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第 20 章 S 区金属 （碱金属与碱土金属）

第 20 章 S 区金属 （碱金属与碱土金属）. 20-1 碱金属和碱土金属的通性 20-2 碱金属和碱土金属的单质 20-3 碱金属和碱土金属的化合物 作业. 20-1 碱金属和碱土金属的通性. 问题： 1 ． 碱金属元素在形成化合物时有哪些主要特征？ 2 ． 碱土金属和碱金属元素比，在性质变化上有何规律？ Li 、 Be 有哪些特殊性？. 20-1 碱金属和碱土金属的通性. 1 ．碱金属元素在形成化合物时有哪些主要特征？

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第 20 章 S 区金属 （碱金属与碱土金属）

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  1. 第20章 S区金属（碱金属与碱土金属） 20-1 碱金属和碱土金属的通性 20-2 碱金属和碱土金属的单质 20-3 碱金属和碱土金属的化合物 作业

  2. 20-1 碱金属和碱土金属的通性 问题： 1．碱金属元素在形成化合物时有哪些主要特征？ 2．碱土金属和碱金属元素比，在性质变化上有何规律？ Li、Be有哪些特殊性？

  3. 20-1 碱金属和碱土金属的通性 1．碱金属元素在形成化合物时有哪些主要特征？ ns1 结构，周期表中最左侧的一族元素。半径大，电负性小，是周期表中最活泼的金属元素。以失去电子，以形成M＋离子型化合物为主要特征。 从Li到Cs活泼性增大。

  4. 20-1 碱金属和碱土金属的通性 2．碱土金属和碱金属元素比，在性质变化上有何规律？ Li、Be有哪些特殊性？ ns2结构，与碱金属比，金属键增强，硬度增大，熔点高，金属活泼性降低，但仍是活泼金属，活泼性仅次于碱金属。以形成M2+的离子型化合物为主要特征。

  5. Li、Be的特殊性： • ӨLi + /Li特别的负，这与Li+的水合能特别 • 大有关。 • ② LiOH、Be(OH)2溶解度小。 • ③ 化合物共价性强。

  6. 20-2 碱金属和碱土金属的单质 问题： 1．碱金属和碱土金属有哪些主要物理和化学性质？ 2．碱金属和碱土金属的单质有几种制备方法？各适用于哪些碱金属和碱土金属的制备？

  7. 20-2 碱金属和碱土金属的单质 1．碱金属和碱土金属有哪些主要物理和化学性质？ 物理性质： 碱金属密度小、硬度小、熔点低、导电性强，是典型的轻金属。 碱土金属的密度、熔点和沸点则较碱金属为高。 锂是固体单质中最轻的，它的密度约为水的一半。

  8. 铷、铯可用于制造最准确的计时仪器—铷、铯原子钟。1967年正式规定用铯原子钟所定的秒为新的国际时间单位。铷、铯可用于制造最准确的计时仪器—铷、铯原子钟。1967年正式规定用铯原子钟所定的秒为新的国际时间单位。 　 锂和锂合金是一种理想的高能燃料。锂电池是一种高能电池。 　许多是生命必须元素。

  9. 化学性质： 1.易与非金属作用（为活泼金属） 2.易与水作用（置换水中氢） 3.与酸作用（金属通性） 4.高温下还原SiO2、TiCl4等氧化物、氯化物 作用。 5.与液氮生成氮合离子（如Na）

  10. 20-2 碱金属和碱土金属的单质 2．碱金属和碱土金属的单质有几种制备方法？各适用于哪些碱金属和碱土金属的制备？ • Na： 用熔融电解NaCl制 • K、Mg、Ca、Cs：用热还原法 • K、Rb、Cs： 用金属置换法 • Na、K、Rb、Cs：用热分解法

  11. 20-3 碱金属和碱土金属的化合物 问题： 1．碱金属和碱土金属可形成几种类型的氧化物？这些氧化物有哪些主要性质？ 2．碱金属和碱土金属的氢氧化物在碱性和溶解性上有何变化规律？

  12. 3．碱金属和碱土金属的氢化物有何特征？ 4．何谓焰色反应？焰色反应有何用途？ 5．碱金属和碱土金属的常见盐类有哪些主 要性质？ 6．碱金属和碱土金属在形成配合物的性质 上有何特征？

  13. 20-3 碱金属和碱土金属的化合物 1．碱金属和碱土金属可形成几种类型的氧化物？这些氧化物有哪些主要性质？ 普通氧化物 过氧化物 超氧化物 臭氧化物 Li2O、MO (M = 碱土金属) Na2O2、BaO2 MO2 (M = K、Rb、Cs) MO3 (M=K、Rb、Cs)

  14. 性质： • 1. 溶于水形成M(OH)n 。 • 2. 碱氧化物性. • O22-、O2-、O3-有氧化性。 • 其中重要的是Na2O2： • Na2O2＋2H2O＝H2O2＋2NaOH • 2H2O2＝2H2O＋O2↑ • 2Na2O2+CO2==2Na2CO3+O2 • Cr2O3+3Na2O2==2Na2CrO4+Na2O

