s区元素概述
S区元素(化学竞赛)
锂和铍的离子半径小，不容易失电子，形成的化 合物是共价型的。（有一部分锂的化合物是离子 型的）。少数镁的化合物也是共价型的。
常温下，在S区元素的盐类水溶液中，金属离子 大多数不发生水解反应。
除铍以外，S区元素的单质都能溶于液氨生成蓝 色的还原性溶液。
S区元素的单质
一、单质的物理性质和化学性质 二、S区元素的存在和单质的制备
3.氢化物的化学性质
离子型氢化物的热稳定性差异大，分解温度各不相 同。碱金属氢化物中，LiH最稳定，熔点为850C。 碱土金属氢化物的热稳定性比碱金属氢化物的高一 些，BaH2具有较高的熔点（1200 C）。 离子型氢化物与水都发生剧烈的水解反应。
M H H 2O MO H H 2
2M 2H 2O 2MO H 2 H
2M H 2 2M H 2M X 2 2M X
6L iN 2 2L 3N i3 3MEM3E MHg贡 齐
碱土金属同的周化期学的碱反土应金属与水反
应不如碱金属激烈。铍、
镁与冷水作用很慢，原因
2MO22MO在难于溶金的属氢表氧面化物形，成了阻一止了层
稀有元素：一般是指在自然界中含量少，或被人 们发现较晚，或对其研究较少，或比较难以提炼， 以致在工业上应用得也较晚的元素。
在自然界中只有少数元素（如稀有气体，O2，N2， S，C，Au，Pt等）以单质的形态存在，大多数 以化合态，而且主要以氧化物、硫化物、卤化物 和含氧酸盐的形式存在。）
结 构 分 区
单质的物理性质和化学性质
1.物理性质
具有金属光泽的银白色（铍为灰色）金属。 它们都是轻金属。碱金属的密度都小于2gcm-3，
能浮在水面上；碱土金属的密度都小于5gcm-3。 碱金属、碱土金属的硬度很小，除铍、镁外，硬
无机化学S区元素概述单质及其物理化学性质
无机化学S区元素概述单质及其物理化学性质S区元素是指周期表中第三周期的元素，包括Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn。
这些元素的单质是指它们在自然界中以纯态存在的形态。
下面将对这些S区元素的单质及其物理化学性质进行概述。
Scandium（Sc）是一种银白色金属，熔点1541℃，沸点2836℃。
它的密度为2.989 g/cm³，熔化热为15.8 kJ/mol。
Scandium的化学性质活泼，可以与氢气、氧气和氮气反应。
它可以形成多种化合物，如ScCl3、Sc2O3等。
Titanium（Ti）是一种银灰色金属，熔点1668℃，沸点3260℃。
它的密度为4.506 g/cm³，熔化热为13.8 kJ/mol。
Titanium具有低密度、高强度和良好的耐腐蚀性。
它与氧、氮、氢等非金属元素反应生成化合物，如TiO2、TiN等。
Vanadium（V）是一种银白色金属，熔点1890℃，沸点3380℃。
它的密度为6.0 g/cm³，熔化热为21.5 kJ/mol。
Vanadium的化学性质活泼，可以与氧气、氮气和氟气反应。
它可以形成多种氧化态，如V2O5、VO2等。
Chromium（Cr）是一种银灰色金属，熔点1907℃，沸点2672℃。
它的密度为7.18 g/cm³，熔化热为20.5 kJ/mol。
Chromium的外层电子构型为3d54s1，具有良好的抗腐蚀性。
它可以形成多种化合物，如Cr2O3、CrCl3等。
Manganese（Mn）是一种银灰色金属，熔点1244℃，沸点1962℃。
它的密度为7.21 g/cm³，熔化热为13.2 kJ/mol。
Manganese与氧气反应生成二氧化锰（MnO2），具有一定的催化性能。
