第十一章s区元素

1、第六章第六章 s区元素选述区元素选述 a ns1 +1a ns2 +2 第一节第一节 氢氢 氢的存在氢的存在 氢是宇宙中丰度最高的元素。氢是宇宙中丰度最高的元素。 在地球上的丰度排在第在地球上的丰度排在第15位，且位，且几乎全部以化合态几乎全部以化合态存在。存在。氢气的用途氢气的用途.wmv.wmv 重要的化工原料。生产氨、盐酸、工业甲醇。在石油重要的化工原料。生产氨、盐酸、工业甲醇。在石油工业上，加氢裂化、加氢脱硫、催化加氢。氢气还用于金工业上，加氢裂化、加氢脱硫、催化加氢。氢气还用于金属冶炼、焊接。液氢作为高能燃料还是动力火箭的推进剂。属冶炼、焊接。液氢作为高能燃料还是动力火箭的推进剂。一

2、一 氢的成键特征氢的成键特征 1. 氢原子失去电子成质子氢原子失去电子成质子h+ (不能单独存在不能单独存在) ; 2. 氢原子氢原子获得获得 1个电子成个电子成h- （在（在活泼金属化活泼金属化合形成离子型氢化物中合形成离子型氢化物中 ）; 3. 氢原子与其它电负性不大的非金属原子通氢原子与其它电负性不大的非金属原子通过共价键结合，形成共价型氢化物。过共价键结合，形成共价型氢化物。二二 氢的化学性质氢的化学性质 1氢气的化学稳定性氢气的化学稳定性 e(hh) =436kjmol-1，比一般单键键能，比一般单键键能高，高，常温下氢气不活泼，一般不与其他单质和常温下氢气不活泼，一般不与其他单质和

3、化合物发生反应（单质氟除外）。化合物发生反应（单质氟除外）。 2氢气的还原性氢气的还原性 在高温、光照或合适的催化剂存在下，氢气在高温、光照或合适的催化剂存在下，氢气能与许多元素的单质和化合物发生反应。能与许多元素的单质和化合物发生反应。h2(g) + cl2(g) 2hcl(g) 爆炸爆炸光光2h2(g) + n2(g) 2nh3(g)高温、高压高温、高压 催化剂催化剂sicl4 + 2h2 = si + 4hcl wo3 + 3h2 = w + 3h2o 室温下，将氢气通入氯化钯溶液产生黑色沉淀：室温下，将氢气通入氯化钯溶液产生黑色沉淀：pacl2 + h2(g) pa + 2hcl可以利

4、用此反应来检验氢气的存在可以利用此反应来检验氢气的存在(co也有类似反应也有类似反应)。 3氢气的氧化性氢气的氧化性 h2(g) + 2na 2nah380 h2 (g) + ca cah2250300离子型氢化物具有很强的还原性，离子型氢化物具有很强的还原性， nah + h2o = h2 + naohticl4 + 4nah = ti + 4nacl + 2h24进入金属晶格形成金属型氢化物进入金属晶格形成金属型氢化物 整比化合物整比化合物，如tih2、feh2、crh2、cuh等； 非整比化合物非整比化合物，如pah0.8、zrh0.92等。 过渡金属氢化物具有金属光泽，磁性及导电性。过

5、渡金属氢化物具有金属光泽，磁性及导电性。 第二节第二节 碱金属与碱土金属元素碱金属与碱土金属元素碱金属，ia族(1族族 )，ns1 li na k rb cs fr碱土金属，iia族 (2族 )，ns2 be mg ca sr ba ra 都是活泼金属，都是活泼金属，只能以化合物只能以化合物形式存在于自然界中形式存在于自然界中 。一一 碱金属与碱土金属元素的通性碱金属与碱土金属元素的通性 1.价电子数较少，原子半径较大价电子数较少，原子半径较大 ； 2.易失去价电子而分别形成易失去价电子而分别形成m+、 m2+阳离子，还阳离子，还原性很强，都是强还原剂原性很强，都是强还原剂 ； li保存在液态

