无机化学(5)碱金属
无机化学-碱金属与碱土金属元素单质的制备与性质
Fe盐的催化剂
2M(s) 2NH3(l) 2M 2NH2 H2 (g)
溶剂合电子
18
M- : alkalide; Na- : sodide
钠阴离子
en = ethylenediamine 2 Na (s) ＋ en Na+(en) ＋ Na-(en) NaK(l) + en K+(en) ＋ Na-(en)
10
1. 与水的反应
Akali metal: 2 M(s) + 2 H2O (l) = 2 M+(aq) + 2OH-(aq) + H2(g) Akaline earth metal: M(s) + 2H2O (l) = M2+(aq) + 2OH-(aq) + H2(g)
Li
Na
K
应用：金属钠与
16
碱土金属的反应性
碱土金属活泼性略差，室温下这些金属
镁
表面缓慢生成氧化膜。它们在空气中
与
加热发生反应，生成氧化物和少量氮
二
化物(如：Ca3N2、Mg3N2)。
氧 化
因此在金属熔炼中常用Li、Ca等除去
碳
溶解在熔融金属中的氮气和氧气,在电
反
子工业中常用Ba除去真空管中痕量氮
应
气和氧气,在高温时碱金属和碱土金属
2. DG 的大小则由 D r Gm= D r Hm-T D r Sm 决定. 其中熵变 一般对DG的贡献比较小， DG的大小主要由D r Hm来决 定. D r Hm则要由设计的 Born-Haber 循环来决定. 而循环 中的晶格能值的大小对整个反应能否进行及产物稳定性 关系重大.
3. 晶格能又正比于阴、阳离子电荷的乘积，反比于阴、阳 离子的距离. 这样就要求阴、阳离子具备一定的 “匹配 ” 条件，产生最好的能量效应. 此即所谓的“大-大，小小”规则.
高中常用化学方程式
高中常用化学方程式无机化学一、碱金属（ Li 、 Na、 K、 Rb、 Cs ）1. 钠放在空气中：4Na+O2===2Na2O（金属钠表面很快变暗）2. 钠在空气中燃烧：（淡黄色固体）3. 钠与水反应：2Na+2HO===2NaOH+H↑（浮、熔、游、响）4. 钠与硫酸铜盐溶液反应：2Na+CuSO4+2H2O===Na2SO4+Cu（OH）2↓+H2↑5. 氧化钠与水反应： Na2O+H2O===2NaOH6. 氧化钠与二氧化碳反应： Na2O+CO2===Na2CO37. 过氧化钠与水反应：2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑（过氧化钠即是氧化剂又是还原剂）8. 过氧化钠与二氧化碳反应：2Na2O2+2CO===2Na2CO3+O2（常用于呼吸面具、潜水艇作供氧剂）9. 过氧化钠与稀硫酸反应：2Na2O2+2H2SO4===2NaSO4+2H2O+O2↑10. 盐酸中滴加纯碱溶液：Na2CO3+2HCl===2NaCl+HO+CO2↑11. 纯碱溶液中滴加少量稀盐酸：Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl12. 碳酸钠溶液与二氧化碳反应：Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO313. 小苏打固体受热分解：14. 小苏打与氢氧化钠的反应：NaHCO3+ NaOH===Na2CO3+ H2O15. 金属锂在空气中燃烧：4Li+O 2===2Li 2O（仅生成氧化锂）16. 小苏打溶液与稀盐酸反应：NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑17. 金属钠与硫粉混合爆炸：2Na+S===NaS（不需要任何条件）二、镁.铝.铁1. 氧气作用：2. 镁与氮气作用：3. 金属镁能在二氧化碳中燃烧：(CO2不能用扑灭由Mg,Ca,Ba,Na,K等燃烧的火灾) 4. 镁与稀硫酸的反应：Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑5. 镁能与与沸水反应：6. 氧化镁的反应： MgO+SO3===MgSO4MgO+H2SO4===MgSO4+H2O7. 氢氧化镁与氯化铵反应：Mg(OH)2+2NH4Cl===MgCl2+2NH3·H2O8. 铝箔在空气中燃烧：9. 铝箔在氯气中燃烧：10. 铝与稀盐酸反应：2Al+6HCl===2AlCl 3+3H2↑11. 铝与稀硫酸反应：2Al+3H2SO4===Al 2(SO4) 3+3H2↑12. 铝与氢氧化钠溶液反应：2Al+2NaOH+2HO===2NaAlO+3H2↑13. 铝热反应：14. 氧化铝的两性：Al 2O3+3H2SO4===Al 2(SO4) 3+3H2OAl2O3+2NaOH===2NaAlO+H2O15 氯化铝与过量的氨水：AlCl 3+3NH· H2O===Al(OH)3↓ +3NH4Cl16 氢氧化铝的两性：Al(OH) 3+NaOH===NaAlO2+2H2OAl(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O17 氢氧化铝的不稳定性：3+18.Al与强碱的反应：AlCl 3+3NaOH===Al(OH)↓+3NaCl（碱不足）19. 偏铝酸盐与二氧化碳的反应：2NaAlO2+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+Na2CO320. 铁与水蒸汽的高温反应：21. 铁与稀盐酸的反应：Fe+2HCl===FeCl2+H2↑22. 铁与氯化铜的反应： Fe+CuCl2===FeCl2+Cu23. 