第17讲 碱和碱土金属
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第17章碱金属、碱土金属_无机化学
Na[Sb(OH)6]、KClO4、 Li3PO4、K2Na[Co(NO2)6] 难溶盐往往是在与大阴离子相配时出现。
(2) IIA盐类难溶居多，常见盐类除氯化物、硝酸
盐外， 其他难溶，如MCO3、MC2O4、M3(PO4)2、 MSO4、 MCrO4
(3) 离子型盐类溶解度的定性判断标准
巴素洛规则：阴阳离子电荷绝对值相同, 阴阳离子半径 较为接近则难溶，否则，易溶。
对应阳离子的半径小极化力较大，在水溶液中极 易同水分子结合形成水合离子，这种强烈的倾向能释 放出较大的水合能，总效应超过了需要激发时需补偿 的较高电离能和升华热等能量变化，使锂在水溶液中 的还原能力大大提高，电极电势显著下降；
17 － 2 碱金属和碱土金属单质
一、物理性质
IA
IIA
这些金属单质都具有银白色
第 17 章 碱金属和碱土金属
17 - 1 碱金属和碱土金属的通性 17 - 2 碱金属和碱土金属的单质 17 - 3 碱金属和碱土金属的化合物 17 - 4 离子晶体盐类的溶解性
17 - 1 碱金属和碱土金属的通性
金属性强； 多形成离子键 Li, Be共价倾向显著
+1
+2
ns1
ns2
锂的特殊性：
钾的沸点(766 ºC)比钠的(890 ºC)低，当反应体系的温 度控制在两沸点之间，使金属钾变成气态，金属钠和KCl 、NaCl 仍保持在液态，钾由液态变成气态，熵值大为增 加，反应的 TΔrSm 项变大，有利于ΔrGm变成负值使反应 向右进行。
同时，钾为蒸气状态，设法使其不断离开反应体系，
让体系中其分压始终保持在较小的数值，有利于反应向右
碱金属和碱土金属都有很强的还原性，与许多非金 属属单质直接反应生成离子型化合物。在绝大多数化合物 中，它们以阳离子形式存在。
(2) IIA盐类难溶居多，常见盐类除氯化物、硝酸
盐外， 其他难溶，如MCO3、MC2O4、M3(PO4)2、 MSO4、 MCrO4
(3) 离子型盐类溶解度的定性判断标准
巴素洛规则：阴阳离子电荷绝对值相同, 阴阳离子半径 较为接近则难溶，否则，易溶。
对应阳离子的半径小极化力较大，在水溶液中极 易同水分子结合形成水合离子，这种强烈的倾向能释 放出较大的水合能，总效应超过了需要激发时需补偿 的较高电离能和升华热等能量变化，使锂在水溶液中 的还原能力大大提高，电极电势显著下降；
17 － 2 碱金属和碱土金属单质
一、物理性质
IA
IIA
这些金属单质都具有银白色
第 17 章 碱金属和碱土金属
17 - 1 碱金属和碱土金属的通性 17 - 2 碱金属和碱土金属的单质 17 - 3 碱金属和碱土金属的化合物 17 - 4 离子晶体盐类的溶解性
17 - 1 碱金属和碱土金属的通性
金属性强； 多形成离子键 Li, Be共价倾向显著
+1
+2
ns1
ns2
锂的特殊性：
钾的沸点(766 ºC)比钠的(890 ºC)低，当反应体系的温 度控制在两沸点之间，使金属钾变成气态，金属钠和KCl 、NaCl 仍保持在液态，钾由液态变成气态，熵值大为增 加，反应的 TΔrSm 项变大，有利于ΔrGm变成负值使反应 向右进行。
同时，钾为蒸气状态，设法使其不断离开反应体系，
让体系中其分压始终保持在较小的数值，有利于反应向右
碱金属和碱土金属都有很强的还原性，与许多非金 属属单质直接反应生成离子型化合物。在绝大多数化合物 中，它们以阳离子形式存在。
碱金属和碱土金属
(V)
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小结：
ⅠA碱金属: S区 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。
(kg· ) cm
ⅠA 密度 -3
Li(锂) Na(钠) K(钾) Rb(铷) Cs(铯) 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88
电负性 1.0 0.9 0.8 0.7 失去电子的倾向大，受到光照射时， 是最轻的金属元素 0.8 金属性 金属性递增 金属表面的电子易逸出，可制造光电
管，由铯光电管制成的自动报警装置， 碱金属和碱土金属的密度小，属轻金属 ∨ 可报告远处火警；制成的天文仪器可 ⅡA Be(铍) Mg(镁) Ca(钙) Sr(锶) Ba(钡) 密度-3 1.85 1.74 1.54 2.6 根据星光转变的电流大小测出太空中 3.51 (kg· ) cm 金属性 星体的亮度，推算星球与地球的距离。 电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7 金属性递增
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(kg· ) cm
ⅠA 密度 -3
1-1 碱金属和碱土金属的基本性质
Li(锂) Na(钠) K(钾) Rb(铷) Cs(铯) 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88
电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7 氧化数 +1 +1 +1 +1 +1 E (M+/M) -3.04 -2.713 -2.924 (-2.98) (-3.026) (V) 氧化数与族号一致。 *E (Li+)反常，是由于Li的半径较小，易与 ⅡA Be(铍) Mg(镁) Ca(钙) Sr(锶) Ba(钡) 常见的化合物以离子型为主。由于Li+、 水分子结合生成水合离子放出较多能量所致3.51 密度-3 1.85 1.74 1.54 2.6 (kg· 2+半径小，其化合物具有一定共价性。 cm ) Be 电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7 氧化数 +2 +2 +2 +2 +2 E (M+/M) -1.99 -2.356 -2.84 -2.89 -2.92
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小结：
ⅠA碱金属: S区 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。
(kg· ) cm
ⅠA 密度 -3