6、石蜡保存在液态石蜡, na、k保存在煤油中。保存在煤油中。 视频视频: 水上芭蕾水上芭蕾 3.密度较小，金属键较弱，熔、沸点较低，硬度较密度较小，金属键较弱，熔、沸点较低，硬度较小；小； 4. 化合物以离子型为主，但锂、铍的化合物具有化合物以离子型为主，但锂、铍的化合物具有明显的共价性。明显的共价性。 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、电负性增大二二 氧化物和氢氧化物氧化物和氢氧化物 1氧化物氧化物类型类型氧化数氧化数 氧存在形式氧存在形式举举 例例正常氧化物正常氧化物-2o2-n

7、a2o cao过氧化物过氧化物-1o22-na2o2cao2超氧化物超氧化物-1/2o2- ko2 臭氧化物臭氧化物-1/3o3-ko3（1）普通氧化物）普通氧化物制备制备直接直接221lioli o2 燃烧o2na2naona222223no6k10k2kno32mco moco (g)(m=) 碱土金属2222naona o 燃烧间接间接li2ona2ok2orb2ocs2o颜色颜色白色白色白色白色淡黄色淡黄色亮黄色亮黄色橙红色橙红色晶格能晶格能高高 低低熔点熔点/ 高高 低低热稳定性热稳定性 高高 低低beomgocaosrobao颜色颜色白白 色色晶格能晶格能高高 低低熔点熔点/高高

8、低低与与h2o的作用：的作用：22m oh o2moh + q （li cs剧烈程度剧烈程度 ）（beo 、煅烧过的、煅烧过的mgo除外）除外）2m oh o2mohq （2）过氧化物）过氧化物 含过氧离子含过氧离子oo2-，氧化数，氧化数-1。 室温下，与水或稀酸反应生成室温下，与水或稀酸反应生成h2o2 na2o2 + 2h2o 2naoh + 2h2o2 na2o2 + h2so4 na2so4 + 2h2o2 na2o2，淡黄色粉末，易潮解。，淡黄色粉末，易潮解。2h2o2 2h2o + o2h2o2不稳定，立即分解放出氧气：不稳定，立即分解放出氧气：与与co2 反应放出反应放出o2

9、： 2na2o2 + 2co2 2na2co3 + o2用作co2吸收剂和供氧剂 是强氧化剂是强氧化剂, 常用作熔矿剂，如常用作熔矿剂，如cr2o3 + 3na2o2 = 2na2cro4 + na2o 碱性强，熔融时应使用铁坩埚或镍坩埚，而不宜使用碱性强，熔融时应使用铁坩埚或镍坩埚，而不宜使用石英或陶瓷容器。石英或陶瓷容器。2氢氧化物氢氧化物（1）氢氧化物）氢氧化物 均为白色固体均为白色固体易潮解易潮解在空气中吸收在空气中吸收co2生成碳酸盐生成碳酸盐碱金属氢氧化物易溶于水，但碱金属氢氧化物易溶于水，但lioh溶解度较小。溶解度较小。溶解度溶解度 碱土金属氢氧化物碱土金属氢氧化物 碱金属氢氧

10、化物碱金属氢氧化物碱性碱性 be(oh)2两性，两性，mg(oh)2中强碱，其余强碱。中强碱，其余强碱。 俗名：苛性钠、火碱、烧碱俗名：苛性钠、火碱、烧碱氢氧化钠氢氧化钠 co2 + 2naoh = na2co3 + h2o3s + 6naoh = 2na2s + na2so3 + 3h2o x2 + 2naoh = nax + naxo + h2o sio2 + 2naoh = na2sio3 + h2o 可与酸、酸性及两性氧化物、可与酸、酸性及两性氧化物、b、s、卤素等反应。、卤素等反应。 有强烈的腐蚀性，能腐蚀玻璃。有强烈的腐蚀性，能腐蚀玻璃。 易吸水，可干燥非酸性气体，如易吸水，可干燥

