最低。

［歸納］學生通過討論，分析得到結論。①在變化規(guī)律中有個別反常現(xiàn)象，如鉀的密度比鈉的密度小，②從密度的大小得到鋰的密度比煤油小，得到鋰保存在石蠟中，而鈉鉀則可以保存在煤油中。

2．堿金屬的化學性質(zhì)

  ［講解］堿金屬原子的最外層都是1個電子。則化學性質(zhì)應與金屬鈉相似。對比 與 、 、 的反應及堿金屬其他金屬的反應，加上閱讀課文，發(fā)現(xiàn) 與 反應只生成氧化物， 與 反應會生成氧化物和過氧化物，而K與 反應除生成氧化物、過氧化物外，還能生成超氧化物。這說明 的活潑性，應該是 。分析了堿金屬與 的反應后，再比較鉀與水的反應

［演示實驗］課本第37頁實驗［2—9］與［2—10］，教師可邊演示邊強調(diào)操作方法，并要求學生注意比較實驗的現(xiàn)象與程度。

［講解］通過觀察現(xiàn)象可知，鉀與 反應能產(chǎn)生超氧化鉀，且比鈉與氧氣反應更加劇烈，鉀與水反應，與鈉與水反應的產(chǎn)物是一樣的，但更劇烈。

［討論］

（1）堿金屬表現(xiàn)哪些共同的化學性質(zhì)？與原子結構、電子層數(shù)、原子半徑的變化有什么

聯(lián)系？

（2）堿金屬元素的原子半徑與相應離子半徑的關系？

［小結］（1）堿金屬的共同的化學性質(zhì)與遞變性

a．堿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，如超氧化物等（鉀、銣、銫）。

b．堿金屬都能與水反應，生成氫氧化物和氫氣。從鋰到銫與水反應越來越劇烈。

c．均為強還原劑 ，我們知道，物質(zhì)的化學性質(zhì)是由其本性決定的，堿金屬元素的原子結構特點決定了化學性質(zhì)的相似性和差異性，堿金屬元素原子最外層都是一個電子，決定了它們都是活潑的金屬，強還原性。而隨核電荷數(shù)的增加，原子半徑增大，核對外層電子的吸引力逐漸減小，失電子能力逐漸增強，金屬活動性逐漸增強，因而，生成氧化物時越復雜，與水反應更劇烈。

（2）因為堿金屬元素為活潑金屬，易失去最外層電子使次外層變?yōu)樽钔鈱�，所以其原子半徑大于相應的離子半徑。如：

即： 原子半徑 半徑。

3．焰色反應

［引入］每當我們看到五光十色、絢麗多彩的焰色時就會想：焰火是怎么制造的？為什么燃燒時火焰會有不同的顏色呢？我們下面可以根據(jù)演示實驗的現(xiàn)象來解釋這些問題。

［演示］課本第38頁實驗［2—11］，學生通過實驗現(xiàn)象得出結論，教師指導學生閱讀課文焰色反應的定義。

［提問］

（1）每次試驗完后，為什么都要用鹽酸洗凈鉑絲（或光潔的鐵絲或鎳、鉻、鎢絲）？

（2）除金屬的化合物之外，單質(zhì)金屬能不能有同樣的現(xiàn)象？

（3）在觀察鉀的火焰顏色時，為什么要隔著藍色的鈷玻璃？

（4）學習焰色反應的主要作用是什么？讓學生參閱課本封里“焰色反應”彩圖，了解除堿金屬及它們的化合物外，鈣、鍶、鋇、銅等金屬及其化合物也能呈現(xiàn)焰色反應，并重點記憶鈉鉀焰色反應的顏色。強調(diào) 指出：由于一般鈉鹽、鉀鹽易溶于水，在溶液中又無顏色，無法通過其他反應進行檢驗“ ”，所以常常利用焰色反應來檢驗。

總結、擴展

1．總結

堿金屬作為典型的金屬族，通過分析、總結堿金屬元素的性質(zhì)變化規(guī)律，學習最外層電子數(shù)相同的一族元素及化合物知識的一般方法；通過對實驗現(xiàn)象的觀察分析，培養(yǎng)了學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，抓住事物內(nèi)在的不同和聯(lián)系的學習方法。

2．擴展

學習堿金屬元素性質(zhì)的相同性與遞變性的變化規(guī)律，掌握了學習元素及化合物性質(zhì)的規(guī)律的方法，為學習其他各族元素及元素周期律與元素周期表下了一個良好的基礎。

板書設計 

第三節(jié) 堿金屬

（－）堿金屬元素的原子結構（見下頁）

（二）堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)

相同點：硬度小，熔點低，只能放入石蠟或煤油中保存。

不同點：密度依次增大（K反常比Na小），熔沸點依次降低，硬度依次減小。

（三）堿金屬的化學性質(zhì)

1．與 等非金屬反應

（1）與氧氣反應

      

    

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