碱金属和碱土金属(2).ppt

第17章碱金属和碱土金属,无机化学课件,●一碱金属和碱土金属的通性,●二单质的结构、性质、制备及用途,●三氧化物、氢氧化物、氢化物及盐的主要性质及其变化规律,●四锂、铍的特性,17.1碱金属和碱土金属的通性,●IA族碱金属ns1LiNaKRbCsFr锂钠钾铷铯钫●IIA族碱土金属ns2BeMgCaSrBaRa铍镁钙锶钡镭,都是活泼金属,,,●易与H2直接化合成MH、MH2离子型化合物；●与O2形成正常氧化物、过氧化物、超氧化物；与非金属作用形成相应的化合物。●易与H2O反应除Be、Mg外,通性,注它们的活泼性有差异,同周期IA和IIA比较,ⅠAⅡA主要氧化态12原子半径最大较大电负性最小活泼熔沸点,,原子半径逐渐增大电负性依次减小金属活泼性逐渐增大,同族比较,,原子半径增大金属性、还原性增强电离能、电负性减小,IAIIALiBeNaMgKCaRbSrCsBa,原子半径减小金属性、还原性减弱电离能、电负性增大,,,综合比较,17.2IA、IIA金属单质,17.2.1物理性质,,●颜色银白色铍钢灰色有金属光泽●熔沸点较低碱土金属碱金属Cs熔沸点最低●密度小Li是最轻的金属----原子量小,半径较大NaK保存在煤油中,Li在石蜡中,Na,Li,K,Rb,Cs,BeMgCaSrBa,●硬度小碱土金属碱金属●导电导热性好碱土金属O2-O22-,正常氧化物O2-,过氧化物O22-,超氧化物O2-,17.3s区元素的化合物,17.3.1氧化物,◆制备,直接,间接,离子型、碱性氧化物BeO除外熔点、硬度高于碱金属氧化物,普通氧化物,●碱金属氧化物,●碱土金属氧化物,离子型晶体,Li2O有一定共价性典型的碱性氧化物,●与水、酸性氧化物作用,,（LiCs剧烈程度）,（BeO除外）,（炼钢中除去杂质磷）,H2O2的实验室制法,过氧化物,●制备,●与水或酸作用,●强氧化性,●氧气发生剂,防毒面具,,超氧化物,O2-,●顺磁性强氧化性●与水剧烈反应,●与CO2水反应，放出氧气,KO2用于潜水、登山等,溶解性,●氢氧化物溶解度sg/100g水,LiOHNaOHKOHRbOHCsOH13109112180395.5BeOH2MgOH2CaOH2SrOH2BaOH20.00020.00090.1560.813.84,①碱金属氢氧化物碱土金属氢氧化物②同族元素氢氧化物溶解度从上到下逐渐增大.解释离子化合物溶解度与其离子势Z/r成反比,17.3.2氢氧化物,白色固体,易吸水而潮解,◆同一族元素氢氧化物从上到下碱性增强,◆同一周期碱性碱金属氢氧化物碱土金属氢氧化物,NaOHMgOH2,碱性,◆与酸性氧化物反应2NaOHSiO2Na2SiO3H2OCaOH2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O,◆与非金属反应4P3NaOH3H2O3NaH2PO2PH3Si2NaOHH2ONa2SiO32H2,◆与两性金属反应Zn2NaOH2H2ONa2[ZnOH4]H2↑,化学性质,s区单质除Be、Mg外均能形成离子型氢化物,LiHNaHKHRbHCsHNaCl-90.4-57.3-57.7-54.3-49.3-441,◆白色晶体，热稳定性差,17.3.3氢化物,◆还原性强,,◆剧烈水解,◆形成配位氢化物,强烈水解,◆盐的颜色及焰色反应,17.3.4盐类,●M,M2离子都无色,盐通常呈现阴离子的颜色,●挥发性盐，高温火焰中灼烧，火焰呈特征焰色-----焰色反应,原子结构不同，发出不同波长的光,定性鉴定金属离子是否存在,Li红Na黄K紫Rb紫红Cs紫红Ca2橙红Sr2红Ba2黄绿,各种离子的焰色反应,1.碱金属盐类,●离子晶体Li盐除外●易溶解Li盐和少数大阴离子盐除外,◆盐的溶解性,Rb,Cs难溶盐更多,2.碱土金属盐类-----难溶盐多,●Be2和部分Mg2盐具有共价性,其它多数为离子型晶体,2.