第一節(jié)s區(qū)元素概述第十章堿金屬和堿土金屬元素第一節(jié)s區(qū)元素概述無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案1元素周期表ⅠA中的鈉、鉀氫氧化物是典型“堿”，故ⅠA族元素又稱為堿金屬ⅢA有時(shí)稱為“土金屬”ⅡA中的鈣、鍶、鋇氧化物性質(zhì)介于“堿”與“土”族元素之間，所以把ⅡA又稱為堿土金屬Li、Rb、Cs、Be是輕稀有元素Fr、Ra是放射性元素ⅠA、ⅡA為s區(qū)元素10-1s區(qū)元素概述2堿金屬和堿土金屬的存在主要礦物是鉀石礦(KCl·MgCl2·6H2O)我國(guó)青海鉀鹽儲(chǔ)量占全國(guó)96.8%最重要的礦石是鋰輝石（LiAlSi2O6)主要以NaCl形式存在于海洋、鹽湖和巖石中3主要以菱鎂石（MgCO3)、白云石[MgCa(CO3)2]存在主要礦物是綠柱石（3BeO·Al2O3·6SiO2)主要以方解石(CaCO3)、石膏CaSO4·2H2O)、天青石(SrSO4)、碳酸鍶礦(SrCO3)、重晶石(BaSO4)、毒重石(BaCO3)等碳酸鹽、硫酸鹽形式存在堿金屬和堿土金屬的存在4第二節(jié)s區(qū)元素概述第十章堿金屬和堿土金屬元素第二節(jié)堿金屬和堿土金屬的性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案5ⅠA原子序數(shù)價(jià)電子構(gòu)型金屬半徑(pm)熔點(diǎn)(℃)沸點(diǎn)(℃)硬度(金剛石=10)Li(鋰)32s1152180.513420.6Na(鈉)113s118697.82882.90.4K(鉀)194s122763.257600.5Rb(銣)375s124838.896860.3Cs(銫)556s126528.40669.30.2ⅡA原子序數(shù)價(jià)電子構(gòu)型金屬半徑（pm）熔點(diǎn)(℃)沸點(diǎn)(℃)硬度(金剛石=10)Be(鈹)42s2111127829704Mg(鎂)123s2160648.811072.0Ca(鈣)204s219783914841.5Sr(鍶)385s221576913841.8Ba(鋇)566s22177251640----因?yàn)樵拥脑影霃捷^大、核電荷較少其金屬晶體中的金屬鍵很不牢固故單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)較低，硬度較小核電荷原子半徑熔、沸點(diǎn)硬度

∧∨∧∧核電荷原子半徑熔、沸點(diǎn)硬度10-2堿金屬和堿土金屬的性質(zhì)

熔點(diǎn)低于人的體溫,放在手心里即可熔化

堿金屬和Ca、Sr、Ba均可用刀切割Cs是最軟的金屬為具有銀白色(銫為灰色)光澤的金屬6金屬性遞增金屬性遞增電負(fù)性1.00.90.80.80.7電負(fù)性1.00.90.80.80.7

密度0.530.970.861.531.88(kg·cm-3)

密度1.851.741.542.63.51

(kg·cm-3)ⅠALi(鋰)Na(鈉)K(鉀)Rb(銣)Cs(銫)ⅡABe(鈹)Mg(鎂)Ca(鈣)Sr(鍶)Ba(鋇)金屬性∨金屬性

失去電子的傾向大，受到光照射時(shí)，金屬表面的電子易逸出，可制造光電管，由銫光電管制成的自動(dòng)報(bào)警裝置，可報(bào)告遠(yuǎn)處火警；制成的天文儀器可根據(jù)星光轉(zhuǎn)變的電流大小測(cè)出太空中星體的亮度，推算星球與地球的距離。堿金屬和堿土金屬的密度小，屬輕金屬是最輕的元素10-2堿金屬和堿土金屬的性質(zhì)7電負(fù)性1.00.90.80.80.7電負(fù)性1.00.90.80.80.7氧化數(shù)+1+1+1+1+1氧化數(shù)+2+2+2+2+2E(M+/M)-3.04-2.713-2.924(-2.98)(-3.026)

(V)E(M+/M)-1.99-2.356-2.84-2.89-2.92

(V)

密度0.530.970.861.531.88(kg·cm-3)

密度1.851.741.542.63.51

(kg·cm-3)ⅠALi(鋰)Na(鈉)K(鉀)Rb(銣)Cs(銫)ⅡABe(鈹)Mg(鎂)Ca(鈣)Sr(鍶)Ba(鋇)氧化數(shù)與族號(hào)一致，常見(jiàn)的化合物以離子型為主由于Li+、Be2+半徑小，其化合物具有一定共價(jià)性

*E(Li+)反常，是由于Li的半徑較小，易與水分子結(jié)合生成水合離子放出較多能量所致10-2堿金屬和堿土金屬的性質(zhì)8

堿金屬堿土金屬可溶于液氨，形成深藍(lán)色溶液

堿金屬

M(s)+(x+y)NH3M+(NH3)x+e-(NH3)y?