铁与氯化铁的反应： 2FeCl 3+Fe===3FeCl224. 铁的氧化物与稀盐酸的反应： FeO+2HCl===FeCl2+3H2OFe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O Fe 3O4+8HCl===FeCl 2+2FeCl 3+4H2O25. 制还原铁粉：26.2FeCl 3+Cu===2FeCl2+CuCl2 ( 用于雕刻铜线路版)27. 氯化铁与过量的氨水反应：FeCl 3+3NH· H2O===Fe(OH)3↓ +3NH4Cl28. 氢氧化铁的不稳定性：29.4Fe（OH）2+O2+2HO===4Fe(OH)3（空气中白色固体转化为红褐色固体）30. 镁铁之间的置换反应： FeCl 2+Mg===Fe+MgCl231. 氢氧化铜的不稳定性：32. 氢氧化镁的不稳定性：33.FeCl 3 ↓ +3NaCl（有红褐色沉淀生成）+3NaOH===Fe(OH)34. 用硫氰化钾验证3+3+ - Fe ：Fe +3SCN=== Fe（SCN）（血红色物质出现）335.MgCl +2NH· H O===Mg(OH)↓ +NHCl2 3 2 2 4三、卤族元素（F 、 Cl 、 Br 、I 、 At ）1. 铜、铁在氯气中燃烧：（棕色的烟，水溶液为蓝色）（生成相对的高价态）（棕色的烟，水溶液为黄色）2. 钠在氯气中燃烧：3. 氢气在氯气中燃烧：（安静燃烧，苍白色火焰）光照氯气和氢气的混合气体：Cl 2+H2===2HCl（爆炸）4. 磷在氯气中燃烧：（大量的白色烟雾）5. 冷暗处： F2 + H 2 === 2HF6. 氟气的强氧化性： 2F2 +2H2O===4HF+O27. 氯气溶于水的部分与水反应： Cl 2+H2 O===HCl+HClO（新制的氯水为黄绿色，由于内部溶解了氯气新制的氯水的成分： Cl 2、 Cl -、 H+、 ClO-、 HClO、H2 O）8. 实验室制氯气：9.16HCl+2KMnO4==2KCl+2MnCl2 +5Cl 2↑ +8H2O10. 次氯酸不稳定：11. 氯气与碱的反应： Cl 2+2NaOH===NaCl+NaClO+H3Cl2+6KOH(热、浓 )===5KCl+KClO +3H O3 212. 工业制漂白粉及漂白粉的应用和失效：2Cl 2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO) 2+2H2O（用于工业制漂白粉。
无机化学教学资料——碱金属与碱土金属练习题
碱金属与碱土金属练习题1、在下列性质中,碱金属比碱土金属高(或大)的是( ) A：熔点 B：沸点C：硬度 D：半径2、下列性质中,碱金属和碱土金属都不具有的是( ) A：与水剧烈反应 B：与酸反应C：与碱反应 D：与强还原剂反应3、下列原子中哪一种原子第一电离势最大( )A：Na B：LiC：Be D：Mg4、碱土金属与碱金属相比较,碱土金属比相邻的碱金属多一个电子,即增加了一个单位的核电荷,所以( )A：碱土金属原子半径比相邻的碱金属大些B：碱土金属的电离能比相邻的碱金属大C：较易失去第一个电子D：比碱金属更活泼5、下列金属单质表现两性的是( )A：Li B：MgC：Ba D：Be 6、下列四种氢氧化物中溶解度最小的是( )A：LiOH B：Mg(OH)2C：Be(OH)2 D：Ba(OH)27、在NaOH溶液中通入CO2制备Na2CO3,以下各种情况中,效果最好的是( )A：热的浓NaOH溶液 B：热的稀NaOH溶液C：冷的浓NaOH溶液 D.：冷的稀NaOH溶液8、下列物质的硫酸盐在水中溶解度最小的是( )A：MgSO4 B：CaSO4C：SrSO4 D：BaSO49、下列物质热分解温度最高的是( )A. MgCOB. CaCOC. SrCOD. BaCO10、锂和镁的哪种盐溶于水( )A. 氟化物B. 碳酸盐C. 磷酸盐D. 氯化物11、碱金属,碱土金属氢氧化物中显示两性的是( )A. Mg(OH)2B. Be(OH)2C. Sr(OH)2D. LiOH12以下四种氢氧化物中碱性最强的是( )A. Ba(OH)2B. CsOHC. NaOHD. KOH13、ⅡA族金属的硫酸盐,硝酸盐的热稳定性随着原子半径的增大而( )A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 无法推断D. 变化不大14、"因为周期表中处于对角线位置的元素都符合对角线规则,所以锂和镁的所有性质都相同"此说法( )A. 因对果对B. 因对果错C. 因错果对D. 因错果错15、以下关于ⅠA,ⅡA族元素通性的叙述错误的是( )A、与同周期其它元素相比,碱金属原子体积大,原子间引力小,所以它们的熔沸点低,硬度小。
第17章碱金属、碱土金属_无机化学
(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。
无机化学化学方程式
无机化学化学方程式包括碱金属、卤族元素、硫和硫的化合物、碳族元素、氮族元素。
一、碱金属：1.新切的钠有银白色光泽，但很快发暗；方程式：4Na+O2=2Na2O；该产物不稳定。
钠在空气中燃烧时，发出黄色的火焰；同时生成淡黄色的固体，方程式：2Na+O2点燃==Na2O2。
锂燃烧方程式：4Li+O2点燃==2Li2O；钾燃烧方程式：K+O2点燃==KO2。
2.钠与氧气在不点火时平稳反应，硫的化学性质不如氧气活泼，将钠粒与硫粉混合时爆炸，方程式：2Na+S=Na2S 3.钠与水剧烈反应后滴有酚酞的水变成红色，方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；钾与水反应更剧烈，甚至爆炸，为了安全，常在小烧杯上盖一块小玻璃片。
