高中化学竞赛辅导课件_第12章_s区元素.ppt
12.1 s区元素概述区元素概述12.4 锂锂 、铍的特殊性、铍的特殊性 对角线规则对角线规则12.3 s区元素的化合物区元素的化合物12.2 s区元素的单质区元素的单质第十二章第十二章 s s区元素区元素12.1 s区元素概述区元素概述碱金属(IA ):ns1 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr碱土金属(IIA ):ns2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 都是活泼金属都是活泼金属。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), 与非金属作用形成相应的化合物。注:它们的活泼性有差异通性: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12.2.1 单质的物理性质和化学性质单质的物理性质和化学性质12.2 s区元素的单质区元素的单质12.2.2 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12.2.1 单质的物理性质和化学性质单质的物理性质和化学性质NaLiK1.物理性质BeMgCaSrBaRbCs单质的物理性质:有金属光泽密度小硬度小熔点低s区单质的熔点变化导电、导热性好单质在空气中燃烧,形成相应的氧化物:Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2BeO MgO CaO SrO BaO2Li2ONa2O2KO2与氧、硫、氮、卤素反应, 形成相应的化合物。镁带的燃烧与水作用LiNaKCa2M + 2H2O 2MOH + H2(g)与液氨的作用(g)H2NH2M(l)2NH2M(s)223+-+3.焰色反应均以矿物形式存在:83OAlSiNa83OAlSiKO6HMgClKCl22O3H)(SOK(AlO)224323)LiAl(SiO锂辉石:钠长石:钾长石:光卤石:明矾石:12.2.2 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绿柱石:菱镁矿:萤石:天青石:大理石:6323)(SiOAlBe3MgCOO2HCaSO243CaCO2CaF4SrSO4BaSO石膏:重晶石:12.3.1 氢化物氢化物12.3 s区元素的化合物区元素的化合物12.3.5 配合物配合物12.3.4 重要盐类及其性质重要盐类及其性质12.3.3 氢氧化物氢氧化物12.3.2 氧化物氧化物 s区元素的单质(除Be、Mg外)均能与氢形成离子型氢化物。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/ kJmol-1fHm12.3.1 氢化物氢化物2.还原性强 钛的冶炼:2LiOHTiTiO2LiH2+242H4NaClTiTiCl4NaH+剧烈水解:(g)HMOHOHMH22+(g)H2Ca(OH)OH2CaH2222+V)23. 2)/H(H(2-=-E3.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+1.形成三类氧化物622p2s2s 1稳定性:O2- O2- O22-42p4p22p222s22s)()()()()(*KK正常氧化物(O2-):过氧化物(O22-):超氧化物(O2-)32p4p22p222s22s)()()()()(*KK12.3.2 氧化物氧化物2.制备:直接:间接:222ONaO2Na+22KOOK+O2Na2NaONa222+223NO6K10K2KNO+(g)COMO MCO23+3.化学性质与H2O的作用:2MOHOHOM22+(Li Cs剧烈程度)(BeO除外)22222OH2NaOHO2HONa+2MOHOHOM22+22222OOH2KOHO2H2KO+与CO2的作用:3222COLiCOOLi+)g(OCO2Na2COO2Na232222+)(g3OCO2K2CO4KO23222+ 12.3.3 氢氧化物氢氧化物 碱金属和碱土金属的氢氧化物都是白色固体。易吸水而潮解MOH易溶于水,放热。碱土金属溶解度(20) 氢氧化物 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 溶解度/molL-1 810-6 2.110-4 2.310-2 6.610-2 1.210-1溶解度增大 LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 中强 强 强 强 强 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 两性 中强 强 强 强(箭头指向)碱性增强,溶解度增大。碱性12.3.4 重要盐类及其性质重要盐类及其性质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。例如:Be2+极化力强, BeCl2已过渡为共价 化合物。离子性增强重要盐类: 卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐。 BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2熔点/ 415 714 775 874 9622.一般无色或白色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。硝酸盐热稳定性差。碱土金属碳酸盐的稳定性随金属离子半径 的增大而增强。 BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3T分 / 100 540 900 1290 1360稳定性 M2CO3 MCO3COOO2-M2+Li Be B CNa Mg Al Si 1.对角线规则: A 族的Li与A族的Mg, A族的Be与A族的Al, A 族的B与A族的Si,这三对元素在周期表中处于对角线位置:相应的两元素及其化合物的性质有许多相似之处。这种相似性称为对角线规则。12.4 锂 、铍的特殊性 对角线规则2.锂与镁的相似性:单质与氧作用生成正常氧化物;氢氧化物均为中强碱,且水中溶解度不大;氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶;氯化物均能溶于有机溶剂中;碳酸盐受热分解,产物为相应氧化物。