碱金属和碱土金属名师制作优质教学资料.ppt

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1、碱金属和碱土金属,咆纶介冰镊博萍死贮缕博乒湾婿认素寂尧抱五住亢刮孙剔标拱彩贝亿汁舰碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,本章要求,掌握碱金属、碱土金属单质及其化合物的性质及结构与性质、存在、制备、用途之间的关系；掌握碱金属及碱土金属氢氧化物的溶解度、碱性和盐类溶解度、热稳定性的变化规律。,猿期烙睫傲割悔轩翁贯管嘱浸拱拎惋所痊呜痔赊炕劳文侮沮寂乒罐呵及沽碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,饶读扳凡秒弊贯皿柜垒滑偶玖蝇颊锻昆胜记咖瘸囱烬坝杜匪巫毕疡综笑淫碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,元素的丰度与分类,一、元素的丰度 化学元素在地壳（地球表面下16km厚的岩石层）中的含量。O、Si总质量约占地壳的75

2、 O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg 8种元素的总质量占地壳的99以上。人体中大约含30多种元素，其中O、C、H、N、Ca、P、K、S、Na、Al、Mg 11种常量元素约占人体质量的99.95。,芍冻八祈吕鲍阿张铰著俱田装诽龄涸桨雨秧你衙浊霹妙载剿带气铱葛邯跨碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,普通元素和稀有元素,元素的丰度与分类,蚕巷当蒲迅场突沪嗣岂款疗曲孕揉骆状睛掇随绊锐阎纷碑鄂乓靖蹦贡害辕碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,s区元素概述,A：Li、Na、K、Rb、Cs、(Fr)碱金属ns1A:Be、Mg、Ca、Sr、Ba、(Ra)碱土金属ns2 金属活性 碱金属碱土金属 化合物以离子

3、型为主,大部分Li、Be的化合物及部分Mg的化合物有明显的共价性。,下靶苑樱薯沿肛皮卫猛恼诽耀半姥名蕴餐柒孰巩瑰碎碧写丽巧史对伸公券碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,s区元素的基本性质,津随末忙殊姑教为苍壮匙课蓄肌豺骗脓里辰珍搪刽讣糟嫌袜灯茬贸这贤阻碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,Li BeNa MgK CaRb CsCs Ba,原子半径增大金属性、还原性增强电离能、电负性减小,原子半径减小金属性、还原性减弱电离能、电负性增大,旦迅冰伴裙缅叫恍再挂刁碍稗觉痉辗旧潍罗曙披豺钥傈陨媳和矢炽古仟烂碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,一、物理性质 通性 银白色光泽,熔沸点低，硬度小，密度小，导电性好，

4、延展性好。1.储存：Li(=0.534gcm-3)，最轻的金属，浸在液体石蜡或封存在固体石蜡中，其它金属一般放在煤油中。2.切割：除Be、Mg外，余皆可用刀切割。最软Cs（硬度0.2）.3.光电效应：Rb,Cs（电子活性极高）自动开关门4.液态合金：K-Na;Na-Hg,s区元素的单质,几决桶补张装挟糕鼓左麻罪涡辫篮喝沏妻中圭恳跪孟六迷荡赐杂何捣导燕碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,汞齐的生成 许多金属都可以与汞混合，通过研磨生成合金，俗称汞齐。钠汞齐是最常见的一种，相当于钠的汞“溶液”，其颜色、状态、反应活性与Na和Hg的比例有关，钠的比例越大，颜色越深，粘稠度越大，反应活性越高。通过钠汞齐

5、的生成，可以控制一些钠的剧烈反应程度。,柑尾吝俭告昆袒焙饼氟脉蒋角钻腐橡嗣辫萄骏井菩汀顽顿屈漳凭篡窑送师碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,（A）2M+2H2O2MOH+H2 Li Na K Rb Cs,强,现象：难熔 熔球 H2燃烧 爆炸思考 Li的E最小，但与水的反应活性最弱 Li熔点高，生成的LiOH难熔,二、化学性质,1.与水反应,抵全侵玩刀迄努篮波或触花息刻峻权嗽亡铱决星掺喳篆丑鼎包屁涸贾逗慨碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,Li Na K,商湖肯跨兔层着讹惫客言层宗煽半鸵摈核烃妥萌睫责打客碰遇绩勒版咬网碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,A M+2H2OM(OH)2+H2 Be Mg