4.过氧化钠粉末用脱脂棉包住，①滴几滴水，脱脂棉燃烧；方程式：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；②用玻璃管吹气，脱脂棉也燃烧；有关的方程式：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑；这两个反应都是放热反应，使脱脂棉达到着火点。
在过氧化钠与水或CO2反应生成O2的两个反应中，为生成1mol O2，需要的Na2O2的物质的量都为2mol，同时需要的H2O或CO2的物质的量都为2mol。
5.纯碱的化学式是Na2CO3，它不带结晶水，又俗名苏打。
碳酸钠晶体化学式是Na2CO3?10H2O，在空气中不稳定，容易失去结晶水，风化，最后的产物是粉末状，叫无水碳酸钠。
钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠等在空气中露置的最后产物都是无水碳酸钠。
6.碳酸钠和碳酸氢钠两种固体物质都可以与盐酸反应放出气体，有关离子方程式分别为：CO32-+2H+=H2O+CO2↑；HCO3-+H+=H2O+CO2↑；其中，以碳酸氢钠与盐酸的反应速度更快；如果碳酸钠和碳酸氢钠的质量相同，当它们完全反应时消耗的盐酸以碳酸钠为多。
7.碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性较差的是碳酸氢钠，其加热时发生分解，方程式是：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑。
大学无机化学——碱金属和碱土金属
钾比钠活泼，为什么能通过如下反应制备金属钾？
N (l) a K(l) C N l(a l) K C (g （ )8 l C 5 )0
rGm r H m TS I 1 ( K ) 4 18.9 kJ • mol -1 I 1 ( Na ) 495.8 kJ • mol -1 沸点 : K : 759 C
12—1—2 化学性质
碱金属和碱土金属都很活泼，有很强的还原 性
在自然界中大都以离子型化合物存在，在绝 大多数化合物中，它们以正离子形式存在
钠长石: NA a l3O S8 i
绿柱石: Be3A2l(Si3O)6
钾长石: KAl3O S8i
菱镁矿: MgCO3
光卤石: 明矾石:
石 膏:
KC Ml g 26C2 H O l
2、热还原法 ——K、Rb、Cs、Be
1、熔融电解法 ——将金属的氯化物熔融电解
1）Na的制备
CaC2l的作用
1、助熔剂、降低耗能 2、减少钠的挥发 3、降低钠的溶解度，利于 产品分离
2)其他金属单质的制备
a、Be的制备 由于 BeC2l 的共价性较强，生产过程中需要加入
CaC 2或 l 其他金属氯加 化熔 物盐 以的 增导电性
M—O—H → M+ + OH- 碱式电离 究竟以何种方式电离，或两者兼有： 这与M的电荷数 Z（指离子的电荷数）与 M的离子半 径比值有关。
离子势:φ = z/r
φ = z/r：离子势
显然φ越大，离子静电引力强，则M吸引氧原子上的电 子云能力强. 结果 ：O—H键被削弱，易断裂，以酸式电离为主
φ越小，则R—O键强度越弱，所以以碱式电离为主
碱金属
碱金属碱金属是指在元素周期表中同属一族的六个金属元素：锂、钠、钾、铷、铯、钫。
根据IUPAC最新的规定，碱金属属于元素周期表中的第1族元素。
碱金属均有一个属于s轨道的最外层电子，因此这一族属于元素周期表的s区。
碱金属的化学性质显示出十分明显的同系行为，是元素周期性的最好例子。
氢(H)在名义上属于第1族，但显现的化学性质和碱金属相差甚远，因此通常不被认为是碱金属。
碱金属有很多相似的性质：它们都是银白色的金属（铯略带金色光泽），密度小，熔点和沸点都比较低，标准状况下有很高的反应活性；[3]它们易失去价电子形成带+1电荷的阳离子；它们质地软，可以用刀切开，露出银白色的切面；由于和空气中的氧气反应，切面很快便失去光泽。
[3]由于碱金属化学性质都很活泼，一般将它们放在矿物油中或封在稀有气体中保存，以防止与空气或水发生反应。
在自然界中，碱金属只在盐中发现，从不以单质形式存在。
碱金属都能和水发生激烈的反应，生成强碱性的氢氧化物，并随相对原子质量增大反应能力越强。
所有已发现的碱金属均存在于自然界中。
按照化学元素丰度顺序，丰度最高的是钠，其次是钾，接下来是锂、铷、铯，最后是钫。
大多数碱金属有多种用途。
铷或铯的原子钟是纯碱金属最著名的应用之一，其中以铯原子钟最为精准。
钠化合物较为常见的一种用途是制作钠灯，一种高效光源。
钠和钾是生物体中的电解质，具有重要的生物学功能，属于膳食矿物质。
1分布地壳下表为碱金属元素在地壳中（不含海洋、大气）的质量克拉克值，取自《无机化学（第五版）》,2008[1].371由表可见，碱金属中，钾、钠的丰度较大，为常量元素，锂、铷、铯丰度很小，为微量元素。
而海水中，钠的质量克拉克为 1.062%，钾的质量克拉克为0.038%，钾、钠同样是海水中的常量元素。
[2]矿物学碱金属在自然界的矿物是多种多样的，常见的如下·锂：锂辉石、锂云母、透锂长石·钠：氯化钠、碳酸钠、硝酸钠、芒硝·钾：光卤石、氯化钾、钾长石·铷：红云母、铷铯矿·铯：铷铯矿、铯榴石人体碱金属在人体中以离子形式存在于体液中，也参与蛋白质的形成。
无机化学-第一章碱金属
单质的外观特征：
Gc2-704-18.8
