第10章碱金属和碱土金属.pdf

第 10 章碱金属和碱土金属一、 讲授时数二、 教学要求和目的三、 重点难点：四、 教学方法： 采用多媒体和板书相结合的课堂讲授方法§ 10.1 s 区元素概述S区元素包括周期表中 IA 和 IIA 族 IA 族由锂、钠、钾、铷、铯和钫六种元素组成由于钠和钾的氢氧化物是典型的“碱” ，故本族元素有碱金属之称锂、铷、铯是轻稀有金属；钫是放射性元素 IIA 族由铍、镁、钙、锶、 钡及镭六种元素组成 由于钙、 锶、 钡的氧化物性质介于 “碱” 族和 “土”族元素之间， 故有碱土金属之称 现在习惯上把铍和镁也包括到碱土金属之内 铍也属于轻稀有金属；镭是放射性元素锂最重要的矿石是锂辉石 钠主要以 NaCl形式存在于海洋、盐湖及岩石中钾的主要矿物是钾石盐铍的主要矿物是绿柱石镁主要以菱镁矿、白云石形式存在钙、锶、钡以碳酸盐、硫酸盐形式存在，如方解石、石膏、天青石、重晶石§ 10.2 碱金属和碱土金属的性质1、物理性质碱金属元素只要一个价电子， 原子半径又较大， 所以形成的金属键较弱，因而它们的密度小、硬度低，熔化热、汽化热、第一电离能都较低碱土金属有两个价电子， 原子半径比碱金属小一些， 形成的金属键相对较强。

因此密度、硬度比同周期碱金属大，熔点、沸点及电离能也较高Li( 锂 ) ：最轻的金属元素Cs(铯 ) ：失去电子的倾向大，受到光照射时，金属表面的电子易逸出，可制造光电管， 由铯光电管制成的自动报警装置， 可报告远处火警； 制成的天文仪器可根据星光转变的电流大小测出太空中星体的亮度， 推算星球与地球的距离2、化学性质E(Li +) 反常，是由于 Li 的半径较小，易与水分子结合生成水合离子放出较多能量所致； 氧 化 数 与 族 号 一 致 ， 常 见 的 化 合 物 以 离 子 型 为 主 由 于 Li +、Be2 +半 径 小 ， 其 化 合 物 具 有 一 定 共 价 性E (Li +/Li) 可用焓变粗略估计对碱金属若不考虑△ rSmθ 的影响可用△ rH mθ 代替△ rGmθ由上式可计算碱金属在水溶液中转变为水合离子过程的△ rH mθ碱金属转变为水合离子过程的有关数据由上可看出，虽然△ subHm(Li) 和 I 1(Li) 较大，但△ Hh(Li +) 较小，即 Li +水合过程放出的能量特别大， 而导致△ r Hm(Li) 最小， △ rGmθ 最小， 故 E(Li +/Li)最小。

碱金属：碱土金属：碱金属和碱土金属的氨溶液：1. 具有较高的导电性2. 与金属本身相同的化学反应3. 稀碱金属氨溶液是还原剂碱金属和碱土金属化学性质活泼，且化学活泼性：碱金属 > 碱土金属碱金属和碱土金属的一些重要反应金属 反应物质 反应式碱金属碱土金属 H22M + H 2 → 2MH M + H 2 → MH 2碱金属Ca、 Sr、 Ba、 Mg H2O2M + 2H 2O → 2MOH+H 2M + 2H 2O → M(OH) 2+H2M + H 2O(g) → MO + H2碱金属碱土金属 卤素2M + X 2 → 2MXM + X 2 → MX 2Li 、 Mg、 Ca、Sr、 Ba N 26M + N 2 → 2M3N 3M + N 2 → M3N 2碱金属Mg 、 Ca、 Sr、 Ba S2M + S → M 2SM + S → MSLi Na K 、 Rb、 Cs O24M + O 2 → 2M2O 2M + O 2 → M2O2M + O 2 → MO2-246 -241 -250 -241 -275 △ rHm /(kJ ·mol-1) -264 -293 -322 -409 -519 △ Hh (M +)/(kJ ·mol-1) 376 403 419 496 520 I 1(M) /(kJ ·mol-1) 78.8 85.8 90 108.7 161 △ subHm(M) /(kJ ·mol-1) Cs Rb K NaLi 可溶于液氨，形成深蓝色溶液碱金属碱土金属碱金属Ca、 Sr、 Ba 2M + O 2 → 2MOM + O 2 → MO23、碱金属的制备一般采用电解熔融盐的方法§ 10.3 氧化物10.3.1 正常氧化物10.3.2 过氧化物和超氧化物1. 在碱性介质中是强氧化剂 , 常用作熔矿剂例 2Fe(CrO 2)2+7Na 2O2 → 4Na2CrO 4+Fe2O3+3Na 2O2. 室温下，与水或稀酸反应生成 H2O2例 Na2O 2 + 2H2O → 2NaOH + 2H 2O 2Na 2O2 + H 2SO4 → Na2SO4 + 2H 2O22KO 2 + 2H 2O → 2KOH + 2H 2O2 + O 2↑2KO 2 + H 2SO4 → K 2SO4 + 2H 2O2 + O 2↑2H 2O2 → 2H 2O + O 2↑3. 与 CO 2 反应放出 O2例 2Na2O2 + 2CO 2 → 2Na 2CO3 + O 2↑4KO 2 + 2CO 2 → 2K 2CO 3 + 3O 2↑Na2O2 在熔融时不分解，遇到棉花、木炭或铝粉等还原剂时，会发生爆炸，使用时应特别小心。

过氧化物和超氧化物常用做防毒面具、高空飞行、潜水作业的供氧剂10.3.3 臭氧化物室温下，缓慢分解为 MO 2 和 O2： MO 3 → MO 2 +1/2O2↑与水反应生成 MOH 和 O2： 4MO 3 + 2H 2O → 4MOH + 5O 2↑§ 10.4 氢氧化物碱金属和碱土金属氢氧化物易潮解；在空气中吸收 CO2 生成碳酸盐；均为白色固体； 碱金属氢氧化物又称为苛性碱， 因它对纤维、 皮肤有强烈腐蚀作用10.4.1 碱金属和碱土金属氢氧化物的碱性与酸反应 Be(OH) 2 + 2H + → Be2+ + 2H 2O 与碱反应 Be(OH) 2+ 2OH - → [Be(OH) 4]2-10.4.2 碱金属和碱土金属氢氧化物的溶解性碱金属的氢氧化物易溶于水，但 LiOH 溶解度较小溶解度：碱土金属的氢氧化物 < 碱金属氢氧化物随着阳离子半径的增大 ,阳离子与阴离子之间的吸引力减小 ,易被水分子拆开的缘故五、 作业课后习题： 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10 。