第十二章s区元素

1、12.1 s区元素概述区元素概述12.4 锂锂 、铍的特殊性、铍的特殊性 对角线规则对角线规则12.3 s区元素的化合物区元素的化合物12.2 s区元素的单质区元素的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。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. 与其他非金属作用形成相应的化合物；4. 易与H2O反

2、应(除Be、Mg外)。注：它们的活泼性有差异通性：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、还原性减弱为什么E (Li+/Li)比E (Cs+/ Cs )还小？电极反应：Mz+(aq) + ze- M(s)rGm= zFE (Mz+/ M )其逆反应： M(s) Mz+(aq) + ze-H2OrGmf Gm (Mz+,aq ) =f Gm (Mz+,aq ) = zFE (Mz+/ M )rSmrGmrHm=-T 对于碱金属，若不考虑 的差异，可用 (M+,aq )代替 (M+,aq )

3、近似估计E (M+/ M )的相对大小。rSmf GmfHmM+(aq) M (s) fHm(M+,aq )M+(g) M (g) fHm(M+,g)I1subHm(M+,g)Hmh(M+,aq ) = + I1 +fHmsubHm(M+,g)Hmh(M+,aq ) = + I1 +fHmsubHm(M+,g)HmhLiNaKRbCs159.37107.3289.2480.8876.065526.41502.04425.02409.22318.90-535.27-420.48-337.64-312.27-287.24150.51188.88176.62177.83170.72-3.040-2.

4、714-2.936-2.943-3.027subHmI1E (M+/ M)/VHmh(M+,g)fHm(M+,aq)注：以上物理量除E 外单位均为：kJmol-112.2.1 单质的物理性质和化学性质单质的物理性质和化学性质12.2 s区元素的单质区元素的单质12.2.2 s区元素的存在和单质的制备区元素的存在和单质的制备12.2.1 单质的物理性质和化学性质单质的物理性质和化学性质NaLiK1.物理性质BeMgCaSrBaRbCs单质的物理性质：有金属光泽密度小硬度小熔点低s区单质的熔、沸点变化导电、导热性好单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物：Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2

5、BeO MgO CaO SrO BaO2Li2ONa2O2KO2与氧、硫、氮、卤素反应， 形成相应的化合物。2.化学性质镁带的燃烧与水作用LiNaKCa2M + 2H2O 2MOH + H2(g)与液氨的作用(g)H2NH2M(l)2NH2M(s)223+-+(am)e(am)M) s (M-+液氨溶剂3.焰色反应均以矿物形式存在：83OAlSiNa83OAlSiKO6HMgClKCl22O3H)(SOK(AlO)224323)LiAl(SiO锂辉石：钠长石：钾长石：光卤石：明矾石：12.2.2 s区元素的存在和单质的制备区元素的存在和单质的制备绿柱石：菱镁矿：萤石：天青石：大理石：6323)

6、(SiOAlBe3MgCOO2HCaSO243CaCO2CaF4SrSO4BaSO石膏：重晶石：12.3.1 氢化物氢化物12.3 s区元素的化合物区元素的化合物12.3.5 配合物配合物12.3.4 重要盐类及其性质重要盐类及其性质12.3.3 氢氧化物氢氧化物12.3.2 氧化物氧化物 s区元素的单质(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-1fHm12.3.1 氢化物氢化物2.还原性强 钛的冶炼：2LiOHTiTiO2LiH2+2

7、42H4NaClTiTiCl4NaH+剧烈水解：(g)HMOHOHMH22+(g)H2Ca(OH)OH2CaH2222+V)23. 2)/H(H(2-=-E3.形成配位氢化物3LiClLiAlHAlCl4LiH43+（无水）乙醚铝氢化锂LiAlH4受潮时强烈水解23244HAl(OH)LiOHO4HLiAlH+1.形成四类氧化物622p2s2s 1臭氧化物(O3-)：顺磁性42p4p22p222s22s)()()()()(*KK正常氧化物(O2-)：过氧化物(O22-)：超氧化物(O2-)：顺磁性32p4p22p222s22s)()()()()(*KK12.3.2 氧化物氧化物2.制备：直接：

8、间接：222ONaO2Na+22KOOK+O2Na2NaONa222+223NO6K10K2KNO+(g)COMO MCO23+3.化学性质与H2O的作用：2MOHOHOM22+（Li Cs剧烈程度）（BeO除外）22222OH2NaOHO2HONa+222M(OH)OHOM+22222OOH2KOHO2H2KO+与CO2的作用：3222COLiCOOLi+)g(OCO2Na2COO2Na232222+)(g3OCO2K2CO4KO23222+ 12.3.3 氢氧化物氢氧化物 碱金属和碱土金属的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

9、)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 LiOH NaOH KOH RbOH 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12.3.4 重要盐类及其性质重要盐类及其性质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的共价性。例如：Be2+极化力强， BeCl2已过渡为共价 化合物。离子性增强重要盐类： 卤化物、硝酸盐、硫

10、酸盐、碳酸盐。 BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2熔点/ 415 714 775 874 9622.一般无色或白色3.溶解度：碱金属盐类一般易溶于水； 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。硝酸盐热稳定性差。碱土金属碳酸盐的稳定性随金属离子半径 的增大而增强。 BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3T分 / 100 540 900 1290 1360稳定性 M2CO3 MCO3COOO2-M2+12.4 锂 、铍的特殊性 对角线规则12.4.1 锂的特殊性锂的特殊性12.4.3 对角线规则对角线规则12.4.2 铍的特殊性铍的特殊性Li Be B CNa Mg Al Si A 族的Li与A族的Mg， A族的Be与A族的Al， A 族的B与A族