碱金属-碱土金属精选PPT.ppt

关于碱金属-碱土金属第1页，讲稿共26张，创作于星期二第1节 一般性质一、所形成的化合物多为离子型化合物（除Li,Be外）以Be为例：1、共价性强，BeF2 带有共价性；2、水解性，Be2+离子只能在酸性溶液中存在，否则水解；3、配合性质，形成的配合物的数目比其他的元素多；4、聚合性质，4BeAc2+H2O=Be4OAc6+2HAc 第2页，讲稿共26张，创作于星期二二、M+、M2+均为抗磁性的、无色的。原因：次外层均为8e 构型，无成单电子，亦无电子的迁移。Na2O2 有颜色，因其晶体缺陷。三、焰色反应锂锂铷铷锶锶钙钙铜铜硼硼钡钡钾钾第3页，讲稿共26张，创作于星期二第2节 单质一、性质 这些金属单质都具有银白色的金属光泽，具有良好的导电性和延展性。由于碱土金属的金属键比碱金属的金属键要强，所以碱土金属的熔沸点、硬度、密度都比碱金属高得多。1、金属活泼性 同一主族，从上到下，活泼性依次增强，但是Li和Cs的标准电极电势相比较？第4页，讲稿共26张，创作于星期二2、强还原性 3、与水作用 Mg与水反应缓慢，但加入NH4Cl后，速率明显加快。钾与水反应钾与水反应第5页，讲稿共26张，创作于星期二 元素元素性质性质LiNaKRbCs原子半径原子半径/pm152153.7227.2247.5265.4离子半径离子半径/pm6897133147167第一电离势第一电离势kJ/mol521499421405371第二电离势第二电离势72954591308826752436电负性电负性0.980.930.820.820.79标准电极电势标准电极电势(酸酸)-3.045-2.711-2.923-2.925-2.923M+(g)水合热水合热/kJmol-1519406322293264第6页，讲稿共26张，创作于星期二 元素元素 性质性质BeMgCaSrBa原子半径原子半径/pm111.3160197.3215.1217.3离子半径离子半径/pm356699112134第一电离势第一电离势kJ/mol905742593552564第二电离势第二电离势1768146011521070971第三电离势第三电离势149397658494243513575电负性电负性1.571.311.000.950.89标准电极电势标准电极电势(酸酸)-1.85-2.375-2.76-2.89-2.90标准电极电势标准电极电势(碱碱)-2.28-2.69-3.02-2.99-2.97M2+(g)水合热水合热/kJmol-124941921157714431305第7页，讲稿共26张，创作于星期二二、单质的制备 1、融盐电解：此法可制备 Li、Na、Mg、Ca、Ba 问题：加入CaCl2有何作用?CaCl2的作用电 解 熔 融 的NaCl第8页，讲稿共26张，创作于星期二2、高温还原：此法制备 K、Rb、CsKCl Na=NaCl K(g)2 RbCl Ca=CaCl2 Rb(g)2 CsCl Ca=CaCl2 Cs(g)问题:不活泼的金属为何可置换活泼金属?第9页，讲稿共26张，创作于星期二钾的沸点(766 C)比钠的(890 C)低，当反应体系的温度控制在两沸点之间，使金属钾变成气态，金属钠和KCl、NaCl 仍保持在液态，钾由液态变成气态，熵值大为增加，反应的 TrSm 项变大，有利于rGm变成负值使反应向右进行。同时，钾为蒸气状态，设法使其不断离开反应体系，让体系中其分压始终保持在较小的数值，有利于反应向右进行。第10页，讲稿共26张，创作于星期二第3节 化合物一、离子型氢化物（除Be、Mg）LiH NaH KH RbH CsH 90.4 57.3 57.7 54.3 49.31、均为白色晶体，热稳定性差fH2、还原性强V)23.2)/H(H(2=E第11页，讲稿共26张，创作于星期二3、剧烈水解4、形成配位氢化物氢化铝锂LiAlH4受潮时强烈水解第12页，讲稿共26张，创作于星期二二、氧化物正常氧化物 多数为白色固体，K2O（淡黄）、Rb2O（亮黄）、Cs2O(桔红)；熔点：IIAIA；硬度IIAIA，所以BeO、MgO作耐火材料和金属陶瓷，BeO还有反射放射线的能力，常用作原子反应堆外壁砖块材料。过氧化物和超氧化物除Be外IA、IIA均能形成过氧化物（离子型）除Li、Be、Mg外，IA、IIA能形成超氧化物，颜色，磁性。第13页，讲稿共26张，创作于星期二性质（1）室温下，均能与水和稀酸反应：Na2O2+2H2O2NaOH+H2O2 Na2O2+H2SO4Na2SO4+H2O2 2KO2+2H2O2KOH+H2O2+O2 2KO2+2H2SO42K2SO4+H2O2+O2 （2）与CO2的反应：2Na2O2+2CO22NaCO3+O2 4KO2+2CO22K2CO3+3O2 第14页，讲稿共26张，创作于星期二 因此，过氧化物和超氧化物常用作防毒面具、高空飞行、潜水的供氧剂。