Li
Na
K
Rb Cs
Gc2-711-18.14
图片
Be Mg Ca Sr
Ba
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高考化学分类解析(15)——碱金属
高考化学分类解析(十五)——碱金属●考点阐释1.以钠为例，了解典型碱金属的物理和化学性质。
2.从原子的核外电子排布，理解ⅠA族元素（单质和化合物）的相似性和递变性。
3.以Na2O2为例，了解过氧化物的性质。
4.掌握钠的几种最重要的化合物（NaOH、Na2CO3、NaHCO3等）的性质和用途。
●试题类编(一)选择题1.（2002年春上海，19）在烧杯中加水和苯（密度：0.88 g/cm3)各50 mL。
将一小粒金属钠（密度：0.97 g/cm3)投入烧杯中。
观察到的现象可能是A.钠在水层中反应并四处游动B.钠停留在苯层中不发生反应C.钠在苯的液面上反应并四处游动D.钠在苯与水的界面处反应并可能作上、下跳动2.（2001年全国理综，13）将a g含NaOH样品溶解在b mL 0.1 mol·L－1的硫酸中，再加入c mL 0.1 mol·L－1的氢氧化钡溶液，反应后所得溶液恰好呈中性，则样品中NaOH 的纯度是（NaOH相对分子质量为40）A.［（b－c）/125a］×100%B.［（b－2c）/125a］×100%C.［（b－c）/250a］×100%D.［（8b－8c）/a］×100%3.(2001年上海，11)碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是①高沸点②能溶于水③水溶液能导电④低熔点⑤熔融状态不导电A.①②③B.③④⑤C.①④⑤D.②③⑤4.(2001年上海，5)下列科学家中，为我国化学工业做出重大贡献的是A.邓稼先B.李四光C.华罗庚D.侯德榜5.(2000年春，25)用1 L 1.0 mol·L－1 NaOH溶液吸收0.8 mol CO2，所得溶液中的CO-23的浓度之比约是和HCO-3A.1∶3B.1∶2C.2∶3D.3∶26.(1999年上海，6)下列俗称表示同一物质的是A.苏打、小苏打B.胆矾、绿矾C.三硝酸甘油酯、硝化甘油D.纯碱、烧碱7.(1998年上海，23)已知酸性强弱顺序为H2CO3＞下列化学方程式正确的是8.(1997年全国，8)某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2（SO4）3。
无机化学-碱金属与碱土金属元素-盐类化合物
Байду номын сангаас
1-1或2-2型 1-2或2-1型 1-3或3-1型 2-3或3-2型
△Gøs界线kJ•mol-1 22.8
30.8
38.5
45.6
3
（2） 半定量规则：
晶格能
△sG
MX(s) M+(aq) + X- (aq)
2.7 盐类
1. 共同特点
1）基本上是离子型化合物。 只有半径特别小的Li+的某些盐(如卤化物)具不同程度的共价性
2）阳离子基本无色，盐的颜色取决于阴离子的颜色。
2. 溶解性
IA盐类易溶； IIA盐类难溶，一般与大尺寸阴离子相配时易形成难溶的ⅡA盐
IA易溶为主
难溶: K2[PtCl6]、 Na[Sb(OH)6]、
2
离子晶体盐类溶解性的判断标准
（1） 溶解自由能变： MX(s) = M+(aq) + X- (aq) △sG
以溶解度0.01 mol L-1作为易溶和难溶的“界线”
MX(s) = Mn＋(aq) ＋ Xn-(aq) (n=1或2) KSP= [Mn＋][Xn-] = (0.01)2 = 1×10－4 则：△Gøs = -RTlnKSP= 22.8 kJ mol-1
法。其基本原理: 先用NH3将食盐水饱和, 然后通入CO2，溶解
度较小的NaHCO3析出：
< 15 oC, 析出
NH3 + NaCl + H2O + CO2 NaHCO3 + NH4Cl
CaCO3 CaO + CO2 NH4Cl + CaO CaCl2 + NH3 + H2O
《碱金属》课件
例1 有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如 下图所示的装置进行实验。通入SO2气体，将带余烬的木条插入试管 C中，木条复燃。（2004年江苏化学高考题）请回答下列问题：
（1）第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，该 反应的化学方程式是：2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2
(1)加入二氧化锰后发生反应的化学方程式。 (2)过氧化钠跟水反应的化学方程式： ①__________________________________ ②_____________________________·
课堂练习
2、现有一定量含有Na20杂质的Na202试样。请从 下图中选用适当的实验装置，设计一个最简单的 实验，测定Na202试样的纯度(供选用的反应物只 有CaCO3固体、6mol/L盐酸和蒸馏水)请填写下 列空白：