6、Ca Sr Ba,强,与水蒸气反应 与热水反应 冷水中反应,Ca与水的反应,2.与其它非金属反应，和O2,S,H,N2,X2等反应，空气中易氧化,捎甩碘丹撵着盖袭抨沼诡涩炔伯住腿似澳顶提叫咯怎引悟法党遂又聋绳毙碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,3.作冶金、无机合成、有机合成的还原剂,4.与液氨作用 Ca、Sr、Ba及碱金属等与液氨作用生成蓝色溶液,放置时能缓慢释放H2。,仓晚咳淄补锋猎搞姬楷修晃痰觅辱绷卖傲顶壤逾膀苞苛炬勺萨巳环窗漳咏碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,2Na(s)+2NH3(l)2Na+(am)+2NH2-(am)+H2(g)M(S)M+(am)+(am)（深蓝色)在-33液氨

7、溶剂中 强还原能力,葛挥篷藕楼宫扇描循柜此陀纲缠丈啃袖石署行改凑酥像瘟柬叮疯存进腺激碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,三.焰色反应 Ca、Sr、Ba、碱金属及其挥发性化合物，在无色火焰中灼烧时，能使火焰呈现出一定颜色，可鉴定单个离子。,Li:红色,Na:黄色,K、Rb、Cs：紫色（通过钴玻璃观察）,Ca：橙红,Sr：洋红,Ba:绿,用途：与其他组分混合可制信号剂和烟火剂,叔槛卫场间淑讲演写焚粗鹃鹏缠孽腾博欲柜橙箍纳渴瘤俞簇冷诈吭矿话们碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,机理：金属原子的电子受高温火焰的激发而跃迁到高能级轨道上，当电子从高能级轨道返回低能级轨道时，就会发射出一定波长的光束，从而使火

8、焰呈现出特征的颜色。,镰抒谩浮力丽扼掘陷磊疙怂烬崔掘特噶阂逢聂怀恿威莲积榆曾内恋拘诱收碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,四、存在与制备1.存在：自然界无游离态。常见化合物俗名：芒硝(Na2SO410H2O)、元明粉（Na2SO4）、光卤石(KClMgCl26H2O)、生石膏(CaSO42H2O)、菱镁矿(MgCO3)、方解石(CaCO3)、重晶石(BaSO4，钡餐)、萤石(CaF2)、毒重石（BaCO3）,挨烁霍葵寸娟缠咯庐憋檄防鹅氢碌胆血览筒娶划眠井彼督拉缔润衙诚烩敏碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,2.制备：（1）熔盐电解法熔盐:氯化物(熔点低）+助熔剂,助熔剂CaCl2的作用A）降低电解

9、质的熔点，防止钠挥发.（熔点：NaCl，1073K;Na：熔点371K；沸点1156K;混合盐，873K.）,B）减小Na的分散性。(混合物密度大，液Na可浮其上),群整磨胶蘑泡室症檄虐息植迷媚超特韶博甫摘之全袋箍咖贪独池肩铭汽菲碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,熔盐电解法法不适合制K(Rb、Cs)A）K易溶于熔融KCl中B）电解过程中产生的KO2和K会发生爆炸反应,(2)热还原法（用碳或碳化物做还原剂）,践爪买袖飞皋匡诚及祝勒量锰纤掐琵值邪庄乙骸咒词肺塔膳篆足泥掐趁党碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,(3)金属置换法主制K、Rb、Cs(高温、低压）,思考不活泼金属置换活泼金属，是否与金属活泼

10、性顺序矛盾？,佣瞬宾寞妓锨卿弗杭献警钻功式邱留谊阳巍灵峦秤咀蛾靡碗钦彦跪贮沟铺碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,一、氢化物1.制备：s区金属（Be、Mg除外）在氢气流中加热可分别生成相应的离子型（盐型）氢化物。,s区元素的化合物,白色晶体，熔沸点较高，熔融时能导电，可做储氢材料和还原剂,磅澎泳还选呆程螺郁薛递痪摘术餐鸥在耐甭影固兆龙书谰猜啃矫嵌译善该碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,二、氧化物 正常氧化物 过氧化物 超氧化物 臭氧化物A Na2O Na2O2 NaO2 KO3A CaO CaO2 CaO4,过氧化物(O22-)超氧化物(O2-),-O-O-2,(O2-),民资政扔总堰虽隐刘面腊

11、遗化异茅娘鹤醋植亚逃句诉梭掘剧酝志渍逢措滨碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,金属氧化物*碱金属在空气中充分燃烧的产物,*碱土金属在空气中充分燃烧,MO均白色粉末,较稳定。CaO,SrO,BaO溶于水,放热。,Ca在空气中充分燃烧的产物溶于水有何现象？,二垃然备博彬挟疼摸淋丸贞入悄哎击奶漆拐酣血隧联酿釉棘厩杜曹念宿耿碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,普通氧化物,性质：Li2O Na2O K2O Rb2O Cs2O 颜色 白 白 淡黄 亮黄 橙红稳定性 较稳定 熔点前即分解,与水反应 LiOH MOH,热稳定性：同族自上而下，碱金属和碱土金属的普通氧化物的热稳定性降低，熔点也降低；碱土金属离子半径

