无机化学 第十七章 碱金属和碱土金属
17 碱金属和碱土金属
上页 下页
退出
3
硝酸盐
碱金属和碱土金属硝酸盐均较大 黑火药的主要成分：KNO3 上页 下页 退出
17.3 碱金属和碱土金属的化合物
黑火药爆炸的主要反应： 2KNO3 +3C + S =K2S +N2 + 3CO2
4KNO3 + 6C + 2S =K2S2 + K2CO3 + CO + 2N2 + 4CO2
10KNO3 + 16C + 5S =3K2SO4 + 4K2CO3 + K2S2 + 8N2 + 12CO2
退出
17.3 碱金属和碱土金属的化合物
3 超氧化物 K、Rb、Cs在过量氧气中燃烧即得MO2 KO2 RbO2 CsO2 橙黄色 深棕色 深黄色 O2-分子轨道式：
[KK(σ2s) 2(σ2s*)2(σ2p)2(π2p)4(π2p *)3]
强氧化剂： 2MO2 + 2H2O = H2O2 + O2 + 2MOH 4MO2 + 2CO2 = 2MCO3 + 3O2 臭氧化物 MO3 M = K、Rb、Cs 6KOH + 4O3 = 4KO3+ 2KOH· H2O +O2 桔红色 上页 下页 退出
4
17.3 碱金属和碱土金属的化合物
3.3 氢氧化物
1 物理性质 同一主族的金属氢氧化物，溶解度从上到下依次递增 碱土金属氢氧化物溶解度小于相应碱金属氢氧化物 Be(OH)2 和 Mg(OH)2难溶 碱性变化规律 Be(OH)2两性，其余为强碱或中强碱 ROH离解方式： RO‾ + H+ ←― R―O―H ―→ R+ + OH ‾ 酸式离解 碱式离解 离解方式与离子势有关：
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.
碱金属和碱土金属
碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属是元素周期表中的两个重要类别。
它们在化学性质、物理性质和应用方面有很多共同之处，但也有一些显著的差异。
本文将介绍碱金属和碱土金属的基本特点、重要性质及其在实际应用中的作用。
一、碱金属碱金属是周期表中位于第一族，包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）和钫（Fr）。
这些元素都是非常活泼的金属，具有强烈的还原性。
它们在常温下存在于固态，是银白色的质地柔软金属，能轻松被切割，并且具有低密度和低熔点。
碱金属具有以下一些重要性质：1. 高反应性：碱金属在常温下与水反应产生大量的氢气和碱溶液，释放出巨大的热量。
这种反应非常剧烈，有时可以引起爆炸。
例如，钠在与水接触时会迅速产生白色火焰和剧烈的燃烧。
因此，碱金属的处理需要极高的小心和专业知识。
2. 高电离能：碱金属的外层电子非常容易被剥离，因此具有很低的电离能。
这使得它们可以很容易地丧失电子形成阳离子，并与其他元素形成化合物。
3. 强烈的还原性：碱金属是非常强大的还原剂，能够夺取其他元素的电子，并参与许多重要反应。
例如，钾在与氧气反应时会猛烈燃烧，产生明亮的火焰。
4. 高热导率：碱金属具有极高的热导率，这使得它们在冷却和传热技术方面非常有用。
铯是所有金属中热导率最高的元素。
碱金属在许多领域具有广泛应用。
它们可用于制造合金、金属薄膜、电池、催化剂等。
其中最常见的应用是用作发光剂和制备碱金属离子的闪烁屏幕。
此外，碱金属离子在生物医学领域中也具有重要应用，例如在MRI（核磁共振成像）中作为对比剂。
二、碱土金属碱土金属是元素周期表中位于第二族，包括铍（Be）、镁（Mg）、钙（Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）和镭（Ra）。
与碱金属相比，碱土金属的化学性质相对较为稳定，但仍然具有明显的金属性质。
它们在常温下也是固态，但与碱金属不同的是，碱土金属较硬和坚硬。
碱土金属具有以下一些重要性质：1. 抗氧化性：碱土金属相对于碱金属来说较为惰性，不容易与空气中的氧气发生反应。
第十七章 碱金属和碱土金属(庞)
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)