53、希望是厄运的忠实的姐妹。 54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。 55、领导的速度决定团队的效率。 56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。 57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。 58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。 59、不要说你不会做！你是个人你就会做！ 60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。 61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。 62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。 63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。 64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。 65、再冷的石头，坐上三年也会暖。 66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？ 67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！ 68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。 69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。 70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 71、胜利，是属于最坚韧的人。 72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。 73、只要路是对的，就不怕路远。 74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。 24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。 25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。 26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。 27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。 28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。 29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。 30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。 31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。 32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。 33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。 34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。 35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。
碱金属和碱土金属
实验项目·碱金属和碱土金属
⑴在检出时，溶液应保持弱碱性，因为在酸性条件下，会产生白色无定形的 六羟基锑酸[HSb(OH)6]沉淀，干扰对 NaSb(OH)6 的判断：
碱金属和碱土金属
一、教学目的
1.比较碱金属、碱土金属的活泼性；
2.试验比较碱土金属氢氧化物和盐类的溶解性；
3.练习焰色反应并熟悉使用金属钾、钠的安全措施；
4.练习焰色反应的操作。
二、实验提要
碱金属、碱土金属分属周期系第ⅠA、ⅡA 族，价电子构型 ns1、ns2，属 s 区元素。其单质是最活泼的金属和还原剂，且从上到下，从碱金属到碱土金属活
表 1 一些常见金属焰色反应的特征颜色
Li
Na
K
Rb
Cs
Ca
Sr
Ba
玫瑰红 黄
紫 紫红 紫红 橙红 洋红 黄绿
纯净化合物放在无色火焰的氧化焰部分加热时，它们可以气化而使火焰染上
特殊的颜色。这是由于原子被激发后，电子从一个能级降到另一个能级时，所发
射出的特征光谱与原子的电子排布有关。不同元素具有不同的特征光谱，借此可
泼性增强。在空气中能迅速地与 O2、CO2、H2O 作用（Rb、Cs 在空气中自燃）， 需保存在煤油或液体石蜡中（Be、Mg 由于生成致密氧化膜而除外）。在空气中
燃烧时，锂、碱土金属生成正常氧化物；钠主要生成过氧化物；而钾、铷、铯则
主要生成超氧化物。Na2O2 为淡黄色粉末状物质，与水或稀酸反应生成氢氧化钠 或钠盐，同时产生 H2O2。H2O2 会立即分解放出 O2，所以过氧化钠具有强碱性 和强氧化性。与水相遇，Be、Mg 由于表面形成致密氧化物保护膜而对水稳定， 分别需水蒸气及热水才反应，其它元素都易与冷水反应生成相应氢氧化物，放出
碱金属与碱土金属总结
【金属单质】Li Na K Rb CsBe Mg Ca Sr Ba1、物理性质①、共性：碱金属与碱土金属的单质都具有银白色的金属光泽，具有良好的导电性和延展性。
