1、12.1 s区元素概述区元素概述12.4 锂锂、铍特殊性、铍特殊性 对角线规则对角线规则12.3 s区元素化合物区元素化合物12.2 s区元素单质区元素单质第十二章第十二章 s s区元素区元素第三篇第三篇 元素化学元素化学第1页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。第2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.与其它非金属作用形成对应化合物；4.易与H2O反应(除Be、Mg外)。注：它们活泼性有
2、差异通性：第3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4页12.2.1 单质物理性质和化学性质单质物理性质和化学性质12.2 s区元素单质区元素单质12.2.2 s区元素存在和单质制备区元素存在和单质制备第5页1.单质物理性质：有金属光泽密度小硬度小熔点低s区单质熔、沸点改变导电、导热性好 因为碱土金属金属键比碱金属金属键要强，所以碱土金属熔沸点、硬度、密度都比碱金属高得多。12.2.1 单质物理性质和化学性质单质物理性质和化学性质第6页Li2ONa2O2KO22.化学性质
3、 碱金属和碱土金属都是非常活泼金属元素，同族从 Li 到 Cs 和从 Be 到 Ba 活泼性依次增强。碱金属和碱土金属都有很强还原性，与许多非金属单质直接反应生成离子型化合物。在绝大多数化合物中，它们以阳离子形式存在。第7页单质在空气中燃烧，形成对应氧化物：Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2BeO MgO CaO SrO BaO2Li2ONa2O2KO2(1)与氧、硫、氮、卤素反应，形成对应化合物。镁带燃烧第8页(2)与水作用LiNaKCa2M+2H2O 2MOH+H2(g)第9页(3)与液氨作用(g)H2NH2M(l)2NH2M(s)223+-+第10页均以矿物形式存在：锂辉石
4、：钠长石：钾长石：光卤石：明矾石：12.2.2 s区元素存在和单质制备区元素存在和单质制备第11页绿柱石：菱镁矿：萤石：天青石：大理石：石膏：重晶石：第12页12.3.1 氢化物氢化物12.3 s区元素化合物区元素化合物12.3.5 配合物配合物12.3.4 主要盐类及其性质主要盐类及其性质12.3.3 氢氧化物氢氧化物12.3.2 氧化物氧化物第13页 s区元素单质(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-112.3.1 氢化物氢化物第1
5、4页2.还原性强 钛冶炼：猛烈水解：V)23.2)/H(H(2-=-E第15页3.形成配位氢化物铝氢化锂受潮时强烈水解第16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-)：反磁性，键级：1超氧化物(O2-)：顺磁性，键级：3/212.3.2 氧化物氧化物第17页2s2p1s2p*2p*2p*2s*1s1s1s2s2s2p2pA.O M.O A.O能量例例O2O2(1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2px)2(2py)2 (2pz)2(*2py)1(*2pz)1O2分子分子轨道式道式1s22s22p4O 电子分布式子分布式第18页3.化学性质与
6、H2O作用：（Li Cs猛烈程度）（BeO除外）第19页与CO2作用：氧化物热稳定性 总趋势是，同族从上到下依次降低，熔点也按此次序降低。碱土金属离子半径较小，电荷高，其氧化物晶格能大，因而其熔点比碱金属氧化物熔点高得多。第20页 12.3.3 氢氧化物氢氧化物 碱金属和碱土金属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溶解度增大第21页 LiOH NaOH KOH RbOH
7、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。碱性第22页氢氧化物酸碱性判断标准 R拉电子能力与离子势相关拉电子能力与离子势相关:Z/r(r以以pm为单位为单位)解离方式与 拉电子能力相关 0.22 0.32 两性 0.22 碱性 0.32 酸性 ROHRO H R OH第23页 LiOH 0.12 0.25 Be(OH)2 NaOH 0.10 0.18 Mg(OH)2KOH 0.09 0.15 Ca(OH)2RbOH 0.08 0.13 Sr(OH)2CsOH 0.07
8、0.12 Ba(OH)2 碱金属氢氧化物均为碱性，Be(OH)2为两性，其它碱土金属氢氧化物为碱性。第24页12.3.4 主要盐类及其性质主要盐类及其性质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共价性。比如：Be2+极化力强，BeCl2已过渡为共价 化合物。离子性增强主要盐类：卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐。BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2熔点/415 714 775 874 962第25页2.普通无色或白色3.溶解度：碱金属盐类普通易溶于水；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26页盐类溶解性 (1)IA盐类易溶为主
9、，难溶有：K2PtCl6、NaSb(OH)6、KClO4、Li3PO4、K2NaCo(NO2)3 难溶盐往往是在与大阴离子相配时出现。(2)IIA盐类难溶居多，常见盐类除氯化物、硝酸 盐外，其它难溶，如MCO3、MC2O4、M3(PO4)2、MSO4、MCrO4第27页离子型盐类溶解度定性判断标准 巴素洛规则：阴阳离子电荷绝对值相同,阴阳离子半径 较为靠近则难溶，不然，易溶。比较一下两组溶解度：LiF LiIBaSO4 BeSO4第28页 对于IIA族化合物溶解度改变以下：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29页 锂和碱土金属离子极化能力较强，其硝
10、酸盐热分解为：4 LiNO3 2 Li2O 4 NO2 O2 2 Mg(NO3)2 2 MgO 4 NO2 O2 其它碱金属硝酸盐受热分解产物为亚硝酸盐O2：2 NaNO3 2 NaNO2 O2 500含氧酸盐热稳定性4 NaNO3 2 Na2O N2 5 O2800 在更高温度分解则生成氧化物、氮气和氧气：(1)硝酸盐热分解第30页(2)碳酸盐:稳定性随金属离子半径增大而增强。BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3T/100 540 900 1290 1360稳定性 M2CO3 MCO32-M2+MCO3(s)MO(s)CO2第31页12.4 锂、铍特殊性 对角线规则12
11、.4.1 锂特殊性锂特殊性12.4.3 对角线规则对角线规则12.4.2 铍特殊性铍特殊性第32页Li Be B CNa Mg Al Si A 族Li与A族Mg，A族Be与A族Al，A 族B与A族Si，这三对元素在周期表中处于对角线位置：对应两元素及其化合物性质有许多相同之处。这种相同性称为对角线规则。12.4.3 对角线规则对角线规则 这这是是因因为为对对角角线线位位置置上上邻邻近近两两个个元元素素电电荷荷数数和和半半径径对对极极化化作作用用影响恰好相反，使得它们离子极化力相近而引发。影响恰好相反，使得它们离子极化力相近而引发。第33页 锂与镁相同性：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，产物为对应氧化物。第34页
