无机化学课件：第12章 碱金属和碱土金属

1、第十二章第十二章 碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属本章的重点和难点本章的重点和难点重点：l碱金属、碱土金属的特点和通性以及制备方法。l氧化物、氢氧化物的酸碱性变化规律l盐热稳定性变化规律。l各种氧化物的制备和性质l重要盐类的性质和用途 难点：l氧化物、氢氧化物的酸碱性变化规律l盐热稳定性变化规律。S区金属的特点区金属的特点 熔沸点低、硬度小； II A比I A高 Na K 软，Cs在手心可熔化特点特点l外层电子构型， IA : ns1 IIA : ns2l没有变价 IA : +1 IIA : +2l从上至下渐活泼，从左至右渐不活泼12-1 单质单质lA，A族金属均为很活泼或活泼金属，可直接或间

2、接的与电负性较高的非金属元素形成相应的化合物（X、S、O、P、N）。l一般为离子化合物* Li 、Be、Mg的一些化合物有明显的共价性半径小。l很强的还原剂很强的还原剂在高温，可夺取氧化物中的氧或在高温，可夺取氧化物中的氧或氯化物中的氯。氯化物中的氯。 ZrOZrO2 2 + Ca CaO + Zr + Ca CaO + Zr 制稀有金属制稀有金属 SiOSiO2 2 + Mg MgO + Si + Mg MgO + Si TiCl TiCl4 4 + Na Ti + NaCl + Na Ti + NaCl* *在水中由于会放出氢气，故溶液反应不能作为还在水中由于会放出氢气，故溶液反应不能作为

3、还原剂。原剂。l均易于与水反应（锂的反应慢均易于与水反应（锂的反应慢）特性特性 碱金属及Ca、Sr、BaM（s）+（x+y）NH3（l）= M（NH3）x+ e（NH3）-y 蓝色导电溶液强的还原剂碱金属在长期纺织或有催化剂时会产生如下反应 Na（s） + NH3（l）= NaNH2 + H2 反应缓慢S S区金属的制取区金属的制取l较轻且挥发性较小的用氯化物电解-熔盐电解法 Li Na Be Mgl其他利用活泼金属与氧化物或氯化物作用金属热还原法 Na + MCl NaCl + M （K Rb Cs） MO + Al Al2O3 + M (Ca Sr Ba)12-2 12-2 氧化物氧化物l

4、元素与氧反应能生成多种不同的氧化物： 正常氧化物O2-：Na2O 过氧化物O22-： Na2O2 超氧化物O2-： KO2 结论结论l半径小的Li 、Be、Mg、Ca不形成过氧化物或超氧化物。l半径大的K、Rb、Cs、Sr、Ba能形成稳定的过氧化物或超氧化物。 主要取决于空间因素普通氧化物普通氧化物lLi和A金属在空气中燃烧生成氧化物。lNa 在空气中燃烧生成过氧化物。lK在空气中燃烧生成超氧化物 氧化物的制备：氧化物的制备： Na： Na2O2 + Na Na2O K： KNO3 + K K2O + N2 M（碱土、Li）：MCO3 MO + CO2l过氧化物： Na + O2 Na2O2

5、供氧剂 Na2O2+ CO2 = Na2CO3 + O2l超氧化物： M（K Rb Cs） + O2 MO2 供氧剂 MO2+ CO2 = M2CO3 + O2 MO2+ H2O = MOH + O2氢氧化物氢氧化物l均为白色固体。l碱金属氢氧化物均易吸潮作干燥剂氧化物、氢氧化物的性质变化规律氧化物、氢氧化物的性质变化规律Li2O （LiOH） BeO （Be(OH)2）两性Na2O （NaOH） MgO （Mg(OH)2）K2O （KOH） CaO (Ca(OH)2） 碱性增大 Rb2O （RbOH） SrO （Sr(OH)2）Cs2O （CsOH） BaO （Ba(OH)2） 碱性增大氢氧

6、化物的解离方式氢氧化物的解离方式( (P428P428) ) 两种：l碱式解离 MOH M+ + OH-l酸式解离 MOH MO- + H +l 解离的方式取决于离子势: = Q/r解离的方式取决于解离的方式取决于 = Q/rl越大，中心离子对氧的作用力越大， MO越强，越容易产生酸式电离。l越小，中心离子对氧的作用力越小， 越容易产生碱式电离。12-3 12-3 盐类盐类p430p430l钠盐与钾盐的差异：l钠盐比钾盐的溶解度大l钠盐比钾盐的吸湿性大标准试剂多为钾盐，配位能力配位能力lA，A族金属难形成配合物，只能形成少数螯合物。l只有Be2+能形成一些配合物： BeF42- Be（C2O4

7、）22-含氧酸盐的热稳定性含氧酸盐的热稳定性 取决于阴离子的稳定性(P431) 和阳离子的极化能力规律规律l同一金属的酸式盐比正盐稳定性差 NaHCO3 CO2 + Na2CO3 + H2O Na2CO3 CO2 + Na2O Na2SO4 稳定 NaHSO4 SO3 + Na2SO4 + H2O*H+的反极化能力强，致使R-O键更易断裂，所以酸式盐更易分解。l同一酸根不同金属阳离子的稳定性： 碱金属盐碱土金属盐 过渡金属盐 铵盐 8e 8e 18,9-17e;18+2e原因:阳离子的极化能力渐强 Na2CO3 CaCO3 ZnCO3 (NH4)2CO3分解温度(K): 2073 1173 623 331l同一金属,不同酸根