Na2O2为常用的过氧化物，纯的为白色，工业品带浅黄；在碱性介质中是强氧化剂，常作矿熔剂。如：2Fe(CrO2)2+7Na2O2 2Na2CrO4+Fe2O3+3Na2O 还可用于纺织、纸浆漂白。Na2O2熔融分解，但遇到棉花、Al粉等还原性物质，会爆炸，故使用Na2O2要小心。第15页，讲稿共26张，创作于星期二低温下，臭氧O3和粉末状无水碱金属（除Li外）氢氧化物反应，用液氨提取可得红色的MO3固体：3MOH(s)+2O3(g)2MO3(s)+MOHH2O(s)+1/2 O2(g)室温下分解：MO3MO2+1/2 O2 遇水：4MO3+2H2O4MOH+5O2Cs形成的低氧化物有Cs7O(青铜色)、Cs4O(红色)、Cs11O3（紫色），Cs（3+x）O等。臭氧化物和低氧化物第16页，讲稿共26张，创作于星期二三、氢氧化物IA和IIA中（除BeO、MgO外）直接与水形成对应氢氧化物。白色固体，易潮解，在空气中吸收CO2或碳酸盐，称荷性碱。LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 中强碱 强碱 强碱 强碱 强碱 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 两性 中强 强 强 强 Be(OH)2+2H+Be2+2H2O Be(OH)2+2OHBe(OH)42 第17页，讲稿共26张，创作于星期二卡特里奇以“离子势”来衡量阳离子极化作用的强弱。=Z/r nm pmMOH MO+H+MOH M+OH 在MOH中，若R的值大，其极化作用强，氧原子电子云偏向M，使OH键极性增强，则呈现酸式解离；若M的值小，MO键极性强，则成碱式解离。氢氧化物酸碱性的确定第18页，讲稿共26张，创作于星期二四、盐类1、盐类的共同特点重要盐类：卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐 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；一般无色或白色；溶解度：碱金属盐类一般易溶于水；碱土金属盐除卤化物、硝酸盐外多数难溶。热稳定性：较高。第19页，讲稿共26张，创作于星期二2、盐类的溶解性巴素洛规则：阴阳离子电荷绝对值相同,阴阳离子半径较为接近则难溶，否则，易溶。比较一下两组溶解度：LiF LiI;BaSO4 BeSO4对于IIA族的化合物溶解度变化如下：其氟化物、氢氧化物溶解度增大从上到下其硫酸盐、铬酸盐、碘化物溶解度减小从上到下第20页，讲稿共26张，创作于星期二3、含氧酸盐的热稳定性 硝酸盐热分解 锂和碱土金属离子的极化能力较强，其硝酸盐热分解为：4 LiNO3=2 Li2O 4 NO2 O22 Mg(NO3)2 =2 MgO 4 NO2 O2其它碱金属硝酸盐受热分解的产物为亚硝酸盐和O2：2 NaNO3=2 NaNO2 O2 500：在更高的温度分解则生成氧化物、氮气和氧气：4 NaNO3=2 Na2O N2 5 O2800：第21页，讲稿共26张，创作于星期二 碳酸盐热分解MCO3(s)=MO(s)CO2 碳酸盐的热稳定性取决于M离子的反极化能力物质BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3 BaCO3分解温度/K 298813118315631663愈来愈难分解 OM2+O C 2 O第22页，讲稿共26张，创作于星期二第4节 锂的特殊性及对角线规则锂和镁的氢氧化物LiOH和Mg(OH)2的溶解度都很小，而其它碱金属氢氧化物都易溶于水。锂与镁的氟化物、碳酸盐、磷酸盐都是难溶盐，而碱金属的氟化物、碳酸盐、磷酸盐都易溶于水。例如，氟化钠的溶解度约是氟化锂的10倍，磷酸钠的溶解度约是磷酸锂的200倍。第23页，讲稿共26张，创作于星期二一、Li、Mg 的相似性4 Li O2=2 Li2 O 2 Mg O2=2 MgO6 Li N2=2 Li3N 3 Mg N2 =Mg3N22 Mg(NO3)2=2 MgO 4 NO2 O2 4 LiNO3=2 Li2O 4 NO2 O2 2 NaNO3=2 NaNO2 O2LiClH2O=LiOH HClMgCl26H2O=Mg(OH)Cl HCl 5 H2O Mg(OH)Cl=MgO HCl第24页，讲稿共26张，创作于星期二二、对角线规则CSiLiNaBeMgBAl对角线规则：以上三对处于对角线上的元素及其化合物的性质有许多相似之处。原因：这是由于对角线位置上的邻近两种元素的电荷数和半径对极化作用的影响恰好相反，使得它们离子极化力相近而引起的。第25页，讲稿共26张，创作于星期二2022/10/3感感谢谢大大家家观观看看第26页，讲稿共26张，创作于星期二