第十二章 s区元素.ppt

2020 1 28 1 第十二章s区元素 s BlockElements 12 1s区元素概述 12 2s区元素的单质 12 3s区元素的化合物 本章目录 12 4元素的相关性 2020 1 28 2 0 IIA IA 元素周期表 最外电子层结构ns1 ns2从IA族到IIA族 2020 1 28 3 IA族和IIA族元素的价电子层结构和氧化态 12 1 1碱金属和碱土金属元素的价电子层结构和氧化态 2020 1 28 4 2020 1 28 5 12 1 2碱金属和碱土金属元素的原子半径和离子半径 碱金属和碱土金属元素的原子半径和离子半径 2020 1 28 6 2020 1 28 7 12 1 3碱金属和碱土金属元素形成化合物的成键特征 Li Be2 Mg2 主要形成共价型化合物 大多数元素形成离子型化合物 2020 1 28 8 2020 1 28 9 12 2s区元素的单质 12 2 1碱金属和碱土金属单质的性质 12 2 2碱金属和碱土金属单质的重要化学反应 theElementarySubstancesofs BlockElements 2020 1 28 10 12 2 1碱金属和碱土金属单质的性质 1 物理性质 碱金属和碱土金属的物理性质 12 2s区元素的单质 第十二章s区元素 2020 1 28 11 2020 1 28 12 碱金属和碱土金属具有强活泼性 容易形成离子型化合物 2 化学性质 1 固态 碱金属和碱土金属的电离能和电负性 2020 1 28 13 碱金属和碱土金属的电离能和电负性 2020 1 28 14 碱金属和碱土金属的标准电极电势 2 水溶液 2020 1 28 15 2020 1 28 16 3 焰色反应 FlameReaction 在分析化学上 这两族元素的金属单质或它们在高温下能挥发而不分解的化合物有一个重要性质 即在高温火焰中燃烧时产生有特征颜色的火焰 可用于这些元素的定性和定量分析 这个性质与这些原子的价电子容易激发有关 2020 1 28 17 碱金属和碱土金属的火焰颜色 2020 1 28 18 12 2 2碱金属和碱土金属的重要化学反应 2020 1 28 19 2020 1 28 20 两族元素形成的化合物在性质上的异同 主要是离子型的化合物 氧化物水合物一般是强碱 碱和盐多是强电解质 同强酸形成的盐基本不水解 IA族元素的碱和盐大多是易溶于水的 而IIA元素的碱和盐一般有较低的溶解度 相似性 差异性 2020 1 28 21 12 3s区元素的化合物 12 3 1氢化物 12 3 2氧化物 12 3 3氢氧化物 12 3 4重要的盐类的性质 溶解性 theCompoundsofs BlockElements 2020 1 28 22 12 3 1氢化物 Hydride 氢与其他元素形成的二元化合物叫氢化物 氢化物 共价型氢化物 金属型氢化物 离子型氢化物 2020 1 28 23 制备 碱金属和碱土金属中的镁 钙 锶 钡 在氢气流中加热 可以分别生成离子型氢化物 如 2020 1 28 24 离子型氢化物不溶于非水溶剂 能溶于熔融的碱金属卤化物中 离子型氢化物熔化时能导电 在阳极上有H2放出 证实了离子型氢化物都含负氢离子H 2020 1 28 25 性质一 高反应活性 性质 性质二 强还原性 性质三 配合性 2020 1 28 26 性质一 高反应活性 离子型氢化物具有很高的反应活性 与水发生激烈反应 放出氢气 故称为生氢剂 干燥剂 NaH H2O NaOH H2 2020 1 28 27 性质二 强还原性 离子型氢化物都是强还原剂 尤其在高温下可还原金属氯化物 氧化物和含氧酸盐为金属 2020 1 28 28 性质三 配合性 2020 1 28 29 LiH LiBH4 LiAlH4都是非常有用的实验室试剂 常用作提供H 的良好试剂 还原剂 实验室更喜欢用后者代替LiH NaH 是因为它们在乙醚 Ether 中容易溶解 2020 1 28 30 12 3 2氧化物 碱金属 碱土金属的氧化物 2020 1 28 31 有趣的现象 体积较大的过氧阴离子 超氧阴离子和臭氧阴离子更容易被体积较大的正离子稳定 2020 1 28 32 1 正常氧化物 制备 2020 1 28 33 性质 碱金属 碱土金属氧化物的物理性质 物理性质 2020 1 28 34 2020 1 28 35 化学性质 与水反应 M2O H2O 2MOH 2020 1 28 36 2 过氧化物 Peroxide O2分子结合两个电子 形成过氧离子O22 或共价的过氧链 O O 构成离子型过氧化物 如Na2O2 BaO2 或共价型过氧化物 如H2O2 H2SO5 K2S2O8 2020 1 28 37 2020 1 28 38 2Na O2 Na2O2 制备 Na2O2 性质一 碱性介质中是强氧化剂 性质 性质二 氧气发生剂 性质三 二氧化碳吸收剂和氧气发生剂 性质四 