Li(锂) Na(钠) K(钾) Rb(铷) Cs(铯) 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88
电负性 1.0 0.9 0.8 0.7 失去电子的倾向大，受到光照射时， 是最轻的金属元素 0.8 金属性 金属性递增 金属表面的电子易逸出，可制造光电
管，由铯光电管制成的自动报警装置， 碱金属和碱土金属的密度小，属轻金属 ∨ 可报告远处火警；制成的天文仪器可 ⅡA Be(铍) Mg(镁) Ca(钙) Sr(锶) Ba(钡) 密度-3 1.85 1.74 1.54 2.6 根据星光转变的电流大小测出太空中 3.51 (kg· ) cm 金属性 星体的亮度，推算星球与地球的距离。 电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7 金属性递增
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(kg· ) cm
ⅠA 密度 -3
1-1 碱金属和碱土金属的基本性质
Li(锂) Na(钠) K(钾) Rb(铷) Cs(铯) 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88
电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7 氧化数 +1 +1 +1 +1 +1 E (M+/M) -3.04 -2.713 -2.924 (-2.98) (-3.026) (V) 氧化数与族号一致。 *E (Li+)反常，是由于Li的半径较小，易与 ⅡA Be(铍) Mg(镁) Ca(钙) Sr(锶) Ba(钡) 常见的化合物以离子型为主。由于Li+、 水分子结合生成水合离子放出较多能量所致3.51 密度-3 1.85 1.74 1.54 2.6 (kg· 2+半径小，其化合物具有一定共价性。 cm ) Be 电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7 氧化数 +2 +2 +2 +2 +2 E (M+/M) -1.99 -2.356 -2.84 -2.89 -2.92
第17章 碱金属和碱土金属
碱金属和碱土金属§17-1 碱金属和碱土金属的通性碱金属：IA金属ns1+1价碱土金属：IIA金属ns2+2价活泼金属；锂、铍的化学性质与同族的不同，形成共价键的倾向大§17-2 碱金属和碱土金属的单质一、物理性质金属光泽、良好的导电性和延展性、熔沸点低、软（除Be、Mg外）。
Li、Na、K密度小碱金属能形成液态合金二、化学性质强还原性：直接或间接地与H2、N2、X2、O2、S、P等反应与冷水反应生成相应的氢氧化物及氢气（除Be、Mg外）碱金属及钙、锶、钡的挥发性化合物在高温为焰中的焰色反应：Ca：橙红色Sr：洋红色Ba：Li：红色Na：黄色K、Rb、Cs：紫色§17-3 碱金属和碱土金属的化合物一、氧化物正常氧化物：碱金属在空气中的燃烧产物：Li2O; Na2O2; KO2、RbO2、CsO2颜色：碱金属氧化物的颜色从Li2O到Cs2O依次加深；碱土金属氧化物均为白色熔点及热稳定性：同族从上到下依次降低过氧化物：除Be外均可生成过氧化物；过氧化物+H2O→ H2O2+ 氢氧化物强氧化性超氧化物：MO2（M为IA）或MO4（M为IIA）2MO2+2H2O=O2↑+H2O2+2MOH强氧化性臭氧化物：（M=K、Rb、Cs）33KOH(s)+2O3(g)=2KO3(s)+KOH.H2O( s)+1/2O2(g)KO3=KO2+1/2O24MO3+2H2O=4MOH+5O2↑二、氢氧化物溶解性：同族从上到下依次增大；Be(OH)2,Mg(OH)2难溶碱性：同族从上到下依次增强；Be(OH)2呈两性三、盐类1.碱金属盐类除Li的某些盐具共价性外，其它均为离子晶体M+无色在水中溶解性：LiF, Li2CO3, Li3PO3.5H2O, LiKFeIO6等难溶Na[Sb(OH)6],NaZn(UO2)3(CH3COO)9.6H2O难溶M3[Co(NO2)6], MB(C6H5)4,MClO4,M2PtCl6(M=K,Rb,Cs)难易形成结晶水合物，且半径越小越易形成；熔点较高；热稳定性较高；能形成复盐。
碱金属与碱土金属
第17章碱金属与碱土金属教学要求1.掌握碱金属和碱土金属的存在、性质、制备和用途；2.了解碱金属和碱土金属氧化物的性质和类型以及氢化物性质；3.掌握碱金属和碱土金属氢氧化物的溶解性、碱性及其变化规律；4.掌握碱金属和碱土金属重要盐类的溶解性、热稳定性等性质及其变化规律。
教学时数 2 学时重点：碱金属和碱土金属单质及氢氧化物的溶解性、碱性和盐类溶解性、热稳定性的变化规律。
难点：碱金属和碱土金属酸碱性、溶解性、热稳定性等性质变化规律的理论解释。
本章预习与问题思考：1. 碱金属和碱土金属有哪些主要化学性质？碱金属和钡在过量氧中燃烧的产物是什么？他们与水反应的情况如何？2. 碱金属和碱土金属在自然界主要以哪些矿物质形式存在？写出这些矿物的名称（俗名）及对应的化学式。
3.为什么过氧化钠能做潜水密舱中的供氧剂？而氢化钙却可做野外氢气发生剂？如何检验和除去商品氢氧化钠中的杂质碳酸钠？如何将粗盐中的杂质Ca2+、Mg2+、SO42-除去精制食盐？4.如何鉴别碱金属和碱土金属离子？教学内容：本章共有5节内容，第17-3为学习重点。
本章主要根据教学重、难点要求，通过课堂引导、学生自学和归纳总结的形式完成。
17-1 碱金属和碱土金属的通性（自学）碱金属元素原子的价电子层结构为ns1，只有+1氧化态。
碱金属原子最外层只有1个电子，次外层为8个电子(Li为2电子)，对核电荷的屏蔽效应较强，所以该价电子离核校远，特别容易失去，因此，各周期元素的第一电离能以碱金属为最低。
与同周期的元素比较，碱金属原子体积最大，在固体中原子间的引力较小，所以它们的熔点、沸点、硬度、升华热都很低，并随着Li一Na—K一Rb一Cs的顺序而下降。
随着原子量的增加(即原子半径增加)，电离能和电负性也依次降低（见P.647表20-1）。
碱金属性质的变化一般很有规律，但由于锂原子最小，所以有些性质表现特殊。
事实上，除了它们的氧化态以外，锂及其化合物的性质与本族其它碱金属差别较大，而与周期表中锂的右下角元素镁有很多相似之处。
第十七章碱金属和碱土金属
2011年5月2日 11时1分
4、溶解性 、 碱金属盐类通常易溶于水 碳酸锂例外),且它们的 易溶于水(碳酸锂例外 碱金属盐类通常易溶于水 碳酸锂例外 且它们的 离子都是无色 无色的 只有少数碱金属盐是难溶的; 离子都是无色的。只有少数碱金属盐是难溶的