碱土金属盐类-----难溶盐多,Be2极化力强，BeCl2已过渡为共价化合物,BeCl2MgCl2CaCl2SrCl2BaCl2熔点/℃415714775874962,,氯化物,硝酸盐,MgSO4MgCrO4易溶碳酸盐、硫酸盐、草酸盐、铬酸盐等难溶,●溶解性重要特征微溶性,例溶解度Na2CO3CaCO3,◆形成结晶水合物倾向,●碱金属水合能力,从Li到Cs依次减弱,锂盐钠盐钾盐铷盐铯盐水合物大部分7525极少数,Z越高,r越小,φ越大的阳离子,对水作用强,易形成结晶水合物,●碱土金属易形成带结晶水的盐,无水盐易潮解,CaCl2干燥剂与NH3,乙醇形成加合物,●光卤石类MClMgCl26H2OM＝K，Rb，Cs●矾类M2SO4MgSO46H2OM＝K，Rb，CsKAlSO4212H2O,◆复盐的形成,除Li外,碱金属易形成复盐,复盐溶解度小,◆热稳定性,●碱金属盐热稳定性均很高-----Li盐和硝酸盐除外，它们加热会分解,●碱土金属盐热稳定性均很高-----碳酸盐高温加热分解,碱土金属碳酸盐的稳定性随金属离子半径的增大而增强,,,,稳定性M2CO3＞MCO3,碳酸盐热稳定性碱金属碱土金属K2CO3CaCO3,BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3T分/℃＜10054090012901360,在周期表中某一元素的性质和它左上方或右下方的另一元素性质的相似性,称为对角线规则,r和Ｚ*互相竞争，*＝Ｚ*/r相近,使其离子极化能力相近.,17.3.5对角线规则,◆Li,Mg的相似性,●过量氧中燃烧生成普通氧化物●与氮气直接化合生成氮化物●氢氧化物加热分解为普通氧化物●碳酸盐不稳定，加热分解为普通氧化物和CO2●氟化物，磷酸盐，碳酸盐均难溶于水●LiCl,MgCl2共价性较强,易溶于有机溶剂●离子水合能力较强，盐含结晶水，无水盐易潮解,,BeCl2,AlCl3缺电子共价化合物，易升华，溶于醇、醚等有机溶剂，蒸气中易形成缔合分子，易形成配合物和加合物,◆Be,Al的相似性,●两者都是活泼金属，可被冷浓HNO3钝化●两者都是两性金属.氢氧化物也属两性●两者氧化物的熔点和硬度都很高●铍盐,铝盐都易水解●两者都有共价型卤化物.,1．NaF、MgO和CaO晶格能大小顺序正确的一组是A．MgO＞CaO＞NaFB．CaO＞MgO＞NaFC．NaF＞MgO＞CaOD．NaF＞CaO＞MgO,MgO和CaO属同类型同电荷氧化物，Mg2半径小于Ca2，晶格能大于CaO；NaF电荷低，晶格能也低.,,2．下列哪一种元素其第一电子亲合能最大A．氟B．氯C．铯D．铍,,氯同氟比较体积较大，且氯的价层中有空d轨道容纳电子，电子间排斥作用小，加合电子放出能量最大。,3．下列化合物中，水溶液的pH值最高的是A．NaClB．Na2CO3C．NH4ClD．NaHCO3,,将CO2，NO2，NO，SO2分别通过NaOH溶液，不能被吸收的气体是A．NO2B．NOC．CO2D．SO2,,5．金属钠在空气中燃烧生成下列哪种氧化物A．NaO2B．Na2OC．Na2O2D．Na2O3,,6．下列哪种气体不能被苛性钠溶液吸收A．H2SB．Cl2C．H2D．CO2,7．实验室中熔化苛性钠，选用下列哪种坩埚A．石英坩埚B．瓷坩埚C．玻璃坩埚D．镍坩埚,石英坩埚、玻璃坩埚、瓷坩埚都含有硅，能和熔融的氢氧化钠反应.,,,8．下列物质中热稳定性最小的是A．MgCO3B．MgHCO32C．CaCO3D．Na2CO3,,9．MgCl2溶液中加入Na2CO3生成产物的分子式是A．MgCO3B．MgOH2C．MgHCO32D．MgOH2MgCO3,2MgCl2Na2CO3H2OMgOH2MgCO3↓CO2↑4NaCl,,10．下列元素中，哪一个和铝在某些性质上相似A．硼B．铬C．铍D．锡,,11．下述碳酸盐，溶解度最小的是A.NaHCO3B.Na2CO3C.Li2CO3D.K2CO3,,