它还可以形成多种化合物，如MnCl2、MnSO4等。
Iron（Fe）是一种银灰色金属，熔点1538℃，沸点2861℃。
它的密度为7.874 g/cm³，熔化热为13.8 kJ/mol。
元素化学 第二章s区元素
碱金属与碱土金属
(4)溶解度 碱金属氢氧化物（MOH）易溶于水,放热 碱土金属氢氧化物在水中溶解度小于碱金 属氢氧化物。
氢氧化物 溶 解 度 -1 /m o l· L B e(O H ) 2 8× 10
-6
M g (O H ) 2 5× 10
-4
C a(O H ) 2 1 .8 × 1 0
-2
1
1. s区元素概述 1.1 s区元素 碱金属(IA ): ns1 氧化态为＋1 s区 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr 碱土金属(IIA ): ns2 氧化态为＋2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 都是活泼金属
2
碱金属与碱土金属
存在形式 (1)钠和钾: 熔盐NaCl、海水 天然氯化钾、光卤石(KCl) (2)钙和镁: 白云石 、方解石 、菱镁矿 、石膏 (3)锶和钡: 天青石(SrSO4) ，重晶石(BaSO4)
2NH
2
H 2 (g)
2 Na( s) 2 NH 3 (l ) 2 NaNH 2 H 2 ( g )
(4) 焰色反应 碱金属和碱土金属中的钙、锶、钡及其挥发 性化合物在无色火焰中灼烧，火焰有特征颜橙红 深红 绿
Li
Be
B
Al
C
Si
34
Na Mg
碱金属与碱土金属
4.2 锂与镁的相似性 ⑴ 单质与氧作用生成正常氧化物 ⑵ 氢氧化物均为中强碱,且水中溶解度不大 ⑶ 氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶 ⑷ 氯化物均能溶于有机溶剂中 ⑸ 碳酸盐受热分解，产物为相应氧化物
碱金属与碱土金属
3.3 氢氧化物 制备: M 2O
H 2 O 2 MOH
MO H 2 O M ( OH ) 2
无机化学第七章S区元素
无机化学第七章S区元素第七章主要介绍了S区元素的性质和应用。
S区元素是指周期表中第16族元素，包括氧、硫、硒、碲和钋。
这些元素具有一些共同的性质和特点，包括氧化态的规律和趋势、同族元素的化学性质等。
S区元素的氧化态规律和趋势是其重要的特点之一、氧化态是指元素在化合物中的电荷数。
在S区元素中，氧通常呈-2的氧化态，露卜那呈-1的氧化态，硫、硒和碲的氧化态则比较复杂，可以是正或负的多个值。
这种规律是由于这些元素的外层电子结构决定的。
氧的外层有6个电子，可以通过接受2个电子来填满外层，从而达到稳定的8个电子的结构。
而露卜那的外层只有一个电子，可以通过捐赠一个电子来达到稳定的结构。
而硫、硒和碲的外层电子结构类似，有6个电子，可以通过得失2个电子来达到稳定的8个电子的结构。
在S区元素中，氧是一个非金属元素，而硫、硒和碲则是亚稳金属。
氧具有较高的电负性，能够与其他元素形成较强的电负性键。
它在自然界中广泛存在，包括空气中的氧气、水中的水分子等。
由于氧的高电负性，它可以与其他元素形成氧化物，包括过氧化物、酸性氧化物和碱性氧化物等。
氧化物有着重要的应用，例如过氧化氢可用作漂白剂和消毒剂。
硫、硒和碲是黄顺子亚稳金属，它们具有较高的化学活性。
它们主要存在于矿石中，包括铁矿石中的硫化铁矿石。
硫还广泛存在于化学品中，包括硫酸、硫酸铜等。
硫还可以形成众多的无机化合物，例如硫化物和亚硫酸盐。