第17章 碱金属和碱土金属 17章
通 性 氢 化 物 氧 化 物 氢 氧 化 物 盐 类 的 相 似 性 锂 与 镁 ， 铍 与 铝
2011年5月2日 11时1分
1717-1 碱金属和碱土金属元素的通性
碱金属和碱土金属是周期表IA族和 族元素。 碱金属和碱土金属是周期表 族和IIA族元素。 族和 族元素 IA族包括锂、钠、钾、铷、铯、钫六种金属元素。它 族包括锂、 钫六种金属元素。 族包括锂 们的氧化物溶于水呈强碱性，所以称为碱金属 碱金属。 们的氧化物溶于水呈强碱性，所以称为碱金属。 IIA族包括铍、镁、钙、锶、钡、镭六种金属元 族包括铍、 族包括铍 由于钙、 钡的氧化物在性质上介于“碱性” 素。由于钙、锶、钡的氧化物在性质上介于“碱性” 土性” 以前把粘土的主要成分 以前把粘土的主要成分Al 称为“ 和“土性”(以前把粘土的主要成分 2O3称为“土”) 之间，所以称为碱土金属 碱土金属， 之间，所以称为碱土金属，现习惯上把铍和镁也包括 在内。钫和镭是放射性元素。 镁和钡在 在内。钫和镭是放射性元素。钠、钾、钙、镁和钡在 地壳内蕴藏较丰富，它们的单质和化合物用途较广泛。 地壳内蕴藏较丰富，它们的单质和化合物用途较广泛。 戴维电解 得到金属K(Potassium),用 1807年,戴维电解 年 戴维电解KOH得到金属 得到金属 用 同样的方法从NaOH中得到金属 中得到金属Na(Sodium)。 同样的方法从 中得到金属 。
153.7 227.2 247.5 265.4 97 499 4591 0.93 133 421 3088 0.82 147 405 2675 0.82 167 371 2436 0.79
4、溶解性 、 碱金属盐类通常易溶于水 碳酸锂例外),且它们的 易溶于水(碳酸锂例外 碱金属盐类通常易溶于水 碳酸锂例外 且它们的 离子都是无色 无色的 只有少数碱金属盐是难溶的; 离子都是无色的。只有少数碱金属盐是难溶的
第17章 碱金属和碱土金属 17章
通 性 氢 化 物 氧 化 物 氢 氧 化 物 盐 类 的 相 似 性 锂 与 镁 ， 铍 与 铝
2011年5月2日 11时1分
1717-1 碱金属和碱土金属元素的通性
碱金属和碱土金属是周期表IA族和 族元素。 碱金属和碱土金属是周期表 族和IIA族元素。 族和 族元素 IA族包括锂、钠、钾、铷、铯、钫六种金属元素。它 族包括锂、 钫六种金属元素。 族包括锂 们的氧化物溶于水呈强碱性，所以称为碱金属 碱金属。 们的氧化物溶于水呈强碱性，所以称为碱金属。 IIA族包括铍、镁、钙、锶、钡、镭六种金属元 族包括铍、 族包括铍 由于钙、 钡的氧化物在性质上介于“碱性” 素。由于钙、锶、钡的氧化物在性质上介于“碱性” 土性” 以前把粘土的主要成分 以前把粘土的主要成分Al 称为“ 和“土性”(以前把粘土的主要成分 2O3称为“土”) 之间，所以称为碱土金属 碱土金属， 之间，所以称为碱土金属，现习惯上把铍和镁也包括 在内。钫和镭是放射性元素。 镁和钡在 在内。钫和镭是放射性元素。钠、钾、钙、镁和钡在 地壳内蕴藏较丰富，它们的单质和化合物用途较广泛。 地壳内蕴藏较丰富，它们的单质和化合物用途较广泛。 戴维电解 得到金属K(Potassium),用 1807年,戴维电解 年 戴维电解KOH得到金属 得到金属 用 同样的方法从NaOH中得到金属 中得到金属Na(Sodium)。 同样的方法从 中得到金属 。
153.7 227.2 247.5 265.4 97 499 4591 0.93 133 421 3088 0.82 147 405 2675 0.82 167 371 2436 0.79
碱金属和碱土金属教学要求1了解碱金属和碱土金属的通性
1
电负性 M + 水化能 /(kJ/mol) 标准电势 φ θ / V
1.5 2494 -1.85
1.2 1921 -2.372Leabharlann 1.0 1577 -2.868
1.0 1443 -2.89
0.9 1305 -2.91
2、碱金属和碱土金属的存在 由于碱金属和碱土金属的化学活泼性很强，因此在自然界均以化合态形式存在。钠、钾 在地壳中分布很广，其丰度均为 2.5%。锂、铷、铯在自然界中的储量很小且分散，被列为 稀有金属。碱土金属的重要矿物较多，铍为稀有金属。 17-2 碱金属和碱土金属的单质 17-2-1 单质的物理化学性质 碱金属和碱土金属单质除铍为钢灰色外，其它均为银白色光泽。碱金属具有密度小、硬 度小、熔点低的特点，是典型的轻、软金属。碱金属还具有良好的导电性。碱土金属的熔点、 沸点比碱金属高，硬度较大，导电性低于碱金属，规律性不及碱金属强。 由于碱金属和碱土金属的核外电子数较少，原子半径较大，核对价电子的吸引力较小， 因此碱金属和碱土金属的化学活泼性很活泼，表现在： ① 易与水的反应，碱金属与水反应更剧烈，产生的氢气着火燃烧。 ② 易氧化，生成氧化物、过氧化物、超氧化物等。 ③ 与氢的反应，活泼的碱金属均能与氢在高温下直接化合，生成离子型氢化物，由于氢负 离子有较大的半径（2.08），容易变形，所以它仅能存在于干态的离子型氢化物晶体中，而 不能成为水溶液中的水合离子。 钠能溶于液氨中生成蓝色溶液， 该溶液具有导电性和顺磁性。 在溶液中钠离解生成钠正离子和溶剂合电子： Na (S) + (x+y)NH3(l) → Na(NH3)x+ + e (NH3)y其中的溶剂合电子是一种很强的还原剂。 17-2-2 铍的反常性质 Be 原子的价电子层结构为 2s2，它的原子半径为 89pm， Be 离子半径为 31pm ， Be 的电负性为 1.57。铍由于原子半径和离子半径特别小（不仅小于同族的其它元素，还小于碱 金属元素），电负性又相对较高（不仅高于碱金属元素，也高于同族其它各元素），所以铍 形成共价键的倾向比较显著， 不像同族其它元素主要形成离子型化合物。 因此铍常表现出不 同于同族其它元素的反常性质。 （1）铍由于表面易形成致密的保护膜而不与水作用，而同族其它金属镁、钙、锶、钡均易 与水反应。 （2）氢氧化铍是两性的，而同族其它元素的氢氧化物均是中强碱或强碱性的。 （3）铍盐强烈地水解生成四面体型的离子[Be(H2O)4]，键很强，这就削弱了 O── H 键，因 此水合铍离子有失去质子的倾向： [Be(H2O)4 ] 2+ ── [Be(OH) (H2O)3 ] + + H + 因此铍盐在纯水中是酸性的。而同族其它元素（镁除外）的盐均没有水解作用。 17-2-3 单质的制备 1 、熔盐电解法 由于碱金属和碱土金属的化学活泼性很强，所以一般用电解它们熔融化 合物的方法制取。 2 、热分解法 碱金属的某些化合物加热分解能生成碱金属。 3 、热还原法 钾、铷、铯的沸点低易挥发，在高温下用焦炭、碳化物及活泼金属做还原 剂还原它们的化合物，利用它们的挥发性分离。 17-3 碱金属和碱土金属的化合物 17-3-1 氧化物 1、普通氧化物