②、特性：碱金属a、熔点较低除Li外都在100℃以下（Cs熔点最低放手上就融化）b、沸点熔点的温度间距较大，沸点一般比熔点高700℃以上1c、较软莫氏硬度都小于1，可以用刀子切割d、.密度都娇小属于轻金属碱土金属有2个电子可以参与成键，因而金属键比碱金属的强，碱土金属的熔沸点、硬度、密度都比碱金属高得多。
2、化学性质①、共性：a、碱金属和碱土金属都是非常活泼的金属元素，同族从Li到Cs和从Be到Ba活泼性依次增强。
b、.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，它们以正离子形式存在。
②、与H2O反应碱金属及Ca Sr Ba同水反应生产氢氧化物和氢气如：2Na+2H2O=2NaOH+H22Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2（注：a、Li Ca Sr Ba与水反应较平稳，因为它们的熔点较高，不易融化，与水反应不激烈；另一方面，由于它们的氢氧化物溶解度小，生成的氢氧化物覆盖在金属表面阻碍金属与水接触，从而减缓反应。
b、Be Mg的金属表面可以形成致密的氧化物保护膜，常温下它们对水是稳定的。
c、.其他碱金属与水反应非常剧烈，量大时会发生爆炸。
这些碱金属的熔点很低，与水反应放出的热恋是金属熔化为液态，跟有利于反应的进行；同时它们的氢氧化物溶解度很大，不会对反应起阻碍作用。
）③、与H2反应碱金属及Ca Sr Ba均可直接与H2作用，生成金属氢化物如：H2+Ca=CaH2(423-573K条件下）产物氢化钙是很强的还原剂用途：氢气发生剂、还原剂、干燥剂及还原氧化物金属④、与液氨碱金属及Ca Sr Ba均可溶于液氨中生成蓝色的导电溶液，高溶液中含有金属离子和溶剂化的只有电子，具有极强的还原能力。
3Na+2NH3（l）=Na+(NH3)+e-(NH3)⑤、制备稀有金属或贵金属由于碱金属和一些碱土金属单质都与水激烈反应，所以它们不能在水溶液中做还原剂使用。
无机化学实验报告 碱金属 碱土金属 铝 锡 铅 锑 铋
不再呈现任何离子的特征颜色。 2、用洁净的铂丝蘸取 1 mol·L-1 LiCl、NaCl、KCl、CaCl2、SrCl2、BaCl2 在氧化焰灼烧。
现象：
注意：由于K盐中往往会含有少量的钠盐，实验表明，当K盐中含有 1/105的钠盐时，就会在焰色中只看 到钠的黄色，为了消除钠焰色的干扰，要用一块蓝色钴玻璃片滤去钠黄色光进行观察。
3、 利用 SnCl2 有还原性而 SnCl4 无还原性，可鉴别它们。
或 SnCl2 、SnCl4 → HgCl2→出现白色↓的是 SnCl2 4、实验室发生 Mg 燃烧的事故，如何处理？ 不能用水或 CO2 灭火器。因：Mg+2H2O＝Mg(OH)2↓+H2↑
Mg + CO2＝2MgO + C↑ 可用沙子或干粉灭火器来扑灭。 干粉灭火器筒内充装的是磷酸铵盐（A、B、C）干粉，以及作为驱动力的氮气。可扑灭固体易燃物（A 类）、 易燃液体及可融化固体（B 类）、易燃气体（C 类）、和带电器具的初起火灾。 多媒体展示灭火器的使用方法。
Mg + 2H2O＝Mg(OH)2↓+H2↑（△） 2Al+6H2O＝2Al(OH)3 ↓+3H2↑（△）
2Al + 3HgCl2＝2AlCl3 + 3 Hg↓ Al + Hg ＝Al-Hg (铝汞齐) (汞合金)
2Al-Hg +6H2O＝2Al(OH)3 ↓+3H2↑+2Hg
小结
同族中，原子序数递增，活泼（还原性）递增。同周期碱金属比同周期碱土金属更活泼。 1、如 Na、K 在空气中稍加热即可燃烧，Rb、Cs 在室温小即可自燃。与水反应时：碱金属除 锂外，反应剧烈，同时放出大量的热，K、Rb、Cs 遇水反应猛烈，甚至爆炸；碱土金属与水 反应虽不及碱金属剧烈，但 Ca\Sr\Ba 仍能与冷水作用，Mg 和 Al 与冷水几乎无作用。 1、 碱金属比碱土金属单质有很强的还原性，能还原HgCl2，并形成汞齐(汞合金)
无机化学——碱金属碱土金属元素
4. 单质的制备－Na
1.电解 2NaCl(CaCl2)＝2Na+Cl2 加入氯化钙一则可降低电解质的熔点(混合盐的熔点约
873K)，防止钠的挥发，再则可减小金属钠的分散性，因熔融 混合物的密度比金属钠大，钠易浮在面上。
阴极
阳极
单质的制备－K
2.热还原法 热还原法一般采用焦炭或碳化物为还原剂
K2CO3+C 1473K 2K+CO 2KF+CaC2 1273-1423K CaF2+2K+2C 3.金属置换法
石盐KCl
天然芒硝Na2SO4·10H2O
碱土金属的存在形式
碱土金属除镭外在自然界中分布也很广泛。水中含有大量镁 的氯化物和硫酸盐，世界镁产量有一半以上来自海水。
绿柱石3BeO·Al2O3·6SiO2
萤石CaF2
石灰石、方解石、石膏、重晶石
石灰石CaCO3 方解石
石膏CaSO4·2H2O 重晶石BaSO4
碱土金属活泼性略差，室温下这些金属表面缓慢生成氧化膜。 它们在空气中加热发生反应，生成氧化物和少量氮化物(如： Ca3N2、Mg3N2)。
在高温时碱金属和碱土金属还能夺取某些氧化物中的氧如镁可 使CO2的碳还原成单质。金属应存放在煤油中。锂因比煤油的 密度小，所以将其浸在液体石蜡或封存在固体石腊中。
3.碱金属的存在形式
碱金属和碱土金属都以化合状态存在于自然界中。在碱金属中, 钠和钾在地壳中分布很广,两者的丰度都为2.5%。
主要矿物有芒硝Na2SO4·10H2O、石盐KCl、光卤石 KCl·MgCl2·6H2O以及明矾石K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O等。海水 中氯化钠的含量为2.7%，植物灰中也含有钾盐。锂的重要矿物 为锂辉石Li2O·Al2O3·4SiO2，锂、铷和铯在自然界中储量较少 且分散，被列为稀有金属。