  15. 20-3 碱金属和碱土金属的化合物 2．碱金属和碱土金属的氢氧化物在碱性和溶 解性上有何变化规律？ Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 碱性、溶解性增大

  16. 20-3 碱金属和碱土金属的化合物 3．碱金属和碱土金属的氢化物有何特征？ 离子型氢化物，都是强还原剂。 两个基本特征： • 大多数氢化物不稳定，加热分解放出氢气，可作储氢材料 • 与水作用氢气，可作为野外产生氢气的原料。 H2 2800 dm3 1 kg 氢化锂

  17. 20-3 碱金属和碱土金属的化合物 4．何谓焰色反应？焰色反应有何用途？ • 碱金属和碱土金属中钙、锶、钡的挥发性化合物在高温火焰中电子易被激发而呈现特殊的颜色，这就是焰色反应 • 用途 • 根据火焰的颜色定性的鉴别碱金属和碱土金属中钙、锶、钡这些元素的存在与否 • 制造各种焰火

  18. 钙 锂 锶 铷 钡

  19. 20-3 碱金属和碱土金属的化合物 5．碱金属和碱土金属的常见盐类有哪些主要性质？ • 溶解性，多易溶 • K+、Na＋性质差别 • 易形成复盐 • 热稳定性相对好 • 形成结晶水

  20. ① 溶解性： 　　碱金属盐类通常易溶于水(碳酸锂列外),且它们的离子都是无色的，只有少数碱金属盐是难溶的。 它们的难溶盐一般都是由大的阴离子组成，而且碱金属离子越大，难溶盐的数目也越多。如： 　六羟基锑酸钠 Na[Sb(OH)6] (白色) 　高氯酸钾 KClO4 (白色) 　酒石酸氢钾 KHC4H4O6 (白色) 　六氯铂酸钾 K4[PtCl6] (淡黄色) 钴亚硝酸钠钾 K2Na[Co(NO2)6] (亮黄色)

  21. ② 钠盐和钾盐性质的差异： a. 溶解度：钠、钾盐的溶解度都比较大，相对说来，钠盐更大些。但NaHCO3溶解度不大，NaCl的溶解度随温度的变化不大，这是常见的钠盐中溶解性较特殊的。 b. 吸湿性：钠盐的吸湿性比相应的钾盐强。因此，化学分析工作中常用的标准试剂许多是钾盐，如用K2Cr2O7标定还原剂溶液的浓度,而不用Na2Cr2O7。在配制炸药时用KNO3或KClO3，而不用相应的钠盐。

  22. c. 结晶水：含结晶水的钠盐比钾盐多，如Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O等。 　　钠的化合物价格较便宜，一般使用钠的化合物，而不用钾的化合物。但要注意某些特殊情况，如制硬质玻璃必须用K2CO3，制黑火药一定要用KNO3等。

  23. ③ 形成复盐的能力： 　　除锂以外，碱金属还能形成一系列复盐。复盐有以下几种类型： (1)光卤石类，通式为MICl·MgCl2·6H2O,其中MI=K+、Rb+、Cs+。如：光卤KCl·MgCl2·6H2O。 (2)通式为M2ISO4·MgSO4·6H2O的矾类，其中MI=K+、Rb+、Cs+,如：软钾镁矾K2SO4·MgSO4·6H2O。 (3)通式为MIMIII(SO4)2·12H2O的矾类，其中MI＝Na+、K+、Rb+、Cs+，MIII＝Al3+、Cr3+、Fe3+、Co3+、Ga3+、V3+等离子。 如：明矾KAl(SO4)2·12H2O。

  24. ④热稳定性： 　卤化物在高温时挥发而难分解。 　硫酸盐在高温下既难挥发，又难分解。 　碳酸盐除Li2CO3在1543K以上分解为Li2O和CO2外，其余更难分解。 　硝酸盐热稳定性较低，在一定温度可分解。 　碱土金属的卤化物、硫酸盐、碳酸盐对热也较稳定。

  25. ⑤ 形成结晶水合物的倾向： 　　几乎所有的锂盐是水合的，钠盐约有75％是水合的，钾盐有25%是水合物，铷盐和铯盐仅有少数是水合盐。 　　碱金属卤化物大多数是无水的，硝酸盐中只有锂可形成水合物。如LiNO3·H2O，LiNO3·3H2O； 　　硫酸盐中只有Li2SO4·H2O和Na2SO4·10H2O； 　　碳酸盐中除Li2CO3无水合物外，其余皆有不同形式的水合物，其水分子数分别为： Na2CO3 K2CO3 Rb2CO3 Cs2CO3 1,7,10 1,5 1,5 3,5

  26. 20-3 碱金属和碱土金属的化合物 6．碱金属和碱土金属在形成配合物的性质上有何特征？ • 碱金属离子接受电子对的能力较差，一般难形成配合物，只能形成少量螯合物。 • 碱土金属离子的电荷密度较高，具有比碱金属离子强的接受电子的能力

  27. 作 业 P66620-6，20-8，20-11，20-13 （交） 20-2，20-4，20-9，20-10，20-12 自学思考题 P665 20-3，20-4，20-6，20-9，20-10，20-11

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