电负性 M + 水化能 /(kJ/mol) 标准电势 φ θ / V
1.5 2494 -1.85
1.2 1921 -2.372Leabharlann 1.0 1577 -2.868
1.0 1443 -2.89
0.9 1305 -2.91
2、碱金属和碱土金属的存在 由于碱金属和碱土金属的化学活泼性很强，因此在自然界均以化合态形式存在。钠、钾 在地壳中分布很广，其丰度均为 2.5%。锂、铷、铯在自然界中的储量很小且分散，被列为 稀有金属。碱土金属的重要矿物较多，铍为稀有金属。 17-2 碱金属和碱土金属的单质 17-2-1 单质的物理化学性质 碱金属和碱土金属单质除铍为钢灰色外，其它均为银白色光泽。碱金属具有密度小、硬 度小、熔点低的特点，是典型的轻、软金属。碱金属还具有良好的导电性。碱土金属的熔点、 沸点比碱金属高，硬度较大，导电性低于碱金属，规律性不及碱金属强。 由于碱金属和碱土金属的核外电子数较少，原子半径较大，核对价电子的吸引力较小， 因此碱金属和碱土金属的化学活泼性很活泼，表现在： ① 易与水的反应，碱金属与水反应更剧烈，产生的氢气着火燃烧。 ② 易氧化，生成氧化物、过氧化物、超氧化物等。 ③ 与氢的反应，活泼的碱金属均能与氢在高温下直接化合，生成离子型氢化物，由于氢负 离子有较大的半径（2.08），容易变形，所以它仅能存在于干态的离子型氢化物晶体中，而 不能成为水溶液中的水合离子。 钠能溶于液氨中生成蓝色溶液， 该溶液具有导电性和顺磁性。 在溶液中钠离解生成钠正离子和溶剂合电子： Na (S) + (x+y)NH3(l) → Na(NH3)x+ + e (NH3)y其中的溶剂合电子是一种很强的还原剂。 17-2-2 铍的反常性质 Be 原子的价电子层结构为 2s2，它的原子半径为 89pm， Be 离子半径为 31pm ， Be 的电负性为 1.57。铍由于原子半径和离子半径特别小（不仅小于同族的其它元素，还小于碱 金属元素），电负性又相对较高（不仅高于碱金属元素，也高于同族其它各元素），所以铍 形成共价键的倾向比较显著， 不像同族其它元素主要形成离子型化合物。 因此铍常表现出不 同于同族其它元素的反常性质。 （1）铍由于表面易形成致密的保护膜而不与水作用，而同族其它金属镁、钙、锶、钡均易 与水反应。 （2）氢氧化铍是两性的，而同族其它元素的氢氧化物均是中强碱或强碱性的。 （3）铍盐强烈地水解生成四面体型的离子[Be(H2O)4]，键很强，这就削弱了 O── H 键，因 此水合铍离子有失去质子的倾向： [Be(H2O)4 ] 2+ ── [Be(OH) (H2O)3 ] + + H + 因此铍盐在纯水中是酸性的。而同族其它元素（镁除外）的盐均没有水解作用。 17-2-3 单质的制备 1 、熔盐电解法 由于碱金属和碱土金属的化学活泼性很强，所以一般用电解它们熔融化 合物的方法制取。 2 、热分解法 碱金属的某些化合物加热分解能生成碱金属。 3 、热还原法 钾、铷、铯的沸点低易挥发，在高温下用焦炭、碳化物及活泼金属做还原 剂还原它们的化合物，利用它们的挥发性分离。 17-3 碱金属和碱土金属的化合物 17-3-1 氧化物 1、普通氧化物
17.第十七章 碱金属和碱土金属
强
溶解
2011-11-23
大， 大，碱性
强。 强。
9
氢氧化物酸碱性强弱的定性判断：（P804-805） R-O-H →R+ + OH碱式离解 R-O-H → RO- + H+ 酸式离解
RO－ ＋ H＋
概念： 概念： = φ
R－O－H － －
R＋ ＋ OH－
z , z 为 R 的电荷数， r为 R 的半径，单位为 m 的电荷数， 的半径， r 当 φ <2.2时，呈碱性； 时 呈碱性；
2
原子半径减小； 原子半径减小； 电负性最小， 电负性最小， 电负性增大； 电负性增大； I1最小的元素。 金属性、还原性减弱。 最小的元素。 金属性、还原性减弱。
2011-11-23
存在形式：（p795） 795） 存在形式： 锂Li ： 锂辉石 LiAl(SiO3)2;
翡翠成分
钠Na ：海水 NaCl，矿物 NaCl、钠长石 Na[AlSi3O8] ， 、 芒硝 Na2SO4·10H2O 祖母绿成分 钾K： 海水 ： 海水KCl ；钾长石 K[AlSi O ] 绿宝石）； 铍Be ： 绿柱石 3BeO·Al2O3·6SiO2（绿宝石）； 镁Mg : 光卤石 KMgCl3·6H2O ；白云石 CaMg(CO3)2 菱镁矿 MgCO3 钙Ca ：方解石 Ca CO3、石膏 CaSO4·2H2O； ； 锶Sr ： 天青石 SrSO4、 碳酸锶 SrCO3； 钡Ba ：重晶石 BaSO4 T2、写出下列矿石的化学式：光卤石、白云石、菱镁矿、 、 方解石、天青石。（P795）
2011-11-23 3
3
8
§17-2 碱金属和碱土金属的单质（p795-） 17- 碱金属和碱土金属的单质（p7952-1 物理性质和化学性质 金属单质是银白（或银灰） 金属单质是银白（或银灰）色，有良好的导电性和延展性； 有良好的导电性和延展性； 碱土金属的金属键比碱金属的金属键强， 碱土金属的金属键比碱金属的金属键强，所以碱土金属的熔 沸点、硬度、密度都比碱金属高得多。 沸点、硬度、密度都比碱金属高得多。 T3、怎样制备钠汞齐，写出钠汞齐与水反应的现象和反应方程 （P795） Na＋nHg＝ Na·nHg 取汞后注意用滤纸吸去水！ ＋ ＝ 取汞后注意用滤纸吸去水！ 1 Na·nHg＋H2O ＝ NaOH+ H2 ↑+ nHg 反应很慢！ ＋ 反应很慢！ 2 T4、ⅠA族和ⅡA族的金属中，哪几种金属在空气中加热时除生 成氧化物外还有氮化物？（P800） Li2O Na2O2 K2O Rb2O2 Cs2O2 （颜色渐深） 颜色渐深） KO2 2 RbO2 CsO2 （O2足时） 足时） BeO MgO CaO SrO BaO （均为白色） 均为白色） Li3N
溶解
2011-11-23
大， 大，碱性
强。 强。