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。
碱金属和碱土金属
上页 下页 退出
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
上页 下页 退出
(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
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
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
无机化学：碱金属与碱土金属
2 Mg(NO3)2 = 2 MgO ＋ 4 NO2 ＋ O2 4 LiNO3 = 2 Li2O ＋ 4 NO2 ＋ O2 2 NaNO3 = 2 NaNO2 ＋ O2
LiCl·H2O = LiOH ＋ HCl MgCl2·6H2O = Mg(OH)Cl ＋ HCl ＋ 5 H2O Mg(OH)Cl = MgO ＋ HCl
性质 （1）室温下，均能与水和稀酸反应：
Na2O2+2H2O→2NaOH+H2O2 Na2O2+H2SO4→Na2SO4+H2O2 2KO2+2H2O→2KOH+H2O2+O2↑ 2KO2+2H2SO4→2K2SO4+H2O2+O2↑
（2）与CO2的反应：
2Na2O2+2CO2→2NaCO3+O2 ↑
552 1070 4351
564 971 3575
电负性
1.57 1.31 1.00 0.95 0.89
标准电极电势(酸)
-1.85 -2.375 -2.76 -2.89 -2.90
标准电极电势(碱)
-2.28 -2.69 -3.02 -2.99 -2.97
M2+(g)水合热/kJ·mol-1 2494 1921 1577 1443 1305
碱金属与碱土金属
第1节 一般性质 一、所形成的化合物多为离子型化合物（除Li,Be外） 以Be为例： 1、共价性强，BeF2 带有共价 性； 2、水解性，Be2+离子只能在 酸性溶液中存在，否则水解； 3、配合性质，形成的配合物 的数目比其他的元素多； 4、聚合性质，4BeAc2 + H2O = Be4OAc6 + 2HAc
碱金属与碱土金属
碱金属与碱土金属碱金属和碱土金属是元素周期表中的两个主要族群，它们具有一些共同的特性，也有一些明显的区别。
本文将详细介绍碱金属和碱土金属的性质以及它们在日常生活和科学领域中的应用。
一、碱金属的性质碱金属是元素周期表第一族的元素，包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）和钫（Fr）。
它们都是银白色金属，在常温下具有较低的熔点和沸点，且具有较低的密度。
碱金属的金属性质非常活泼，容易与非金属元素反应，例如与水、氧气和卤素等。
这些反应通常都是剧烈的，产生大量的能量和气体。
碱金属的电子结构也具有一定的特点。
它们的原子外层只有一个电子，容易失去此电子形成阳离子。
这种电子结构使碱金属具有良好的导电性和导热性。
此外，碱金属的化合物主要是离子化合物，如氯化钠（NaCl）和氢氧化钾（KOH）等。
碱金属在日常生活中有许多应用。
钠是一种常用的食盐成分，它在食物中起到增强味道的作用。
钾在植物生长中起到重要的作用，是必需的营养元素之一。
锂离子电池是目前最常用的电池类型之一，广泛应用于手机、笔记本电脑等电子设备。
二、碱土金属的性质碱土金属是元素周期表第二族的元素，包括铍（Be）、镁（Mg）、钙（Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）和镭（Ra）。
它们在常温下也是银白色金属，具有较高的密度和熔点。
与碱金属相比，碱土金属的反应性更低，但仍然活泼。
碱土金属的电子结构与碱金属类似，外层电子结构为ns2。
与碱金属类似，碱土金属也容易失去外层两个电子形成阳离子。
这种电子结构使得碱土金属具有良好的导电性。
与碱金属不同，碱土金属的氢氧化物和碳酸盐是碱性的。
例如，氢氧化钙（Ca(OH)2）是一种通常用于调节土壤酸碱度的物质。
碱土金属在许多领域中都有重要应用。