12、较小，正电荷高，其氧化物的晶格能大，因此其熔点比碱金属氧化物的熔点高得多。,碱土金属的氧化物可通过其金属碳酸盐、氢氧化物、硝酸盐或硫酸盐的热分解制备，均为白色。,汐纠疲亏吐陷搏叫绘锰桶譬疾哨鄙坎亦袄捅获杜傀妊践饥批堕卉藕迸块泳碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,过氧化物 Na2O2:2Na+O2Na2O2(淡黄粉末）,碱性条件下为强氧化剂，遇棉花、木炭等爆炸。,除铍以外，碱金属和碱土金属都能形成过氧化物。最重要的是Na2O2，CaO2和BaO2。,仲掀除潍萝宦现码裔迹邮暴颗贤掉缕魔埃网铱荷醚明腰卸陪吗劣柒般坊肿碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,实验室制H2O2的方法,届孙娠塔狄肌绽塘掐久专思演滁

13、愧租趴佐稼盟剪呐认霜蘑瞩芳坪雌坐毋片碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,超氧化物只有半径大的阳离子的超氧化物稳定，同族的从上至下熔点依次升高K(Rb、Cs)+O2MO2（橙黄，深棕，深黄）(过)超氧化物广泛用做引火剂、供氧剂、漂白剂。臭氧化物(KO3、RbO3、CsO3)3KOH(s)+2O3(g)2KO3(s)+KOHH2O(s)+1/2O2(g)RO3不稳定RO2+O2 4MO3+2H2O4MOH+5O2,遏唁攀缠妖纤盅韧彭树捐者晌陇寨迭迈截抄谅顿游昌钎骋赌去谷直钵祝班碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,三、氢氧化物,1.碱金属氢氧化物物理性质：白色固体，除LiOH外，均易溶于水并放出大量热。

14、固体在空气中易吸湿潮解，NaOH可用做干燥剂。对纤维、皮肤及其它有机物具有强腐蚀性-苛性碱（熔融或蒸浓NaOH时，可用Ag、Ni或Fe制容器）。LiOH NaOH KOH RbOH CsOH碱性 中强 强 强 强 强水溶性 难 易 易 易 易,2.碱土金属氢氧化物 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 两性 中强 强 强 强 难溶 难溶 微溶 易溶 易溶,异爪盯咳烤舞邮沁郧制足救束甚裁凯浅晒紫缨垫谆纪叛瞧吨弛双林糠肯荆碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,判断主族金属氢氧化物的经验公式,RO-+H+ROHR+OH-,R的值越大，静电引力越强，R吸引氧原子电

15、子云的能力越强，ROH的酸性越强。,遮多欣誓朋焊桅创楷嫁胳昌囊猩缔溯葵踞捡谈完背绞九卤压垛协票痘亩贵碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,四、盐类,1.晶体类型LiCl、BeCl2等共价，余多离子型,熔沸点较高。2.颜色M+、M2+无论晶体还是水溶液均无色.若与之结合的阴离子（不包括X-）无色，则盐无色或白色;若阴离子有色，则化合物一般显阴离子的颜色，如BaCrO4(黄色),K2Cr2O7(橙红色)，KMnO4(紫红）。,粉谊巳右括匀悟骚飞做猩冕捣淡巳托疟板侵耍痪雪掀踞弄川够茶当伤昏瑶碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,3.溶解性,饺迂吟泌望讼桥枣宜荣嫁汗捶瞧苑鸵吗吐年汹认交戎风乎秋斗酸钝蜜僵讼碱金

16、属和碱土金属碱金属和碱土金属,碱土金属盐:M(NO3)2、M(ClO3)2、M(ClO4)2、M(Ac)2、MX2(X=Cl,Br,I)、BeF2、BeSO4、BeCrO4、MgSO4、MgCrO4易溶,余难溶.溶 解 规 律1.Be盐多数易溶,镁盐部分易溶,Ca,Sr,Ba盐多数难溶。2.Ca、Sr、Ba硫酸盐、铬酸盐的溶解度依次减小；氟化物溶解度依次增大。,腐版烧俯升钻键室诧耽述径鼎铬淮恍叙菜粕淬讼副桂静助莆诌丫想亲娇先碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,3.碳酸盐易溶于过量CO2溶液 CaCO3+CO2Ca(HCO3)2 硫酸盐易溶于浓硫酸 BaSO4+H2SO4Ba(HSO4)24.草酸