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氢氧化物酸碱性强弱的定性判断：（P804-805） R-O-H →R+ + OH碱式离解 R-O-H → RO- + H+ 酸式离解
RO－ ＋ H＋
概念： 概念： = φ
R－O－H － －
R＋ ＋ OH－
z , z 为 R 的电荷数， r为 R 的半径，单位为 m 的电荷数， 的半径， r 当 φ <2.2时，呈碱性； 时 呈碱性；
2
原子半径减小； 原子半径减小； 电负性最小， 电负性最小， 电负性增大； 电负性增大； I1最小的元素。 金属性、还原性减弱。 最小的元素。 金属性、还原性减弱。
2011-11-23
存在形式：（p795） 795） 存在形式： 锂Li ： 锂辉石 LiAl(SiO3)2;
翡翠成分
钠Na ：海水 NaCl，矿物 NaCl、钠长石 Na[AlSi3O8] ， 、 芒硝 Na2SO4·10H2O 祖母绿成分 钾K： 海水 ： 海水KCl ；钾长石 K[AlSi O ] 绿宝石）； 铍Be ： 绿柱石 3BeO·Al2O3·6SiO2（绿宝石）； 镁Mg : 光卤石 KMgCl3·6H2O ；白云石 CaMg(CO3)2 菱镁矿 MgCO3 钙Ca ：方解石 Ca CO3、石膏 CaSO4·2H2O； ； 锶Sr ： 天青石 SrSO4、 碳酸锶 SrCO3； 钡Ba ：重晶石 BaSO4 T2、写出下列矿石的化学式：光卤石、白云石、菱镁矿、 、 方解石、天青石。（P795）
2011-11-23 3
3
8
§17-2 碱金属和碱土金属的单质（p795-） 17- 碱金属和碱土金属的单质（p7952-1 物理性质和化学性质 金属单质是银白（或银灰） 金属单质是银白（或银灰）色，有良好的导电性和延展性； 有良好的导电性和延展性； 碱土金属的金属键比碱金属的金属键强， 碱土金属的金属键比碱金属的金属键强，所以碱土金属的熔 沸点、硬度、密度都比碱金属高得多。 沸点、硬度、密度都比碱金属高得多。 T3、怎样制备钠汞齐，写出钠汞齐与水反应的现象和反应方程 （P795） Na＋nHg＝ Na·nHg 取汞后注意用滤纸吸去水！ ＋ ＝ 取汞后注意用滤纸吸去水！ 1 Na·nHg＋H2O ＝ NaOH+ H2 ↑+ nHg 反应很慢！ ＋ 反应很慢！ 2 T4、ⅠA族和ⅡA族的金属中，哪几种金属在空气中加热时除生 成氧化物外还有氮化物？（P800） Li2O Na2O2 K2O Rb2O2 Cs2O2 （颜色渐深） 颜色渐深） KO2 2 RbO2 CsO2 （O2足时） 足时） BeO MgO CaO SrO BaO （均为白色） 均为白色） Li3N
17章_碱金属和碱土金属
Li+和Be2+半径特小，它们的盐难溶，水解溶液呈碱性。
2015/9/19
16
3.2
1. 氧化物
氧化物
制备： Na2O2 + 2Na → 2Na2O 2KNO3 + 10K → 6K2O + N2 性质:碱金属在空气中燃烧时，只有锂的主要产物是 Li2O。碱土金属同氧化合，一般形成氧化物。 这两族元素的氧化物热稳定性总趋势是从Li到Cs， 从Be到Ba逐渐降低。 熔点的变化趋势与热稳定性相同。 碱土金属氧化物的熔点都很高。因此氧化铍和氧化镁用于 制造耐火材料。
钠 钾 钙 锶 铷 铜 锂 硼
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红绿锶钡信号弹
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电 离 能 、 电 负 性 减 小
金原 属子 性半 、径 还增 原大 性 增 强
性质变化规律 IA IIA Li Be Na Mg K Ca Rb Sr Cs Ba
原子半径减小 金属性、还原性减弱 电离能、电负性增大
3、它们不论在固态或在水溶液中都具有很强的还原性
其中锂在碱金属中是相对稳定的，但由于Li+的半径相当小，水 合时放的热比钠等其它金属还多，因此从锂的标准电极电势看， 它的还原性相当强。 从p797图17—1中看出，这两族元素不处于水的稳定区内。不能 用来还原水溶液中的其它物质。
在高温下，钠、镁和钙能夺取氧化物中的氧或氯化物中的氯：
2015/9/19 3
Lithium (Li) Sodium (Na) Potassium (K) Rubidium (Rb) Cesium (Cs) Francium (Fr)
(a) Li
(b) Na (c) K
(d) Rb, Cs
无机化学第十七章 碱金属和碱土金属
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl Be
Be Cl
Al Al
Cl
Cl
Cl
Cl
（5）其它与M+（IA）M2+（IIA）有相似性的离子：
• NH4+ — K+相似：如溶解度与晶体结构相似。
(148pm 132pm)
• Tl+—Rb+相似： 如：TlOH水溶液是强碱 —+C—O—2 RbOH水溶液是强碱 —+C—O—2
金属置换法:用活泼金属作还原剂的热还原法称金属置 换法，常用还原剂金属有：Na、Ca、Mg、Ba、Al等。
KCl + Na ==== NaCl + K RbCl + Ca == CaCl2 + 2Rb
3CaO + 2Al =1真=47=空3K= 3Ca + Al2O3
K通常不用电解法而用置换制备，这是因为它易 溶在熔融的KCl中，难于分离，且电解中产生的超氧 化物与金属钾会发生爆炸，所以不用电解法制钾。 Rb 和Cs也是这样。
碳酸锶矿：SrCO3
大理石: CaCO3
萤 石: CaF2
天青石: SrSO4
重晶石: BaSO4
光卤石: KCl ·MgCl2 ·6H2O
C-208
TUPIAN
Gc-717-18.23
大理石: CaCO 3
绿柱石:Be 3Al2 (SiO 3 )6
§17—2 碱金属和碱土金属单质 1 . 单质的物理性质和化学性质 2. 单质的制备
M(s) + cryp(soln) + am(l) → [M(cryp)]+[M(am)]−(s)
X射线衍射实验明确证实, 该固体盐的结构为“钠 化钠”，其中的[Na–]阴离子对应于 NaCl 中的 Cl- 离子 。 M(s) + cryp(soln) + am(l)→[M(cryp)]+[e−(am)](s)
十七章碱金属和碱土金属PPT课件
俗名： 光卤石、石膏、菱镁矿、方解石、重晶石等
23.11.2020
2
碱金属和碱土金属元素的基本性质
元素符号 I1
电负性
Li 520 0.98
Na 496 0.93
K 419 0.82