重要金属元素—碱金属(无机化学课件)
思考
1、碱金属元素在自然界中以什么 形态存在？ 2、怎样保存碱金属的单质？
作业： 查阅资料，了解碱金属的发现 史，从中有什么深刻的体会？
无机化学
˝
钠元素及其单质
案例导入
广州日报大洋网----《炸起千层浪，珠 江金属 钠“水雷” 谜团待解（2001-7-9）： 神秘铁桶漂浮珠江 接连爆炸犹如水雷
无机化学
˝
碱金属的通性
锂、 钠钾、 铷、 铯、 钫 Li 、 NaK、、Rb、Cs、Fr
碱金属
碱金属
锂
钠
钾
铷
铯
钫
Li Na K
Rb
Cs
Fr
3 11 19 37
55
87
一、碱金属的物理性质
碱金属
密 度 熔 点 沸点
颜色和状态 g ．cm-3
0C
0C
锂 银白色，柔软 0.534 180.5 1347
三、金属钠化学性质
③ 为什么“一遇到水，铁桶就会着火爆炸”？
钠与水反应放出大量的热，使生成的氢气燃烧爆炸
④ 消防队员将打捞上来的铁桶如何处理？
装入塑料桶，倒入煤油
04
钠的存在
四、钠的存在 钠在自然界只能以化合态存在
NaCl
食盐
Na2SO4·10H2O
芒硝
Na2CO3
纯碱
NaNO3
智利硝
海盐 湖盐 井盐
用途
保存(煤油)
小结
碱金属单质的化学性质十分活 泼，能与氧气和水等发生剧烈反应， 且由锂到铯金属性增强
为什么碱金属具有相似的性质？ 为什么碱金属的性质呈一定的递变规律？
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室温下，过氧化物、 室温下，过氧化物、超氧化物与水或稀酸反应生成过 氧化氢，过氧化氢又分解而放出氧气： 氧化氢，过氧化氢又分解而放出氧气： Na2O2 + 2H2O ─→ 2NaOH + H2O2 Na2O2 + H2SO4 ─→ Na2SO4 + H2O2 2KO2 + 2H2O ─→ 2KOH + H2O2 + O2 ↑ 2KO2 + H2SO4 ─→ K2SO4 + H2O2 + O2 ↑ 2H2O2 ─→ H2O + O2 ↑ 过氧化物和超氧化物与二氧化碳反应放出氧气： 过氧化物和超氧化物与二氧化碳反应放出氧气： Na2O2 + 2CO2 ─→ Na2CO3 + O2 ↑ KO2 + 2CO2 ─→ 2K2CO3 + 3O2 ↑
IA和IIA族元素的原子最外层分别只有 ～2个s电子， 和 族元素的原子最外层分别只有1～ 个 电子 电子， 族元素的原子最外层分别只有 在同一周期中这些原子具有较大的原子半径和较少的 核电荷， 族金属晶体中的金属键很不牢固， 核电荷，故IA、IIA族金属晶体中的金属键很不牢固， 、 族金属晶体中的金属键很不牢固 单质的熔、沸点较低，硬度较小。 单质的熔、沸点较低，硬度较小。 碱金属和碱土金属表面都具有银白色光泽， 碱金属和碱土金属表面都具有银白色光泽，在同 周期中碱金属是金属性最强的元素， 周期中碱金属是金属性最强的元素，碱土金属逊于碱 金属， 同族元素中随原子序数增加， 金属，在同族元素中随原子序数增加，元素的金属性 依次递增。 依次递增。
第十七章
内容提要
碱金属、 碱金属、碱土金属
在系统学习非金属元素单质及其化合物知识 的基础上，从本章开始将逐章研究金属元素的单质 的基础上， 及其化合物。 及其化合物。 碱金属、 碱金属、碱土金属是金属活泼性最强的两族 元素，位于元素周期表的 区 元素，位于元素周期表的s区，本章将系统学习它们 的单质及重要化合物。 的单质及重要化合物。
（2）化学还原法 ） MgO + C === CO + Mg (高温 高温) 高温
反应常温下△ 反应常温下△rGＯm > 0，但△ rS０m > 0, 高温 ， 下可能反应. 下可能反应
KCl(l) + Na === NaCl + K(g) 2RbCl(l) + Ca=== CaCl2 + 2Rb(g) 问题: 本不比钾活泼 但为何可以反应? 本不比钾活泼， 问题 Na本不比钾活泼，但为何可以反应 原因: 的沸点低 汽化后, 平衡右移. 的沸点低, 原因 K的沸点低 汽化后 平衡右移
3MOH(s) + 2O3(g) ─→MO3(s)+MOH·H2O(s)+1/2O2(g)
• 室温下，臭氧化物缓慢分解为MO2和O2： 室温下，臭氧化物缓慢分解为 MO3 ─→ 2MO2 + 1/2O2(g则生成 和 4MO3 + 2H2O ─→ 4MOH + 5O2↑
三、碱金属和碱土金属的化合物 1、氧化物 、 碱金属和碱土金属能形成多种类型的氧化物： 碱金属和碱土金属能形成多种类型的氧化物： 正常氧化物(含有 2-)、过氧化物 含有 22-)、超 含有O 、 正常氧化物 含有O 、过氧化物(含有 含有 氧化物(含有 含有O 。 氧化物 含有O2-)、臭氧化物 含有 3-)。 含有 、臭氧化物(含有
2、碱金属和碱土金属的氢氧化物 溶解度、 (一)溶解度、碱性变化规律 碱金属和碱土金属氧化物皆为碱，都具有碱的通性。 碱金属和碱土金属氧化物皆为碱，都具有碱的通性。 离子半径依次增大，金属离子对OH •由于从Li+到Cs+离子半径依次增大，金属离子对OH由于从Li 由于从 离子的吸引力依次减弱，因而碱性依次增强 CsOH是 碱性依次增强( 离子的吸引力依次减弱，因而碱性依次增强( CsOH是 最强的碱) 最强的碱)； •由于碱土金属离子比同周期碱金属离子多一个电荷， 由于碱土金属离子比同周期碱金属离子多一个电荷， 由于碱土金属离子比同周期碱金属离子多一个电荷 的吸引力比M 的吸引力大， 半径较小， 半径较小，M2+对OH-的吸引力比M+对OH-的吸引力大， 水分子不易将它们拆开， 水分子不易将它们拆开，因而碱土金属氢氧化物的溶 解度、碱性都比碱金属差。 解度、碱性都比碱金属差。 它们的变化规律如下： 它们的变化规律如下：
