第17章碱金属和碱土金属 Chapter 17 Alkali and alkali earth metal 下页返回退出
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基本内容和重点要求 ◆S区元素通性 ◆S区元素单质的性质和制取方法。 ◆S区元素的离子特征、氧化物和氢氧化物的性质 本章重点要求掌握S区元素的金属活性、氧化物和氢 氧化物的碱性 上页下页返回退出
上页 下页 退出 基本内容和重点要求 S区元素通性 S区元素单质的性质和制取方法。 S区元素的离子特征、氧化物和氢氧化物的性质 返回 本章重点要求掌握S区元素的金属活性、氧化物和氢 氧化物的碱性
17.1S区元橐的通嗟 IA碱金属:Li,Na,K,Rb,Cs,Fr S区 ⅡA碱土金属:Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra 碱金属和碱土金属原子的最外层电子排布分别为:ns和ns2 它们的次外层具有稀有气体原子式的稳定的电子层结构,对核电荷 的屏蔽作用较大,所以碱金属元素的在同一周期中为最低。 碱金属元素的原子易失去一个电子而呈+1氧化态,不会有其它氧化 态,因此碱金属是活泼金属。 碱土金属原子比相邻的碱金属多一个核电荷,因而原子核对最外层 的两个s电子的作用增强了,所以碱土金属原子要失去一个电子比相应碱 金属难,其/比碱金属大。 上页下页 退出
上页 下页 退出 17.1 S区元素的通性 S区 ⅠA碱金属: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr ⅡA碱土金属: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra ➢ 碱金属和碱土金属原子的最外层电子排布分别为: ns1和ns2 ➢ 它们的次外层具有稀有气体原子式的稳定的电子层结构，对核电荷 的屏蔽作用较大，所以碱金属元素的I1 在同一周期中为最低。 ➢ 碱金属元素的原子易失去一个电子而呈+1氧化态，不会有其它氧化 态，因此碱金属是活泼金属。 ➢ 碱土金属原子比相邻的碱金属多一个核电荷，因而原子核对最外层 的两个s电子的作用增强了，所以碱土金属原子要失去一个电子比相应碱 金属难，其I1比碱金属大
17.1S区元橐的通嗟 碱金属和碱土金属元素在化合时,多以离子结合,但在某些情况 下仍显一定程度的共价性。 原子半径从上至下依次增大,电离能和电负性从上至下依次减小。 金属活泼性从上至下依次增强。 它们不能以单质形式存在于自然界中 金属活 Li Be Mg 泼K Ca 性RbSr 增CsBa 强 金属活泼性增强 上页下页 退出
上页 下页 退出 ➢ 碱金属和碱土金属元素在化合时，多以离子结合，但在某些情况 下仍显一定程度的共价性。 ➢ 原子半径从上至下依次增大，电离能和电负性从上至下依次减小。 ➢ 金属活泼性从上至下依次增强。 ➢ 它们不能以单质形式存在于自然界中。 17.1 S区元素的通性 Li Na K Rb Cs Be Mg Ca Sr Ba 金属活泼性增强 金 属 活 泼 性 增 强
172碱金属和碱土金属的单质 2.1物理性质和化学性质 1物理性质 单质具有金属光泽,有良好的导电性和延展性;碱金属原子只有 一个价电子且原子半径较大,故金属键弱,熔沸点低,碱土金属的 金属键要强一些,熔沸点、密度和强度也高一些。 2化学性质 除铍和镁外,其它单质易与水反应: 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑ K与水反应比Na激烈,并发生燃烧;Mg与冷水反应很慢 碱金属和碱土金属还可与其它许多非金属单质和化合物反应 上页下页 退出
上页 下页 退出 17.2 碱金属和碱土金属的单质 2. 1 物理性质和化学性质 1 物理性质 单质具有金属光泽，有良好的导电性和延展性；碱金属原子只有 一个价电子且原子半径较大，故金属键弱，熔沸点低，碱土金属的 金属键要强一些，熔沸点、密度和强度也高一些。 2 化学性质 除铍和镁外，其它单质易与水反应： 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ Ca +2H2O = Ca(OH)2 + H2↑ K与水反应比Na激烈，并发生燃烧；Mg与冷水反应很慢 碱金属和碱土金属还可与其它许多非金属单质和化合物反应
