无机化学s区元素课件.pptx

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1、12.1 s区元素概述区元素概述碱金属(IA族)：Li,Na,K,Rb,Cs,Fr 价层电子构型：ns1碱土金属（IIA族）：Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra 价层电子构型：ns2 它们都是活泼金属。第1页/共33页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.与其他非金属作用形成相应的化合物；4.易与H2O反应(除Be、Mg外)。注：它们的活泼性有差异通性：第2页/共33页原子半径增大电离能、电负性减小金属性、还原性增强IA IIALi BeNa MgK Ca Rb SrCs Ba原子半径减小电离能、电负性增大金属性、还原性减弱第3页/

2、共33页为什么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-H2O=zFE (Mz+/M)(Mz+,aq)=(Mz+,aq)=zFE (Mz+/M)=-T第4页/共33页(M+,g)M+(aq)M(s)(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。(M+,aq)=+I1+subHm(M+,g)Hmh第5页/共33页LiNaKRbCs159.37107.3289.2480.8876.0655

3、26.41502.04425.02409.22318.90-535.27-420.48-337.64-312.27-287.24150.51188.88176.62177.83170.72-3.040-2.714-2.936-2.943-3.027subHmI1E (M+/M)/VHmh(M+,g)(M+,aq)注：以上物理量除E 外单位均为：kJmol-1(M+,aq)=+I1+subHm(M+,g)Hmh第6页/共33页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第7页/共

4、33页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.物理性质第8页/共33页BeMgCaSrBaRbCs第9页/共33页单质的物理性质：有金属光泽密度小硬度小熔点低s区单质的熔、沸点变化导电、导热性好第10页/共33页单质在空气中燃烧，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。2.化学性质镁带的燃烧第11页/共33页与水作用LiNaKCa2M+2H2O 2MOH+H2(g)第12页/共33页与液氨的作用(g)H2NH2M(l)2NH2

5、M(s)223+-+第13页/共33页3.焰色反应第14页/共33页均以矿物形式存在：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第15页/共33页绿柱石：菱镁矿：萤石：天青石：大理石：石膏：重晶石：制备：电解熔融的盐、高温还原等方法。第16页/共33页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(无内容)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 氧化物氧化物第17页/共33页 s区元素的单质(除Be、Mg外)均能与氢形成离子型氢化物。Li

6、H 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12.3.1 氢化物氢化物/kJmol-1第18页/共33页2.还原性强 钛的冶炼：剧烈水解：V23.2)/H(H2-=-E第19页/共33页3.形成配位氢化物铝氢化锂受潮时强烈水解第20页/共33页1.形成四类氧化物臭氧化物(O3-)：顺磁性正常氧化物(O2-)：过氧化物(O22-)：超氧化物(O2-)：顺磁性12.3.2 氧化物氧化物第21页/共33页2.制备：直接：间接：第22页/共33页3.化学性质与H2O的作用：（Li Cs剧烈程度）（BeO除外）第

7、23页/共33页与CO2的作用：第24页/共33页 12.3.3 氢氧化氢氧化物物 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。碱土金属氢氧化物溶解度（20）溶解度增大 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第25页/共33页 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

8、解度增大。碱性第26页/共33页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、碳酸盐等。BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2熔点/415 714 775 874 962第27页/共33页2.颜色：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28页/共33页硝酸盐热稳定性差。碱土金属碳酸盐的稳定性随金属离子半径 的增大而增强。BeCO

9、3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3t分/100 540 900 1290 1360稳定性 M2CO3 MCO32-M2+第29页/共33页12.4 锂、铍的特殊性 对角线规则12.4.1 锂的特殊性锂的特殊性(无内容)12.4.3 对角线规则对角线规则12.4.2 铍的特殊性铍的特殊性(无内容)第30页/共33页Li Be B CNa Mg Al Si 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。12.4.3 对角线规则对角线规则第31页/共33页 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，且在水中溶解度不大；氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶于水；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。第32页/共33页感谢您的观看！第33页/共33页