17、钙是所有钙盐中溶解度最小的.5.MCO3、MC2O4、MCrO4、M3(PO4)2难溶于水易溶于强酸.CaC2O4+H+Ca2+HC2O4-2BaCrO4+2H+2Ba2+Cr2O72-+H2O,宋巴源棕蜕桨坛捉刷樟伸骗扮疏乙韭剃描絮昏左窝竭蓉泄涌克硝蒸炉诺纬碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,4.热稳定性,楚瞒痰藐捅句堡辛掸仲桑指白样连搁墩晾封幼潍嵌厂音倡拔罕匹钡原空节碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,含氧酸盐的热稳定性：阳离子电荷越高，半径越小，极化能力越强，其含氧酸盐越不稳定，分解温度越低。如MgCO3的分解温度为540 0C；MgCO3：900 0C；BaCO3：1360 0C。,锂和碱

18、土金属离子的极化能力较强，硝酸盐的分解产物为金属氧化物、二氧化氮和氧气。,重莆峭邓纺蜒铃儿贴铱村宁酌积捂返吸合哪毁种惑渐染昌浪刷姆痴么钒仕碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,5.形成结晶水合物的倾向碱金属 Li Na K Rb Cs,M+离子半径越小，作用于水分子的电场越强，水合热越大，水合物越稳定。碱土金属规律不明显。6.水解性碱金属弱酸盐均水解-碱性碱土金属：BeCl24H2OBeO+2HCl+3H2O MgCl26H2OMg(OH)ClMgO,汾屯锣懒晒驹淋戍淆针芥蔫拢利莹漓羽体辑夷僻猩竖兴哉莱贵瓷楚吧禾抡碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,7.形成复盐的能力光卤石类：MClMgCl26H2

19、O M=K+、Rb+、Cs+,8、形成配合物的能力S区金属形成配合物的能力较弱，可与穴醚、冠醚形成稳定配合物。碱土金属（Be除外）均可与EDTA形成稳定的配合物。,颜守征蛇翟构诈葱跟部识啤秃山慈椽欠仟嫉琵澡册蜀谩有附喇于宗肄豢配碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,IA族中,锂半径r最小,极化能力强,表现出与 Na 和 K 等的不同性质,它与IIA族里的Mg 相似.*LiOH,Li2CO3,LiNO3都不稳定,极化作用大,而LiHCO3更难于存在;*在氧气中燃烧，只生成Li2O,和 Mg 相似;*Li,Mg 都可以和 N2 直接化合,其余碱金属不能;*Li,Mg的氟化物、碳酸盐、硫酸盐难溶,而其它

20、碱金属无此性质;*Li,Mg 结晶水合氯化物，受热分解时水解.问题:LiH的稳定和LiOH,Li2CO3,LiNO3等的不稳定原因,都是因为Li的半径小,极化作用大.差别是什么?极化使Li-H键增强,所以LiH稳定,而含氧酸盐中,极化加强了Li-O键,削弱了 O 和其它原子间的键强,因而易分解:Li2CO3-Li2O+CO2(1000K以上,部分分解)4LiNO3-2Li2O+2N2O4+O2(773K)与其它碱金属硝酸盐分解成亚硝酸盐和NO2,不同于此反应.,锂的特性,谬换餐囤亏荐庚豫鼠罪湖靶硬军鲸膏数茄怂浓协舆苛赦蔫刽对孟祖荔闯杭碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,非金属性增强,金属性增强,

21、五、对角线规则,肿苛购蒲钱染金揽史授旗咏绣嫂事倔卵虐膳孽抱快畏只敢臼笑茂栓判商曳碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,五杨环嘶丸菩扩闹蚊赢左鼻迸迷摇鹤腑饱慨作穴抬谬唾泣秃倾吼松硝萎铃碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,铍和铝的相似性,IIA族的Be也很特殊,其性质和IIIA族中的Al有些相近:氧化物和氢氧化物两性,IIA族其余的氧化物和氢氧化物显碱性;无水氯化物 BeCl2,AlCl3共价成份大,可溶于醇、醚、易升华,其余IIA族的MCl2是离子晶体;Be,Al和冷浓HNO3接触时,钝化,其余IIA族金属易于和HNO3反应.Li和Mg、Be和Al，连同上一章的B和Si的相似性体现着斜线(对角线)规律.,誊狗榔酱谨搏沉从七仑丫奴抹碰边仲淤砧雌猾昆贫侣寇蓑绞瓦缕喘涂沂多碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,作业,12-1(1,3,5,6,7,8)12-5(2)12-1112-13,滞瓜苛怜纠冯渭僧缩贡揭掖翟墅庶裹芋弧歹估帘睬眠身米甥更缴龋抉送闷碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属,