酸性介质中遇强氧化剂时显还原性 2020 1 28 39 性质一 碱性介质中是强氧化剂 2020 1 28 40 性质二 氧气发生剂 易吸潮 呈强碱性 2020 1 28 41 性质三 二氧化碳吸收剂和氧气发生剂 性质四 酸性介质中遇强氧化剂时显还原性 2020 1 28 42 3 超氧化物 Hyperoxide O2分子结合一个电子 形成超氧离子O2 结构 在O2 离子中 O的氧化数为 如KO2 2020 1 28 43 2020 1 28 44 性质一 强氧化剂 M K Rb Cs 性质二 CO2吸收剂和氧气发生剂 性质 2020 1 28 45 12 3 3氢氧化物 Hydroxide 1 碱性递变规律 1 现象 碱性增强 氢氧化物的碱性 2020 1 28 46 2 规律 除Be OH 2为两性氢氧化物外 其它氢氧化物都是强碱或中强碱 同周期 碱金属氢氧化物的碱性大于碱土金属 同族 从上到下 碱性增强 2020 1 28 47 I 同周期 如第三周期 2020 1 28 48 II 同族 如VA III 同一元素不同氧化态 如氯元素 2020 1 28 49 3 解释 ROH理论 R 在水中有两种解离方式 碱式电离 酸式电离 2020 1 28 50 判断氢氧化物酸碱性的经验公式 2020 1 28 51 2 溶解度变化规律 1 现象 S增大 氢氧化物在水中的溶解度 2020 1 28 52 阴 阳离子半径相差较大的离子型化合物在水中溶解度较大 阴 阳离子半径相近的离子化合物在水中溶解度较小 这种规律也可叫做相差溶解规律 2 规律 适用性很广的一条溶解度规律是 2020 1 28 53 12 3 4重要的盐类性质 溶解性 1 现象 大多数碱金属盐易溶于水 仅少数碱金属盐是难溶于水的 若干锂盐 LiF Li2CO3 Li3PO4 K Rb Cs NH4 同某些较大阴离子的盐 KClO4 氯铂酸盐K2PtCl4 2020 1 28 54 大多数碱土金属盐难溶于水 仅少数易溶于水 碳酸盐 磷酸盐 草酸盐难溶于水 氯化物 硝酸盐易溶于水 2020 1 28 55 碱金属氟化物 碘化物在水中的溶解度 mol L 1 阳离子 阴离子 2020 1 28 56 碱土金属盐在水中的溶解度 g 100gH2O 2020 1 28 57 2 离子型盐类溶解度的一般规律 2 负离子半径较大时 盐的溶解度常随金属的原子序数的增大而减小 例如I CrO42 SO42 半径较大 它们的盐的溶解度从锂到铯 从铍到钡的顺序基本减小 1 正离子为低电荷 大半径的盐往往是易溶的 2020 1 28 58 3 相反 负离子半径较小时 盐的溶解度常随金属的原子序数的增大而增大 例如F OH 的半径较小 其盐的溶解度按锂到铯 铍到钡的顺序基本增大 4 一般来讲 盐中正负离子半径相差较大时 其盐的溶解度较大 相反 盐中正负离子半径相近时 其溶解度较小 2020 1 28 59 12 4元素的相关性 12 4 1垂直相关性 12 4 2对角相关性 12 4 3水平相关性 CorrelativityofElements 2020 1 28 60 12 4 1垂直相关性 Li与碱金属 Be与碱土金属具有的共性叫垂直相关性 1 定义 都是软金属 金属键弱 硬度低 半径大 密度小 都是活泼金属 在空气中容易形成氧化物 Li Li2O Li3N 2 垂直相关性 以Li为例 遇水激烈反应 2020 1 28 61 能生成M 离子 多数是离子化合物 易溶于水 产生特征颜色的焰色反应 2020 1 28 62 12 4 2对角相关性 即对角线规则 DiagonalRule 三对元素在周期表中处对角线的位置 相应的两元素及化合物的性质有许多近似之处 这种相似性称对角相关性 1 定义 2020 1 28 63 2 锂和镁在过量氧中燃烧 不形成过氧化物 只形成正常氧化物 2 对角相关性 1 锂的沸点 1615K 靠近镁 1363K 而远离钠 1156K 2020 1 28 64 3 锂和镁的某些盐类 如氟化物 碳酸盐 磷酸盐及氢氧化物均难溶于水 某些盐类的溶解度 g 100gH2O 2020 1 28 65 处于对角线的元素在性质上的相似性 是由于它们的离子极化力相近的缘故 3 对角线规则可以用离子极化的观点粗略说明 2020 1 28 66 12 4 3水平相关性 Li Be 锂和铍是第二周期s区的两种元素 在周期表的位置最接近 反映在性质上有不少相似性 1 定义 锂和铍两种元素所具有的相似性质称水平相关性 2020 1 28 67 1 离子构型相同 2电子型 均无内层电子 2 离子半径小 水合能力强 3 氯化物具有明显共价性 4 配位数相同 2 水平相关性 2020 1 28 68 本章小结 一 金属单质具有活泼性 二 碱金属 碱土金属的氢氧化物具有强碱性 2020 1 28 69 本章习题 第十二章第1题第2题第8题第15题 2020 1 28 70 预习内容 第十三章p区元素