Rb 403 0.82
Cs 376 0.79
ψθ/V -3.045 -2.714 -2.925 -2.925 -2.923
普通氧化物 过氧化物 超氧化物 臭氧化物
ⅠA Na2O ⅡA CaO
Na2O2 NaO2 KO3 CaO2 CaO4
普通氧化物(O2-) 1s22s22p6
σ σ σ π 过氧化物(O22-) K (2 K s ) 2 (* 2 s ) 2 (2 p ) 2 (2 p ) 4 (* 2 p ) 4 σ σ σ π 超氧化物(O2-) K (2 K s) 2 (* 2 s) 2 (2 p ) 2 (2 p ) 4 (* 2 p ) 3
元素符号 I1
电负性 ψθ/V
Be 900 1.57 -1.85
Mg 738 1.31 -2.36
Ca Sr Ba 590 550 503 1.00 0.95 0.89 -2.87 -2.87 -2.91
23.11.2020
3
小电 强金 原 离 属子 能 性半 、 、径 电 还增 负 原大 性性 减增
23.11.2020
13
3.金属置换法[主制K、Rb、Cs(高温、低压）]
KCI+Na=NaCI+K↑ 2RbCI+Ca=CaCI2+2Rb↑ 2CsAIO2+Mg=MgAI2O4+2Cs↑
[思考]不活泼金属置换活泼金属，是否 与金属活泼性顺序矛盾？
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2
碱金属和碱土金属元素的基本性质
元素符号 I1
电负性
Li 520 0.98
Na 496 0.93
K 419 0.82
Rb 403 0.82
Cs 376 0.79
ψθ/V -3.045 -2.714 -2.925 -2.925 -2.923
普通氧化物 过氧化物 超氧化物 臭氧化物
ⅠA Na2O ⅡA CaO
Na2O2 NaO2 KO3 CaO2 CaO4
普通氧化物(O2-) 1s22s22p6
σ σ σ π 过氧化物(O22-) K (2 K s ) 2 (* 2 s ) 2 (2 p ) 2 (2 p ) 4 (* 2 p ) 4 σ σ σ π 超氧化物(O2-) K (2 K s) 2 (* 2 s) 2 (2 p ) 2 (2 p ) 4 (* 2 p ) 3
元素符号 I1
电负性 ψθ/V
Be 900 1.57 -1.85
Mg 738 1.31 -2.36
Ca Sr Ba 590 550 503 1.00 0.95 0.89 -2.87 -2.87 -2.91
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小电 强金 原 离 属子 能 性半 、 、径 电 还增 负 原大 性性 减增
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3.金属置换法[主制K、Rb、Cs(高温、低压）]
KCI+Na=NaCI+K↑ 2RbCI+Ca=CaCI2+2Rb↑ 2CsAIO2+Mg=MgAI2O4+2Cs↑
[思考]不活泼金属置换活泼金属，是否 与金属活泼性顺序矛盾？
碱金属、碱土金属 ppt课件
钠盐与钾盐的区别
1、溶解度：钠盐大于钾盐； 2、钠盐易吸潮，而钾盐不易； 3、钠盐含结晶水的数目多于钾盐。
2、 盐类的溶解性
(1) IA盐类易溶为主，难溶的有：K2[PtCl6]、
Na[Sb(OH)6]、KClO4、 Li3PO4、K2Na[Co(NO2)3] 难溶盐往往是在与大阴离子相配时出现。
碱土金属的氧化物可以通过其碳酸盐、氢氧化物、 硝酸盐或硫酸盐的热分解来制备。
氧化物热稳定性总的趋势是，同族从上到下依次降 低，熔点也按此顺序降低。
碱土金属离子半径较小，电荷高，其氧化物的晶格能 大，因而其熔点比碱金属氧化物的熔点高得多。
2、 氢氧化物
（1） 氢氧化物性质
碱金属和碱土金属的氢氧化物都是白色固体。 Be(OH)2为两性氢氧化物，LiOH和Be(OH)2为中强 碱，其余氢氧化物都是强碱。 碱金属的氢氧化物都易溶于水，在空气中很容易吸 潮，它们溶解于水时放出大量的热。除氢氧化锂的溶解 度稍小外，其余的碱金属氢氧化物在常温下可以形成很 浓的溶液。
碱金属和碱土金属都有很强的还原性，与许多非金 属单质直接反应生成离子型化合物。在绝大多数化合物中 ，它们以阳离子形式存在。
（1）碱金属、碱土金属与水的作用
2 M ＋ 2 H2O
2 MOH ＋ H2 (g)
（2） 碱金属、碱土金属与液氨的作用
M1 ＋ (x＋y) NH3 M2＋ (2x＋y) NH3
碱金属和碱土金属
一、 金属单质 1、 物理性质
IA
IIA
这些金属单质都具有银白色
Li
Be 的金属光泽，具有良好的导电性
Na
Mg 和延展性。
K
Ca
Rb
Sr
由于碱土金属的金属键比碱金
《碱金属碱土金属》PPT课件
因为它熔点低，易挥发，生成的K易溶在熔融的
KCl中，难于分离，且电解中编产辑p生pt 的超氧化物与
18
金属钾会发生爆炸。
二、其它氧化 物的制备
过氧化物
超氧化物
4Na＋O2==45=3-=4=73=K=2Na2O
573-673K
2Na2O＋O2====2Na2O2
773-793K
2BaO＋O2======2BaO2
第十七章 碱金属 碱土金属
The Elements of the Alkali and the Alkaline Earth Metals
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
S区元素
P区元素
2He
3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne
11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
锂辉石(Li2·Al2O3·4SiO2)
明矾(K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O) 大理石（ (CaCO3 ）
石膏(CaSO4·2H2O) 重晶石(BaSO4) 硫酸盐矿
石灰石(CaCO3) 碳酸盐矿
天青石(SrSO4)
菱镁矿(MgCO3)
编辑ppt
8
金属的制备
电解熔盐法是最强的氧化还原手段，由 于卤化物的熔点较低，所以常用电解氯 化物法制备活泼金属：
MO+CO2 = MCO3 (M=碱土金属) BeO+NaOH=Na2Be(OH)4(铍酸钠)
BeO+编2辑HppCt l=BeCl2+H2O
