第14章 碱和碱土金属-刘又年主编教材配套课件-王一凡再次修改.ppt

第十四章 碱金属和碱土金属 base metal and alkali metal; 本章学习要求 本章主要讨论S区元素中的12种金属元素及其重要化合物。 1.熟悉S区元素 的基本特征（单质的密度小、硬度小、熔点低和强还原性；在同一周期、特别是同一族中，原子半径与离子半径、电离能和电负性、金属性、氢氧化物的碱性和碳酸盐的热稳定性等的变化规律），并联系其基本特征，了解它们的保存方法和工业制备方法。 2.掌握钠、钾和钙、镁相关的一些重要反应和重要化合物及其特性（金属氢化物、正常氧化物、过氧化物、超氧化物、焰色反应、金属氢氧化物及其溶解性、碱性强弱变化规律）。 3.熟悉锂、铍在同族元素中的特殊性，掌握对角线相似规则（Li与Mg的相似性、Be与Al的相似性）。 ;学习指导书上的要求 1. 掌握碱金属和碱土金属元素的基本特征，了解碱金属和碱土金属元素的存在形式和单质的制备方法； 2. 熟悉碱金属和碱土金属氢化物及各种氧化物的生成，掌握它们的基本性质； 3. 熟悉碱金属和碱土金属重要盐类的晶型、溶解性和热稳定性、生成水合物和复盐的性质以及焰色反应特征； 4. 熟悉锂、铍在同族元素中的特殊性，掌握对角线规则。;第十四章 碱金属和碱土金属;14.1 s区元素概述; 活泼金属 它们容易失去外层s电子，故化学性质活泼。大多数金属可形成离子型化合物，但在某些情况下仍显一定程度的共价性。 其中锂和铍由于原子半径相当小，电离能相对地高于其他同族元素，形成共价键的倾向比较显著。 ; 由于碱金属元素的氢氧化物都是易溶于水的强碱，所以称它们为碱金属元素。 由于碱土金属元素的氧化物属于“土性的”难熔物，故称碱土金属。 钫和镭是放射性元素。 碱金属和碱土金属的原子半径，从上至下随主量子数的增加而依次增大，电离能和电负性同样依次减小。因此，它们的金属活泼性也从上至下依次增强。 ; 原子半径增大 金属性、还原性增强 电离能、电负性减小;锂;14.2 s区元素的单质;14.2.1 单质的物理性质和化学性质;单质的物理性质:;由于碱金属原子只有一个价电子且原子半径较大，故金属键很弱，其熔、沸点都很低。 碱土金属不仅有两个价电子，而且比同周期碱金属的原子半径小，因此所形成的金属键比碱金属强，使得其熔点、沸点、密度和强度都高于碱金属。 碱金属和碱土金属单质都具有金属光泽，有良好的导电性和延展性。除了铍和镁以外，其他金属都很软，可用刀子切割。锂、钠和钾的密度很小，浮在水面不下沉。 Li的密度是金属中最小的，比煤油还小，故只能保存在石蜡中。 ;碱金属的一个重要特性是能形成液态合金。 最重要的液态合金为钾钠合金，例如组成为77．2％的钾和22.8％的钠组成的合金熔点仅为260.7K。钾钠合金的重要应用之一是由于它们的比热很高而被用作核反应堆的冷却剂。 ;在形成化合物时，碱金属元素以离子键结合为特征，也呈现一定程度的共价性。即使最典型的离子化合物CsF也有共价性。 (1) 气态双原子分子Na2(g)、Cs2(g) 以共价键结合，其半径称为共价半径，比其金属半径小。 (2) Li的一些化合物中共价成份最大，从Li 至Cs的化合物，共价倾向减小。 (3) 某些碱金属的有机物，有共价特征。例如Li4(CH3)4甲基锂。; 金属铯由于其原子半径大，最外层的s电子活泼性极高，当金属表面受到光照时，电子便可获得能量从表面逸出。 利用铯的这一特性，它被用来制造光电管中的阴极。;钠、钾和钙、镁是s区元素中最重要的元素。因电负性都较低，都是很活泼的金属元素，能直接或间接地与电负性较高的非金属元素，如卤素、硫、氧、磷、氮和氢等形成相应的化合物： 2Na+ Cl2= 2NaCl 和H2O反应剧烈(除Be、Mg之外):　　Ca + 2H2O --- Ca(OH)2 + H2置换稀有金属:　　ZrO2 + 2Ca --- Zr + 2CaO和H2的反应(除Be、Mg之外):　　2Na + H2 --- 2NaH NaH: 白色晶体, H显负价, 是强还原剂. ;如： 生成正常氧化物的有Li2O、MgO、CaO等； 生成过氧化物的有Na2O2、BaO2等； 生成超氧化物的有KO2、RbO2等；;图 C-551-(a);Gc2-706-18.12;2 与水作用 2M + 2H2O → 2MOH + H2（g）;图 ; 1.自然界中的主要存在形式： 锂Li: 锂辉石[LiAl(SiO3)2] 钠Na :（第6位）海水 NaCl, 矿物 NaC