镁是一种重要的金属材料，广泛应用于航空、汽车和船舶制造。
钙是构成人体骨骼和牙齿的重要元素，对维持骨骼健康至关重要。
三、碱金属与碱土金属的区别1. 电子结构：碱金属和碱土金属的外层电子结构相似，都是ns1或ns2。
17.第十七章 碱金属和碱土金属
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
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
2015/9/19
10
红绿锶钡信号弹
2015/9/19
11
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
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？
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
碱金属和碱土金属
碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属是元素周期表中两个重要的元素家族，它们在化学性质上有许多相似之处，但也存在一些明显的区别。
本文将探讨碱金属和碱土金属的性质、应用以及对环境和人类健康的影响。
一、碱金属碱金属是位于元素周期表第一族的元素，包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）和钫（Fr）。
它们都是银白色的金属，具有低密度、低熔点和极强的金属反应性。
碱金属的化合物通常具有较高的溶解度和离子导电性。
碱金属的主要性质包括：1. 金属反应性：碱金属和非金属元素反应时会释放大量的热量和气体。
2. 氧化性：碱金属在空气中迅速与氧气反应生成氧化物。
3. 电导性：碱金属具有较高的电导率，可用于制备电池和导电材料。
4. 碱性：碱金属的氢氧化物是强碱，可用于中和酸性溶液。
碱金属在生活和工业中具有广泛的应用，如：1. 锂：用于制造锂电池，广泛应用于移动电子设备和电动汽车等领域。
2. 钠：用于制造化学工业中的钠化合物，例如氢氧化钠。
3. 钾：用于制造肥料和玻璃工业中的钾化合物。
4. 铷、铯：主要用于科学研究和高精密仪器。
然而，碱金属也存在一些安全问题。
由于其极强的反应性，碱金属与水接触会产生剧烈的放热反应，甚至可能引发爆炸。
此外，碱金属化合物的放射性同位素（如钫）对人体健康有辐射危害。
二、碱土金属碱土金属是位于元素周期表第二族的元素，包括铍（Be）、镁（Mg）、钙（Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）和镭（Ra）。
碱土金属同样是银白色的金属，具有较低的密度和较高的熔点。
碱土金属的化合物也具有高溶解度和离子导电性。
碱土金属的主要特点包括：1. 金属反应性：碱土金属的反应性较碱金属弱，但仍然比大多数金属高。
2. 碱性：碱土金属的氢氧化物是较强的碱。
3. 电导性：碱土金属的导电性较高，可用于制备导电材料。
碱土金属在工业和日常生活中也有重要的应用，例如：1. 镁：用于制造轻量化材料，如航空航天和汽车工业中的合金。
2. 钙：是构成骨骼和牙齿的主要成分，也广泛应用于冶金和建筑工业。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第十七章碱金属和碱土金属
§本章摘要§1.单质
制备单质的性质
2.碱金属和碱土金属的化合物氧化物氢氧化物盐类
3.锂、铍的特殊性
锂的特性铍和铝的相似性
第十七章
碱金属和碱土金属
§本章摘要§
1.单质
制备 单质的性质
2.碱金属和碱土金属的化合物 氧化物 氢氧化物 盐类
3.锂、铍的特殊性
锂的特性 铍和铝的相似性
3. 第十七章碱金属和碱土金属
§本章摘要§1.单质
制备单质的性质
2.碱金属和碱土金属的化合物氧化物氢氧化物盐类
3.锂、铍的特殊性
锂的特性
铍和铝的相似性
第十七章碱金属和碱土金属
§本章摘要§1.单质
制备单质的性质
2.碱金属和碱土金属的化合物氧化物氢氧化物盐类
3.锂、铍的特殊性
锂的特性铍和铝的相似性。