17
1、为什么自然界没有游离态的碱金属和 碱土金属？它们主要以哪些形式存在？
12、、答碱：金因属为有碱哪金些属特和殊碱的土物金理属性是质最？活泼的 金因形盐3碱备、属此式矿土金，它有。工金属它们卤业属钾们总化上有。与是物常哪空以，用些气化硅电？或合酸解为水态盐方什接存矿法么触在，制不时于硫备用会自酸的电发然盐碱解生界矿金法反，和属制应主碳和，要酸
第十七章 碱金属和碱土金属(庞)
水蒸气
X2
O2 NH3 NaOH
MO M(NH2)2 + H2 HMO2- + H2
（M=Be）
M(OH)2 + H2
（M=Be,Mg）
M
H2
MO + H2
MH2(M=Ca,Sr,Ba)
一、与水的反应
[问题] 根据标准电极电势，锂与水的反应活泼性比 铯还强，然而实际上锂还不如钠活泼。这是为什么？ 答：①锂的熔点较高，反应放出的热量不足以使它 熔化，钠在反应时则被熔化，因而固体锂与水接触 的表面积不如液体钠大； ②反应产物LiOH的溶解度小，它覆盖在锂 的表面，阻碍反应的进一步进行。
第一节 碱金属和碱土金属的通性
碱金属和碱土金属原子的最外层电子排布分别 为:ns1和ns2,这两族元素构成了周期系的s区元素。 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 元素的第一电离势在同一周期中为最低。 碱金属元素的原子很容易失去一个电子而呈+1氧 化态，因此碱金属是活泼性很强的金属元素。它 们不会具有其它氧化态。
钠长石 钾 长 石
二、 制备 （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 ===
通电
2Na +Cl2
[思考] 电解氯化钠为什么用氯化钠和氯化钙的混合盐？
答：①降低电解质的熔点，防止钠的挥发。NaCl 的熔点是1073K，Na的沸点是1156K，混合盐的 熔点是873K
MX(X=卤素） M2S
M2O(M=Li) M2O2(M=Na,K,Rb,Cs) MO2(M=K,Rb,Cs)
X2
O2 NH3 NaOH
MO M(NH2)2 + H2 HMO2- + H2
（M=Be）
M(OH)2 + H2
（M=Be,Mg）
M
H2
MO + H2
MH2(M=Ca,Sr,Ba)
一、与水的反应
[问题] 根据标准电极电势，锂与水的反应活泼性比 铯还强，然而实际上锂还不如钠活泼。这是为什么？ 答：①锂的熔点较高，反应放出的热量不足以使它 熔化，钠在反应时则被熔化，因而固体锂与水接触 的表面积不如液体钠大； ②反应产物LiOH的溶解度小，它覆盖在锂 的表面，阻碍反应的进一步进行。
第一节 碱金属和碱土金属的通性
碱金属和碱土金属原子的最外层电子排布分别 为:ns1和ns2,这两族元素构成了周期系的s区元素。 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 元素的第一电离势在同一周期中为最低。 碱金属元素的原子很容易失去一个电子而呈+1氧 化态，因此碱金属是活泼性很强的金属元素。它 们不会具有其它氧化态。
钠长石 钾 长 石
二、 制备 （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 ===
通电
2Na +Cl2
[思考] 电解氯化钠为什么用氯化钠和氯化钙的混合盐？
答：①降低电解质的熔点，防止钠的挥发。NaCl 的熔点是1073K，Na的沸点是1156K，混合盐的 熔点是873K
MX(X=卤素） M2S
M2O(M=Li) M2O2(M=Na,K,Rb,Cs) MO2(M=K,Rb,Cs)
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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。 利用这一特性，铯被用来制造光电管中的阴极。
无机化学
单质的化学性质 能直接或间接地与电负性较高的非金属元素反 应，如与卤素、硫、氧、磷、氮和氢等形成相应 的化合物：2Na+ Cl2= 2NaCl 臵换稀有金属：ZrO2 + 2Ca → Zr + 2CaO 和H2的反应(除Be、Mg之外): Na + H2 → 2NaH NaH为白色晶体, H显负价, 是 强还原剂
钫和镭是放射性元素。
无机化学
活泼金属
容易失去外层s电子，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。 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。
无机化学
单质的制备 电解法 以石墨为阳极, 以铁为阴极, 电解NaCl熔盐 阳极：2Cl-→Cl2+2e 阴极：2Na+ + 2e →2Na Na的沸点(b.p.)与NaCl的熔点(m.p.)相近, 易挥发失 掉Na, 要加助熔剂, 如CaCl2, 这样, 在比Na的b.p.低 的温度下即可熔化。
(2)与CO2的作用：
Li2 O CO 2 Li2 CO 3 2Na2 O 2 2CO2 2Na2 CO 3 O 2 (g) 4KO2 2CO2 2K 2 CO 3 3O2 (g)
KO3与水反应剧烈：4KO3 + 2H2O=4K+ + 4OH－ + 5O2
无机化学
三类氧化物的化学性质
(1) 与H2O的作用:
Ι M 2 O H 2O 2MOH （Li Cs剧烈程度）
M II O H 2 O M(OH)2
（BeO 除外）
Na 2 O 2 2H2 O 2NaOH H 2 O 2 2KO2 2H2 O 2KOH H 2 O 2 O 2
都有金属光泽，良好的导电性和延展 性。除铍和镁，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密度最小的，比煤油 还小，故只能保存在石蜡中。 无机化学
液态合金：碱金属的重要特性。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。 钠汞齐(汞齐, 是金属溶解于汞中形成的溶液, 常 作还原剂): 钠溶于汞中得到人也是液体合金, Na 还原性强, 反应猛烈, 但Na· nHg钠汞齐却是平和 的还原剂, 反应不剧烈, 可以控制: 2(Na· nHg) + 2H2O →2NaOH + H2 + 2nHg
第十四章
碱金属tal
14.1 s区元素概述 14.2 s区元素的单质 14.3 s区元素的化合物
中南大学化学化工学院
无机化学