堿土金屬

M(s)+(x+2y)NH3M2+(NH3)x+2e-(NH3)y?堿金屬和堿土金屬的氨溶液：1.具有較高的導(dǎo)電性2.與金屬本身相同的化學(xué)反應(yīng)3.稀堿金屬氨溶液是還原劑10-2堿金屬和堿土金屬的性質(zhì)9

堿金屬和堿土金屬化學(xué)性質(zhì)活潑且化學(xué)活潑性堿金屬>

堿土金屬10-2堿金屬和堿土金屬的性質(zhì)10金屬反應(yīng)物質(zhì)反應(yīng)式堿金屬堿土金屬H22M+H2

→2MHM+H2

→MH2堿金屬Ca、Sr、BaMgH2O2M+2H2O→2MOH+H2M+2H2O→M(OH)2+H2M+H2O(g)→MO+H2堿金屬堿土金屬鹵素2M+X2

→2MXM+X2

→MX2LiMg、Ca、Sr、BaN26M+N2

→2M3N3M+N2

→M3N2堿金屬和堿土金屬的一些重要反應(yīng)10-2堿金屬和堿土金屬的性質(zhì)11金屬反應(yīng)物質(zhì)反應(yīng)式堿金屬M(fèi)g、Ca、Sr、BaS2M+S→M2SM+S→MSLiNaK、Rb、Cs堿金屬Ca、Sr、BaO24M+O2

→2M2O2M+O2

→M2O2M+O2

→MO22M+O2

→2MOM+O2

→MO2堿金屬和堿土金屬的一些重要反應(yīng)10-2堿金屬和堿土金屬的性質(zhì)12580℃下電解40%NaCl和60%CaCl2的混合物鈉450℃下電解55%LiCl和45%KCl的熔融混合物鋰850℃下，用金屬還原氯化鉀鉀800℃左右、減壓下，用鈣還原氯化物銣、銫一般采用電解熔融鹽的方法堿金屬的制備13一般采用電解熔融鹽的方法堿金屬的制備1.350-400℃下電解NaCl和BeCl2的熔融鹽2.用鎂還原氯化鈹鈹1.先脫去水合氯化鎂所含的水，再電解2.硅熱還原2(MgO·CaO)+FeSi→

2Mg+Ca2SiO4+Fe

鎂14一般采用電解熔融鹽的方法堿金屬的制備700-800℃下，電解CaCl2

和KCl的混合物2.鋁熱法：鈣6CaO+2Al3Ca+3CaO·Al2O3

鋁熱法或硅還原法鍶、鋇15第三節(jié)氧化物第十章堿金屬和堿土金屬元素第三節(jié)氧化物無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案16類型10-3氧化物17形成類型在空氣中直接形成間接形成正常氧化物L(fēng)i、Be、MgⅠA、ⅡA族Ca、Sr、Ba所有元素過(guò)氧化物Na除Be外的所有元素超氧化物

Na、K、Rb、Cs除Be、Mg、Li外所有元素10-3氧化物1810-3-1正常氧化物10-3-1正常氧化物堿土金屬的氧化物均為白色在水中溶解度一般較小由于陰、陽(yáng)離子帶兩個(gè)單位電荷，M-O核間距較小，MO具有較大晶格能，所以硬度大，熔點(diǎn)高。具有反射放射性射線的能力，常用作原子反應(yīng)堆外壁磚塊材料。常用來(lái)制造耐火材料和金屬陶瓷是重要建筑材料；可做熔礦劑；制取電石的原料191.在堿性介質(zhì)中是強(qiáng)氧化劑,常用作熔礦劑2.室溫下，與水或稀酸反應(yīng)生成H2O2例Na2O2+2H2O→2NaOH+2H2O2

Na2O2+H2SO4

→Na2SO4+2H2O2

2KO2+2H2O→2KOH+2H2O2+O2↑

2KO2+H2SO4

→K2SO4+2H2O2+O2↑2H2O2

→2H2O+O2↑10-3-2過(guò)氧化物和超氧化物例2Fe(CrO2)2+7Na2O2

→4Na2CrO4+Fe2O3+3Na2O203.與CO2反應(yīng)放出O2例2Na2O2+2CO2

→2Na2CO3+O2↑4KO2+2CO2

→2K2CO3+3O2↑10-3-2過(guò)氧化物和超氧化物21Na2O2在熔融時(shí)不分解，遇到棉花、木炭或鋁粉等還原劑時(shí)，會(huì)發(fā)生爆炸，使用時(shí)應(yīng)特別小心。過(guò)氧化物和超氧化物常用做防毒面具、高空飛行、潛水作業(yè)的供氧劑。10-3-2過(guò)氧化物和超氧化物22MO3