172碱金属和碱土金属的单质 碱金属的一些化学反应 M3P 2 M3N(M=Li)- PNH MX(X=卤素) MS M2O(MELD) MH M2O2(M=Na,K、Rb,Cs) NH液态或气态) O,+CO MNH+H MO2 M=K, Rb, Cs) M2CO3 MOH +H H2O TICl4 2 Ti+MCI 或RECl3 (M=Na,RE=希土) 或RE+MC 上页下页 退出
上页 下页 退出 M3 P P X2 MX(X=卤素） M3N(M=Li) N2 S M2 S MH H2 O2 M O2 + CO2 M2CO3 M2O(M=Li) M2O2 (M=Na,K,Rb,Cs) MO2 (M=K,Rb,Cs) MNH2 + H2 NH3 (液态或气态） H2O TiCl 4 RECl 3 Ti+MCl RE + MCl MOH + H2 或 或 （M=Na,RE=希土） 17.2 碱金属和碱土金属的单质 碱金属的一些化学反应
172碱金属和碱土金属的单质 碱土金属的一些化学反应 MX2(X=卤素) MO H,O NH M(OH2+ H2 M M(NH2)2+H2 (M=Ca, Sr, Ba) MO+H 水蒸气 Naoh HMO2 +H (M=Be, Mg (M=Be) MH2(M=Ca, Sr, Ba) 上页下页 退出
上页 下页 退出 M3N2 X2 MX2(X=卤素） N2 MO NaOH H2 O2 M MH2 (M=Ca,Sr,Ba) M(NH2) 2 + H2 H2 O NH3 M(OH) 2 + H2 （M=Be） 水蒸气 MO + H2 HMO2 - + H2 （M=Be,Mg） (M=Ca,Sr,Ba) 碱土金属的一些化学反应 17.2 碱金属和碱土金属的单质
172碱金属和碱土金属的单质 2,2制备方法 (1)电解熔融的氯化钠制备金属钠 阳极:2C=Cl2+2e 阴极:2Na++2e=2Na 通电 总反应:2NaCl=2Na+Cl2 (2)热还原法 般用碳或碳化物为还原剂 MgO(s)+ C(s)=Co(g+ Mg(g K,CO3+2C=3C0+2K 2KF+ CaC,= CaF,+2K+2C 上页下页 退出
上页 下页 退出 2.2 制备方法 （1）电解熔融的氯化钠制备金属钠 阳极：2Cl- =Cl2 + 2e - 阴极：2Na+ + 2e - = 2Na 总反应：2NaCl = 2Na +Cl2 （2）热还原法 一般用碳或碳化物为还原剂 MgO(s) + C(s) = CO(g) + Mg(g) K2CO3 + 2C = 3CO + 2K 2KF + CaC2 = CaF2 + 2K +2C 通电 17.2 碱金属和碱土金属的单质
172碱金属和碱土金属的单质 (3)金属置换法 高温低压下 KCI+ Na= Nacl+ K 2RbCI+Ca= CaCl2+2Rb 2CsAlO,+ Mg= MgAL,oa+ 2Cs (4)热分解法 氰化物、叠氮化物、亚铁氰化物等加热分解成碱金属 4KCN=4K+4C+2N, M=Na, K, Rb, Cs 2MN3=2M+3N2 上页下页 退出
上页 下页 退出 17.2 碱金属和碱土金属的单质 （3）金属置换法 高温低压下 KCl + Na = NaCl + K 2RbCl +Ca = CaCl2 + 2Rb 2CsAlO2 + Mg = MgAl2O4 + 2Cs （4）热分解法 氰化物、叠氮化物、亚铁氰化物等加热分解成碱金属 4KCN = 4K + 4C + 2N2 2MN3 = 2M + 3N2 M=Na, K, Rb, Cs
173碱金属和碱土金属的化合物 31离子特征 M和M2易形成水合离子 3.2氧化物 碱金属的氧化物: 普通氧化物M2O 过氧化物M2O2 超氧化物MO2 臭氧化物MO3 1氧化物 碱金属 Na K Rb Cs 空气中燃烧Li2ONa2O2KO2RbO2CsO 上页下页 退出
上页 下页 退出 17.3 碱金属和碱土金属的化合物 3.1 离子特征 M+和M2+易形成水合离子 3.2 氧化物 碱金属的氧化物： 普通氧化物 M2O 过氧化物 M2O2 超氧化物 MO2 臭氧化物 MO3 1 氧化物 碱金属 Li Na K Rb Cs 空气中燃烧 Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2