（2）过氧化物和超氧化物 ） 过氧化物是含有过氧基(-O-O-)的化合物， 的化合物， 过氧化物是含有过氧基 的化合物 可看作是H 的衍生物。除铍外， 可看作是 2O2的衍生物。除铍外，所有碱金属 和碱土金属都能形成离子型过氧化物。 和碱土金属都能形成离子型过氧化物。 除了锂、 镁外， 除了锂、铍、镁外，碱金属和碱土金属都能 形成超氧化物。其中钠 形成超氧化物。其中钠、钾、铷、铯在过量的氧 气中燃烧可直接生成超氧化物。例如： 气中燃烧可直接生成超氧化物。例如： K + O2 ─→ KO2 Na2O2是化工中最常用的碱金属过氧化物。 是化工中最常用的碱金属过氧化物。 纯的Na2O2为白色粉末，工业品一般为浅黄色。 纯的 为白色粉末，工业品一般为浅黄色。 工业上制备Na 工业上制备 2O2是用熔钠与已除出二氧化碳的 干燥空气反应： 干燥空气反应： 2Na + O2 ─→ Na2O2
第一节 碱金属和碱土金属
一、碱金属和碱土金属概况 概述 碱金属: Li、 Na、 碱金属:锂Li、钠Na、钾K、铷Rb、铯Cs、钫Fr。 Rb、 Cs、 Fr。 外层电子构型： 外层电子构型：nS1 ⅠA ⅡA
碱土金属: Be、 Mg、 Ca、 Sr、 碱土金属:铍Be、镁Mg、钙Ca、锶Sr、钡Ba 。 外层电子构型： 外层电子构型：nS2
由于碱土金属比碱金属原子半径小，核电荷多， 由于碱土金属比碱金属原子半径小，核电荷多，因此 碱土金属的熔点和沸点都比碱金属高， 碱土金属的熔点和沸点都比碱金属高，密度和硬度比碱金 属大。Li的密度为 属大。 的密度为0.53kg·m-3，是最轻的金属。碱金属和 是最轻的金属。 的密度为 Ca、Sr、Ba均可用刀切割，其中最软的是 。 、 、 均可用刀切割 其中最软的是 均可用刀切割， 最软的是Cs。
(汞齐 是金属溶解于汞中形成的溶液 经常做还原剂使用 汞齐, 是金属溶解于汞中形成的溶液, 经常做还原剂使用) 汞齐
（２）化学反应 反应剧烈(除 、 之外 之外): ①和H2反应剧烈 除Be、Mg之外 Ca + 2H2O === Ca(OH)2 + H2 2Na + H2 === 2NaH NaH: 白色晶体, H显负价 是强还原剂. 白色晶体 显负价, 强还原剂 显负价 LiH, NaH, KH, RbH中, LiH最稳定 最稳定. 中 最稳定 原因: 半径最小, 极化能力强, 原因 Li+半径最小 极化能力强 与H形成的 形成的 离子键趋向共价键, 所以最稳定。 离子键趋向共价键 所以最稳定。 ②置换稀有金属: 置换稀有金属 ZrO2 + 2Ca === Zr + 2CaO
IA和IIA族元素常见的氧化数分别为 和+2， 和 族元素常见的氧化数分别为 族元素常见的氧化数分别为+1和 ， 这与它们的族号相一致。 这与它们的族号相一致。 常见的Ⅰ 、 族元素的化合物以离子型为主 常见的ⅠA、ⅡA族元素的化合物以离子型为主。 族元素的化合物以离子型为主。 由于Li 的半径远小于同族其它阳离子， 由于 +、Be2+的半径远小于同族其它阳离子， 故锂、铍的化合物具有一定程度的共价性。 铍的化合物具有一定程度的共价性。 碱金属和碱土金属同族元素的标准电极电势随 原子序数增加而降低， 原子序数增加而降低，但Li的标准电极电势却比 的标准电极电势却比 有较小的半径， Cs还低，这是由于Li有较小的半径，易与水分子 还低，这是由于 有较小的半径 还低 结合生成水合离子而释放出较多能量而造成的。 结合生成水合离子而释放出较多能量而造成的。
• （1） 正常氧化物 ） 碱金属中的锂和所有碱土金属在空气中燃烧时 锂和所有碱土金属在空气中燃烧时， 碱金属中的锂和所有碱土金属在空气中燃烧时，分 别生成正常氧化物Li 和 别生成正常氧化物 2O和MO。其它碱金属的正常氧化 。 物是用金属与它们的过氧化物或硝酸盐相作用而制得。 物是用金属与它们的过氧化物或硝酸盐相作用而制得。 例如： 例如： Na2O2 + 2Na ─→ 2Na2O 2KNO3 + 10K ─→ 6K2O + N2↑ 碱土金属氧化物也可以由它们的碳酸盐或硝酸盐加 热分解而得到。例如： 热分解而得到。例如： • CaCO3 ∆ → CaO + CO2↑ • 2Sr(NO3)2 强热→ 2SrO + 4NO2 + O2↑ • 碱土金属的氧化物均为白色粉末，一般来说在水 碱土金属的氧化物均为白色粉末， 的氧化物均为白色粉末 中溶解度较小。 型晶体外， 中溶解度较小。除BeO为ZnS型晶体外，其余均为 为 型晶体外 其余均为NaCl 型晶体。由于阴、阳离子都是带有两个单位电荷， 型晶体。由于阴、阳离子都是带有两个单位电荷，而且 M-O核间距又较小，MO具有较大晶格能，因此它们的 核间距又较小， 具有较大晶格能， 核间距又较小 具有较大晶格能 硬度和熔点都很高。 硬度和熔点都很高。
二、单质 1、制备 、 （1）电解法 ） 以石墨为阳极, 以铁为阴极, 电解NaCl熔盐 以石墨为阳极 以铁为阴极 电解 熔盐
Na的沸点 的沸点(b.p.)与NaCl的熔点 的熔点(m.p.)相近 易挥发 相近, 的沸点 与 的熔点 相近 失掉Na, 要加助熔剂 如CaCl2, 这样 在比 的b.p. 要加助熔剂, 这样, 在比Na的 失掉 低的温度下即可熔化. 液态 密度小, 液态, 低的温度下即可熔化 Na液态 密度小 浮在熔盐上 易于收集. 但产物中总有少许Ca 面, 易于收集 但产物中总有少许