11、非酸性气体，如（2）氢氧化物碱性强弱的判断）氢氧化物碱性强弱的判断= r+ + oh ro + h+ =r o h 在水中解离方式：在水中解离方式：rohroh的解离方式由的解离方式由r+离子的离子势值确定，离子的离子势值确定， zr 值越大，越容易发生酸式解离；值越大，越容易发生酸式解离； 值越小，越容易发生碱式解离。值越小，越容易发生碱式解离。 当当r以以pm为单位时，有如下判断为单位时，有如下判断roh酸碱性的酸碱性的经验规经验规则：则：0.22，碱性，碱性 0.22 0.32，两性，两性0.32，酸性，酸性物质酸碱性be(oh)20.27两性mg(oh)20.17中强碱ca(oh)20

12、.14强碱sr(oh)20.13强碱ba(oh)20.12强碱naoh0.10强碱物质酸碱性mg(oh)20.17中强碱al(oh)30.24两性h2sio40.31弱酸h3po40.38中强酸h2so40.45强酸hclo40.51强酸氢氧化物的酸碱性与氢氧化物的酸碱性与 的关系的关系 r的电荷越高，半径越小，酸性越强。的电荷越高，半径越小，酸性越强。三三 盐类盐类1溶解性溶解性常见碱金属盐易溶于水；常见碱金属盐易溶于水；碱土金属盐：碱土金属盐： 阴离子为阴离子为-1价时价时大多易溶（大多易溶（f-除外），除外）， 如硝酸盐、氯化物如硝酸盐、氯化物 阴离子为高价时大多难溶阴离子为高价时大多难

13、溶但但 nasb(oh)6 kclo4 k2ptcl6 等难溶等难溶 如碳酸盐、磷酸盐和草酸盐如碳酸盐、磷酸盐和草酸盐 2热稳定性热稳定性 一般较高，且一般较高，且碱金属盐比碱土金属盐更高碱金属盐比碱土金属盐更高 硝酸盐热稳定性较差。硝酸盐热稳定性较差。其中锂和碱土金属硝酸其中锂和碱土金属硝酸盐加热到一定温度分解为金属氧化物、盐加热到一定温度分解为金属氧化物、no2和和o2， 4 lino3 = 2 li2o + 4 no2+ o2 2 mg(no3)2 = 2 mgo + 4 no2+ o2其他碱金属硝酸盐分解为亚硝酸盐和其他碱金属硝酸盐分解为亚硝酸盐和o2， 2 nano3 = 2 nan

14、o2 + o2 碱土金属的碳酸盐（除碱土金属的碳酸盐（除beco3外外, 极化作用太大）极化作用太大）在常温下稳定，高温下分解为金属氧化物和在常温下稳定，高温下分解为金属氧化物和co2。 四四 锂、铍的特殊性和对角线规则锂、铍的特殊性和对角线规则 锂、铍的性质与同族其他元素相比，熔、沸点高，锂、铍的性质与同族其他元素相比，熔、沸点高，硬度大，化学性质也明显不同。硬度大，化学性质也明显不同。 然而，锂、铍却分别与处于周期表右下方的相邻元然而，锂、铍却分别与处于周期表右下方的相邻元素镁、铝有很多相似之处，这一规律称为素镁、铝有很多相似之处，这一规律称为对角线规则对角线规则。 锂和镁的相似性主要表现在以下几个方面：锂和镁的相似性主要表现在以下几个方面： 与过量氧作用只生成普通氧化物；与过量氧作用只生成普通氧化物； 氢氧化物都是中强碱，且溶解度都很小；氢氧化物都是中强碱，且溶解度都很小； 氟化物、碳酸盐、磷酸盐等均难溶；氟化物、碳酸盐、磷酸盐等均难溶