主族金属元素一碱金属和碱土金属

第八章

碱金属和碱土金属1化学元素的自然资源21、地壳地壳为地表向下到莫霍面，其厚度差异较大，5km-80km不等，并且大陆地壳和大洋地壳之间存在显著的差别。2、地幔地幔从莫霍面以下到2900km。地幔分为上地幔、下地幔及两者之间的过渡层。3、地核

2900km以下到地心。38种元素占地球(除去水圈和大气圈)总质量的99%410种元素占地壳总质量的99%5地球中元素含量从大到小顺序为：Fe、O、Si、Mg、Ni、S、Ca、Al、Na、Co…90%>1%地壳中元素含量从大到小顺序为：O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、H、Ti…99%元素在地壳中的相对含量称为丰度。6生产无机物的原料：1、化学矿物2、天然含盐水(海水、盐湖水、地下卤水等)3、大气4、农副产品5、工业废料7

ⅠA中的钠、钾氢氧化物是典型碱，故ⅠA族元素又称为碱金属

ⅢA有时称为“土金属”

ⅡA中的钙、锶、钡氧化物性质介于“碱”与“土”族元素之间，所以把ⅡA又称为碱土金属81碱金属1.1碱金属元素概述碱金属是周期表的ⅠA族，包括锂、钠、钾、铷、铯和钫6种元素。由于它们氧化物的水溶液显碱性，所以称为碱金属。钫是放射性元素。本族元素原子的价电子层构型为ns1，在周期表中属于s区元素。9Na、K分布较广、丰度较高，主要以氯化物形式存在。Na:钠长石—Na[AlSi3O8]K:钾长石—K[AlSi3O8]

光卤石—KCl·MgCl2·6H2O，明矾等Li:锂辉石—Li2O·Al2O3·4SiO210碱金属是银白色的柔软、易熔轻金属。碱金属元素的特点是：在同周期元素中，原子半径最大，核电荷最少。由于它们的次外层为8个电子（锂只有2个），对核电荷的屏蔽作用较强，有效核电荷较小，所以最外层的1个电子离核较远，电离能最低，很容易失去，表现出强烈的金属性。它们与氧、硫、卤素以及其他非金属都能强烈反应，并能从许多金属化合物中置换出金属。11

元素性质锂钠钾铷铯

元素符号原子序数相对原子质量价层电子构型原子半径/pm

离子半径pm电离能I1/kJ.mol-1电子亲和能Y/kJ.mol-1电负性

电极电势Eo/V熔沸点变化Li36.9412s112368520601.0-3.045Na1122.993s115495496530.9-2.714K1939.0984s1203133419480.8-2.925Rb3785.475s1216148403470.8-2.925Cs55132.96s1235169376460.7-2.92312

本族自上而下原子半径和离子半径依次增大，其活泼性有规律的增强。例如，钠和水剧烈反应，钾更为剧烈，而铷、铯遇水则有爆炸危险。锂的活泼性比其他碱金属大为逊色，与水的反应也较缓慢。与同一周期其他元素相比，碱金属的原子体积最大，固体中的金属键较弱，原子间的作用力较小，故密度和硬度小，熔点低。

132 碱土金属2.1碱土金属元素概述碱土金属是周期表的ⅡA族元素，也属于s区。包括铍、镁、钙、锶、钡和镭。由于钙、锶、钡的氧化物在性质上介于“碱性的”碱金属氧化物和“土性的”难溶的氧化铝等之间，所以称为碱土金属，习惯上把铍、镁包括在内。镭是放射性元素。14Be:绿柱石-3BeO·Al2O3·6SiO2、硅铍石-3BeO·SiO2、铝铍石Mg:菱镁矿-MgCO3、光卤石等Ca:分布广，以碳酸盐和硫酸盐形成存在。如方解石、石灰石-CaCO3、石膏-CaSO4·2H2OSr:天青石-SrSO4、碳酸锶矿SrCO3Ba:重晶石-BaSO4、毒重石BaCO315铍镁钙锶钡Be49.0122s289319001.57-1.85Mg1224.3053s2136657381.31-2.36Ca2040.084s2174995901.00-2.87Sr3887.625s21911135500.95-2.89Ba56137.36s21981355030.89-2.91

元素性质

元素符号原子序数相对原子质量价层电子构型原子半径/pm

离子半径pm电离能I1/kJ.mol-1电负性(Pauling)

φAo/V161718192021碱金属的一些重要反应22碱土金属的一些重要反应23金属反应物质反应式碱金属碱土金属H22M+H2

→2MHM+H2

→MH2碱金属Ca、Sr、BaMgH2O2M+2H2O→2MOH+H2M+2H2O→M(OH)2+H2Mg+H2O(g)→MgO+H2碱金属碱土金属卤素2M+X2

→2MXM+X2

→MX2LiMg、Ca、Sr、BaN26Li+N2

→2M3N3M+N2

→M3N224金属反应物质反应式碱金属Mg、Ca、Sr、BaS2M+S→M2S

M+S→MSLiNaK、Rb、Cs碱金属Ca、Sr、BaO24Li+O2

→2Li2O2Na+O2

→Na2O2M+O2

→MO22M+O2

→2MO

M+O2

→MO2252627282930313233343536373839404142K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Ba2+的鉴定离子鉴定试剂鉴定反应Na+KH2SbO4

Na++H2SbO4

NaH2SbO4↓(白色)K+Na3[Co(NO2)6]

2K++Na++[Co(NO2)6]3-

K2Na[Co(NO2)6]↓(亮黄）Mg2+镁试剂Mg2++镁试剂

天蓝色↓

Ca2+(NH4)2C2O4Ca2++C2O4

CaC2O4↓(白色)Ba2+K2CrO4

Ba2++CrO4

BaCrO4↓(黄色)

中性或弱碱性中性或弱碱性碱性43习题：P188 2、4

44碱土金属和碱金属两族元素的性质有许多相似之处，但仍有差异，概述如下：（1）碱土金属元素的价电子层构型为ns2。和同周期的碱金属元素相比，有效和电荷有所增加，因此，核对电子的引力要强些，金属半径较小，金属键较强，致使它们单质的密度、硬度、熔点、沸点都比同周期的碱金属高得多。碱土金属物理性质的变化并无严格的规律，这是由于碱土金属晶格类型不完全相同的缘故。（2）碱土金属的活泼性略低于碱金属，在碱土金属的同族中，随着原子半径增大，活泼性也依次递增。45（3）碱土金属燃烧时，也会发出