第十二章s区元素

1、第十二章s区元素第十一章第十一章 s区元素区元素11.1 s区元素概述区元素概述11.2 s区元素的单质区元素的单质11.3 s区元素的化合物区元素的化合物11.4 锂锂 、铍的特殊性、铍的特殊性 对角线规则对角线规则 第十二章s区元素11.1 s区元素概述碱金属碱金属(IA ): ns1 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr碱土金属碱土金属(IIA ): ns2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra都是活泼金属都是活泼金属第十二章s区元素1.易与H2直接化合成MH、MH2离子型化合物2.与O2形成正常氧化物、过氧化物、超氧化物3.易与H2O反应(除Be、Mg外）4.与非金属作用

2、形成相应的化合物注：它们的活泼性有差异第十二章s区元素原子半径增大金属性、还原性增强电离能、电负性减小IA IIALi BeNa MgK Ca Rb SrCs Ba原子半径减小金属性、还原性减弱电离能、电负性增大第十二章s区元素为什么E (Li+/Li)比E (Cs+/ Cs )还小？电极反应：Mz+(aq) + ze- M(s)其逆反应： M(s) Mz+(aq) + ze-H2OrGm= zFE (Mz+/ M )rGmf Gm (Mz+,aq ) =f Gm (Mz+,aq ) = zFE (Mz+/ M )rSmrGmrHm=-T第十二章s区元素fHm(M+,g)M+(aq) M (s

3、) fHm(M+,aq )M+(g) M (g) I1subHm(M+,g)Hmh 对于碱金属，若不考虑 的差异，可用 (M+,aq )代替 (M+,aq )近似估计E (M+/ M )的相对大小。rSmf GmfHm(M+,aq ) = + I1 +fHmsubHm(M+,g)Hmh第十二章s区元素LiNaKRbCs159.37107.3289.2480.8876.065526.41502.04425.02409.22318.90-535.27-420.48-337.64-312.27-287.24150.51188.88176.62177.83170.72-3.040-2.714-2.93

4、6-2.943-3.027subHmI1E (M+/ M)/VHmh(M+,g)fHm(M+,aq)注：以上物理量除E 外单位均为：kJmol-1(M+,aq ) = + I1 +fHmsubHm(M+,g)Hmh第十二章s区元素11.2 s区元素的单质区元素的单质11.2.1 单质的物理性质和化学性质单质的物理性质和化学性质11.2.2 s区元素的存在和单质的制备区元素的存在和单质的制备第十二章s区元素图片Gc2-704-18.8Gc2-711-18.14LiNaKRb CsBeMgCaSrBa11.2.1 单质的物理性质和化学性质第十二章s区元素单质的物理性质:有金属光泽密度小硬度小熔点低

5、导电、导热性好图片Gc2-705-18.9s区单质的熔点变化第十二章s区元素Gc2-706-18.12单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物：Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2BeO MgO CaO SrO Ba2O2Li2ONa2O2KO21 与氧、硫、氮、卤素反应，形成相应的化合物第十二章s区元素图 C-551-(a)镁带的燃烧第十二章s区元素2 与水作用 2M + 2H2O 2MOH + H2（g）LiNaKCa第十二章s区元素与液氨的作用(g)H2NH2M(l)2NH2M(s)223+-+(am)e(am)M) s (M-+液氨溶剂第十二章s区元素图Cpp-262LiNaKC

6、aSrBa3 焰色反应第十二章s区元素均以矿物形式存在:钠长石:NaAlSi3O8 钾长石:KAlSi3O8 光卤石:KClMgCl26H2O明矾石:K(AlO2)3(SO4) 2 3H2O锂辉石:LiAl(SiO3)2绿柱石:Be3Al2(SiO3)菱镁矿:MgCO3石膏:CaSO42H2O萤石:CaF2天青石:SrSO4重晶石:BaSO4大理石:CaCO311.2.2 s区元素的存在和单质的制备第十二章s区元素TUPIANC-208Gc-717-18.23绿柱石:Be3Al2(SiO3)6大理石:CaCO3第十二章s区元素11.3 s区元素的化合物区元素的化合物11.3.1 氢化物氢化物1

7、1.3.2 氧化物氧化物11.3.3 氢氧化物氢氧化物11.3.4 重要盐类及其性质重要盐类及其性质11.3.5 配合物配合物第十二章s区元素11.3.1 氢化物 离子型氢化物（除Be、Mg）LiH NaH KH RbH CsH NaCl-90.4 -57.3 -57.7-54.3 -49.3-4411 均为白色晶体, 热稳定性差f H注/ kJmol-1fHm第十二章s区元素2 还原性强V)23. 2)/H(H(2-E(1) 钛的冶炼:2LiOHTiTiO2LiH2+242H4NaClTiTiCl4NaH+(2)剧烈水解:(g)HMOHOHMH22+(g)H2Ca(OH)OH2CaH2222

8、+第十二章s区元素3. 形成配位氢化物3LiClLiAlHAlCl4LiH43+（无水）乙醚铝氢化锂LiAlH4受潮时强烈水解23244HAl(OH)LiOHO4HLiAlH+第十二章s区元素11.3.2 氧化物1 形成三类氧化物正常氧化物(O2-)过氧化物(O22-)超氧化物(O2-)822221pss3242222222)()()()()(p*pps*sKK稳定性:O2- O2- O22-4242222222)()()()()(p*pps*sKK臭氧化物(O3-)：顺磁性第十二章s区元素2 制备:直接:间接:222ONaO2Na+22KOOK+O2Na2NaONa222+223NO6K10

9、K2KNO+(g)COMO MCO23+第十二章s区元素3 化学性质(1) 与H2O的作用:222222222222II22OOH2KOHO2H2KOOH2NaOHO2HONaM(OH)OHOM2MOHOHOM+(2)与CO2的作用：)(g3OCO2K2CO4KO)g(OCO2Na2COO2NaCOLiCOOLi232222322223222+（Li Cs剧烈程度）（BeO除外）第十二章s区元素 11.3.3 氢氧化物氢氧化物 LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 中强中强 强强 强强 强强 强强 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 两性两

10、性 中强中强 强强 强强 强强2OH2M(OH)MOH,MOO,M2（除BeO外）性质： 易吸水溶解 溶解度与碱性(箭头指向) 溶解度增大, 碱性增强第十二章s区元素溶解度溶解度MOH易溶于水，放热易溶于水，放热碱土金属溶解度（碱土金属溶解度（20）第十二章s区元素重要盐类：卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐重要盐类：卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐11.3.4 重要盐类及其性质1 晶体类型：绝大多数是离子晶体 但碱土金属卤化物有一定的共价性。Be2+极化力强 BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2熔点 / 405 714 782 876 962 离子性增强第十二章s区元素2 一般无色或白色3 溶解度：碱金属盐类一般易溶于水； 碱土金属盐类除卤化物、硝酸盐外 多数溶解度较小。4 热稳定性：较高。第十二章s区元素