师：同学们，这节课我们学习原子结构与元素的性质——碱金属元素。本节课学习目标是：知道碱金属元素性质的相似性和递变性，能用原子结构理论加以解释；知道判断元素金属性的方法；树立结构决定性质、性质反映结构的观念；初步建立根据元素在周期表中的位置预测元素性质的认识模型。
上节课我们学习了根据元素原子结构可推断其在周期表中的位置，反之，元素在周期表中的位置也反映其原子结构。初中我们学过，元素的性质与元素原子的核外电子排布，尤其是最外层电子数目密切相关。那么元素在周期表中的位置与元素的性质是否也密切相关呢？今天我们以碱金属为例研究这方面内容。
碱金属元素在周期表中处于第一主族，因它们与水反应得到的溶液呈碱性，所以称为碱金属元素。注意，氢虽属于第一主族，但不属于碱金属元素。锂常用于制作锂电池；钠是食盐主要组成元素之一；钾是植物生长的三大营养元素之一；铷和铯主要用于制作光电管和原子钟，比如2018年北斗三号导航卫星上的铷原子钟，370万年误差不超过1秒。我国的铯钟2000万年不差一秒，成为国际计量局认可的基准。钫由于有放射性且化学性质极度活跃，至今无法制得纯钫，中学阶段暂不研究。
在深入研究碱金属元素前，先介绍本节课重要学习方法。预测是在已有信息基础上，依据一定规律和方法对未知事物进行的推测。在化学研究中，可根据物质的组成结构和反应规律等，预测元素及其化合物的性质、可能发生的化学反应，并评估所做预测的合理性。注意，预测包含依据、预测、评估三个环节。下面我们根据碱金属元素的原子结构特点，预测其可能的化学性质，并验证。思考两个问题：
周期表中从上到下，碱金属元素原子的核电荷数、原子半径变化有什么特点？从锂到铯，核电荷数依次增加，原子半径从上到下依次增大。
碱金属元素原子核外电子排布有什么特点？从哪一点能推出碱金属元素化学性质具有相似性？我们可从核外电子排布的相同点和递变性两个角度归纳。相同点：碱金属元素原子结构中最外层电子数都为1。递变性：从锂到铯，碱金属元素核电荷数逐渐增多，原子结构中电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。根据元素性质与原子核外电子排布密切相关，由最外层都是一个电子，可预测碱金属元素化学性质相似，化学性质活泼，容易失去一个电子。下面通过实验探究元素化学性质与我们预测的是否一致。我们学过钠的性质，请回忆钠的化学性质，并预测钾的化学性质。钠能和氧气等非金属发生反应，也能和水发生反应，我们预测钾是否也能与氧气及水发生反应。请大家观看视频，观看时注意三个环节：做了什么、看到了什么、得到了什么。
结合钾的原子结构特点，预测锂、钾可能具有哪些与钠相似的化学性质。
实验一：将干燥的坩埚加热，用镊子取一块已用滤纸吸干表面煤油的钾，迅速投到热坩埚中，继续加热片刻，钾迅速熔化。此时立即撤掉酒精灯，可观察到钾在空气中剧烈燃烧，发出紫色火焰。
实验二：在烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞溶液。用镊子取一块已用滤纸吸干表面煤油的钾，切成绿豆大小，用镊子夹取投入水中。可观察到金属钾在水面上四处游动，熔成闪亮的小球，并伴有紫色火焰，发出嘶嘶的声音。钾与水的反应比钠与水的反应更加剧烈。与钠相似，钾也可与水发生反应，生成氢氧化钾和氢气，但是比钠的反应要更加剧烈。
看完实验，我们来分析。首先，钠、钾分别与氧气的反应比较，钾和钠一样，都能在空气中剧烈燃烧，不同的是钾在空气中燃烧火焰呈紫色，钠的火焰呈黄色。钠在空气中加热生成过氧化钠，不加热生成氧化钠，钾与空气中氧气反应产物复杂，中学阶段暂不研究。锂与氧气反应产物比较单一，生成氧化锂。
再看钠、钾和水的反应，钾和钠一样在水中浮在水面上，熔成银白色小球，在水面上四处游动，溶液变红。不同的是，钾会发生微弱爆炸、燃烧，火焰呈紫色。和钠与水反应一样，钾和水反应生成氢氧化钾和氢气。在反应中，钾和钠的化合价都从0价升到 +1价，碱金属做还原剂。