本章学习要求
熟悉S区元素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 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 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
I2/ kJ· mol-1
I3/ kJ· mol-1 电负性 EΘ/V 密度/g· cm-3 熔点/K 沸点/K 硬度
1757
14849 1.57 -1.85 1.85 1551 3243 —
965
----0.89 -2.91 3.5 993 1913 —
无机化学
14.2 s区元素的单质
14.2.1 单质的物理性质和化学性质
14.3 s区元素的化合物 氢化物
氧化物
氢氧化物
重要盐类及其性质
无机化学
氢化物—离子型氢化物（除Be、Mg）
均为白色晶体, 热稳定性差
Δ r H f kJ mol1
LiH NaH KH RbH CsH NaCl -90.4 -57.3 -57.7 -54.3 -49.3 -441
其中, LiH最稳定。原因: Li+半径最小, 极化能力强, 与H形 成的离子键趋向共价键, 所以最稳定。
还原性强 (E(H2 /H ) 2.23V) 钛的冶炼 2LiH T iO2 T i 2LiOH 剧烈水解 MH H 2 O MOH H 2 (g)
无机化学
CaH2 2H 2O Ca(OH)2 2H 2 (g)
形成配位氢化物
无机化学
共价性：碱金属元素以离子键结合为特征，也 呈现一定的共价性。即使最典型的离子化合物 CsF也有共价性
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。 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。 某些碱金属的有机物，有共价特征。例如Li4(CH3)4 甲基锂。
热还原法:是制备碱金属或碱土金属单质的一种 较为简便的方法。如用碳可将碳酸钾还原成金 属钾：K2CO3+2C = 2K+3CO (1473K)
镁除了常用熔融的无水氯化镁进行电解制备外，工 业上还采用一种氧化镁与碳或碳化钙的热还原法。 MgO(s)十C(s) = CO(g)十Mg(g) (高温) 无机化学
无机化学
电 离 能 、 电 负 性 减 小
金 属 性 、 还 原 性 增 强
原 子 半 径 增 大
IA Li
IIA Be
Na
K
Mg
Ca
Rb
Sr
Cs Ba 原子半径减小
金属性、还原性减弱
电离能、电负性增大
无机化学
碱金属和碱土金属元素的基本性质
锂
元素符号 原子序数 原子量 价电子层结构 原子半径/pm 离子半径/pm I1/ kJ· mol-1 Li 3 6.941 2s1 123 60 520 7298 11815 0.98 -3.045 0.534 453.69 1620 0.6
（无水）乙醚 4LiH AlCl3 Li[AlH4 ] 3LiCl
氢化铝锂
LiAlH4受潮时强烈水解 LiAlH4 4H2O LiOH Al(OH)3 4H2
无机化学
氧化物
正常氧化物(O2-) 1s 2 2s 2 2 p 8
过氧化物(O22-) 超氧化物(O2-)
KO2 无机化学
焰色反应
Li
Na
K
Ca
无机化学
Sr
Ba
与水作用反应剧烈(除Be、Mg之外) 2M + 2H2O → 2MOH + H2（g）
Li
Na
K
Ca
无机化学
14.2.2 s区元素的存在和单质的制备
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NaCl, 钠长石 Na[AlSi3O8] , 芒硝Na2SO4· 10H2O 钾K(第7位)：海水中K+；钾长石K[AlSi3O8]；明矾 Rb铷和Cs铯：与K共生。 Be 铍: 绿柱石 3BeO· Al2O3· 6SiO2 Mg 镁 ( 第 8 位 ) : 光 卤 石 KMgCl3· 6H2O ， 白 云 石 CaMg(CO3)2 、菱镁矿 MgCO3 Ca 钙(第5位)、Sr锶、Ba钡(第17位)：以碳酸盐及硫酸盐 矿物存在，如石膏CaSO4· 2H2O，重晶石BaSO4，天青石 SrSO4 无机化学
熟悉锂、铍在同族元素中的特殊性，掌握对角线规则
无机化学
14.1 s区元素概述
碱金属(IA ): ns1
Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
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。
碱土金属(IIA ): ns2
Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 碱土金属元素的氧化物属于“土性的”难熔物，故 称碱土金属。
无机化学
单质在空气中燃烧(含焰色反应)，形成氧化物
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
Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2 BeO MgO CaO SrO BaO2 镁 带 的 燃 烧 Na2O2 Li2O
KK (σ 2s ) 2 (σ * 2s ) 2 (σ 2 p ) 2 ( 2 p ) 4 (π * 2 p ) 4 KK (σ 2s ) 2 (σ * 2s ) 2 (σ 2 p ) 2 ( 2 p ) 4 (π * 2 p )3
稳定性:O2- > O2- > O22-
Na 2 O 2 制备: 直接 2Na O 2 KO2 (燃烧) K O2
锂辉石 LiAl(SiO3)2
绿柱石 3BeO· Al2O3· 6SiO2
钠长石 Na[AlSi3O8]
光卤石 KMgCl3· 6H2O
白云石 CaMg(CO3)2
菱镁矿 MgCO3
无机化学
天青石(celestite) SrSO4
重晶石 BaSO4
萤石(fluorite)
CaF2
大理石CaCO3
液态Na的密度小, 浮在熔盐上面, 易于收集. 但产物 中总有少许Ca。
无机化学
化学还原法：MgO + C --- CO + Mg (高温) 反应常温下△rG0m > 0，但△rS0m > 0, 高温下可能 反应：KCl(l) + Na --- NaCl + K(g) 2RbCl(l) + Ca--- CaCl2 + 2Rb(g)