→MO2+O2↑1210-3-3臭氧化物室溫下，緩慢分解為MO2和O2與水反應(yīng)生成MOH和O24MO3+2H2O→4MOH+5O2↑23第四節(jié)氫氧化物第十章堿金屬和堿土金屬元素第四節(jié)氫氧化物無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案24堿金屬氫氧化物又稱為苛性堿因它對(duì)纖維、皮膚有強(qiáng)烈腐蝕作用10-4堿金屬和堿土金屬氫氧化物易潮解在空氣中吸收CO2生成碳酸鹽均為白色固體2510-4-1堿金屬和堿土金屬氫氧化物的堿性*LiOHNaOHKOHRbOHCsOH中強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2兩性中強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿與酸反應(yīng)Be(OH)2+2H+

→Be2++2H2O與堿反應(yīng)Be(OH)2+2OH-

→[Be(OH)4]2-2610-4-2堿金屬和堿土金屬氫氧化物的溶解性隨著陽(yáng)離子半徑的增大,陽(yáng)離子與陰離子之間的吸引力減小,易被水分子拆開的緣故。堿金屬的氫氧化物易溶于水，但LiOH溶解度較小。溶解度

堿土金屬的氫氧化物

<

堿金屬氫氧化物Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2

溶解度增大因?yàn)殡x子半徑M(Ⅱ)<M(Ⅰ)離子電荷M(Ⅱ)>M(Ⅰ)使陽(yáng)離子與陰離子之間吸引力M(Ⅱ)>M(Ⅰ)27R的大，使O—H鍵極性增強(qiáng)，則為酸式解離R的小，使R—O鍵極性增強(qiáng)，則為堿式解離RO-+H+

R–O–H

R++OH-酸式解離堿式解離R–O–H在水中解離方式氧化物水合物通式

R(OH)nR–O–H解離方式取決于R+的極化作用陽(yáng)離子電荷陽(yáng)離子半徑離子勢(shì)()=

氫氧化物酸堿性遞變規(guī)律——R-O規(guī)律28值<7

7-10

>10R-O-H酸堿性堿性

兩性

酸性例第三周期元素氧化物水合物的酸堿性最強(qiáng)酸16.10.027HClO4Cl強(qiáng)酸14.40.029H2SO4S中強(qiáng)酸11.50.038H3PO4P弱酸100.040H2SiO3Si兩性7.490.0535Al(OH)3Al中強(qiáng)堿5.270.072Mg(OH)2Mg強(qiáng)堿3.130.102NaOHNa酸堿性

值Rn+半徑/(nm)氧化物水合物元素氫氧化物酸堿性遞變規(guī)律——R-O規(guī)律29氫氧化物酸堿性遞變規(guī)律——R-O規(guī)律

值<7

7-10

>10R-O-H酸堿性堿性

兩性

酸性返回強(qiáng)堿3.830.136Ba強(qiáng)堿4.120.118Sr強(qiáng)堿4.470.100Ca中強(qiáng)堿5.270.072Mg兩性6.670.045Be(OH)2Be酸堿性值Rn2+半徑氫氧化物元素例堿土金屬元素氫氧化物的酸堿性Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)230第五節(jié)鹽類第十章堿金屬和堿土金屬元素第五節(jié)鹽類無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案3110-5鹽類的性質(zhì)

絕大多數(shù)堿金屬、堿土金屬鹽類的晶體屬于離子晶體，熔、沸點(diǎn)較高。常溫下是固體，熔化時(shí)能導(dǎo)電。堿金屬、堿土金屬與無(wú)色陰離子形成的化合物是無(wú)色或白色；堿金屬、堿土金屬與有色陰離子形成的化合物常呈陰離子的顏色。如鹵化物、硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽等為無(wú)色

BaCrO4為黃色、KMnO4為紫色鈹與易變形的陰離子的化合物為共價(jià)化合物因?yàn)锽e2+半徑小，電荷較多，極化力較強(qiáng)。如BeCl2是共價(jià)化合物：熔點(diǎn)低、易升華、能溶于有機(jī)溶劑中。32

一般來(lái)說(shuō)，堿金屬和堿土金屬鹽具有

較高的熱穩(wěn)定性一般來(lái)說(shuō)，堿金屬鹽易溶于水；

堿土金屬：鈹鹽大多數(shù)易溶，