硫化物在冶金工业中有重要应用，例如焦炭的熔融炉和脱硫设备。
在亚稳金属中，硒是比较特殊的元素。
它可以形成六亚硒酸盐，具有良好的光敏性。
六亚硒酸盐可以用于摄影中的胶片和相纸的显影剂，以及红外线辐射计的探测剂。
此外，硒还可以形成硒化物，具有一定的半导体性能。
碲也是一种亚稳金属，具有类似硒的性质。
它可以形成一种黑色固体的碲化铋，具有比较好的半导体性能。
碲化铋被广泛应用于红外线成像和热电传感器等领域。
除了硫、硒和碲，S区元素中还有钋，它是一种放射性元素。
普通化学S区元素
的电力。一座100千瓦的电厂一年消耗5吨锂。（扎布耶湖）
S区元素用途
金属钠
1. 作为还原剂制造某些难熔的金属如铀、钍、锆等，特别
是还原制备钛：
加热
TiCl4 + 4 Na
Ti + 4 NaCl
2. 因具有高的导热性和低的中子吸收能力，被用做快速增
殖反应堆的致冷剂。
3. 制作钠电缆、钠基电池和钠硫电池等。
(3) 焰色反应 (flame reaction)
碱金属和碱土金属的化合物在无色火焰中燃烧 时 ， 会 呈 现 出 一 定 的 颜 色 ， 称 为 焰 色 反 应 (flame reaction)。可以用来鉴定化合物中某元素的存在，特 别是在野外。
元 素 Li
Na K
Rb
Cs
Ca
Sr
Ba
颜 色 深红 黄 紫 红紫 蓝 橙红 深红 绿
3.形成配位氢化物
4LiH AlCl 3 （无水）乙醚Li[AlH 4 ] 3LiCl
铝氢化锂
Li[AlH 4 ] 受潮时强烈水解 LiAlH 4 4H 2O LiOH Al(OH) 3 4H 2
12.3.2 氧化物
1.形成三类氧化物 正常氧化物(O2-)：1s2 2s2 2p6 过氧化物(O22-)：
钾的最主要用途是制造钾肥。
庄稼是非常需要钾的。庄稼缺乏钾，茎秆便不会硬挺直立，易倒伏，对外界的抵抗力也大大减强。平均起来，每收获一吨小麦或 一吨马铃薯，就等于从土壤中取走五公斤钾；收获一吨甜萝卜，相当于取走二公斤钾。全世界平均每年要从土壤中取走2,500万吨钾！ 有 入 才 有 出 ， 这 也 就 是 说 ， 全 世 界 每 年 必 须 至 少 要 往 土 壤 中 施 加 合 钾 2,500 万 吨 的 钾 肥 ！ 含钾的化学肥料，主要有硝酸钾、氯化钾、硫酸钾、碳酸钾。人们是从钾长石(花岗岩)、海水等中提取钾的化合物。特别是海水，含 有不少氯化钾。在农家肥料中，以草木灰，特别是向日葵灰，含钾最多，这是因为植物本来就从土壤中吸收了钾，那么，把它烧成灰 后，灰中当然也就含有钾了。在每吨粪便中，大约含有六公斤钾。
s区、d区、ds区重要元素及其化合物
s区、d区、ds区重要元素及其化合物(s Block, ds Block, d Block Elements and Compounds)9.1 s区元素s区元素中锂(Lithium)、钠(Sodium)、钾(Potassium)、铷(Rubidium)、铯(Cesium)、钫(Francium)六种元素被称为碱金属(alkali Metals)元素。
铍（Beryllium）、镁(Magnesium)、钙(Calcium)、锶(Strontium)、钡(Barium)、镭(Radium)六种元素被称为碱土金属(alkaline earth metals)元素。
锂、铷、铯、铍是稀有金属元素，钫和镭是放射性元素。
碱金属和碱土金属原子的价层电子构型分别为ns1和ns2，它们的原子最外层有1～2个电子，是最活泼的金属元素。
9.1.1 通性碱金属和碱土金属的基本性质分别列于表9-1和表9-2中。
表9-1碱金属的性质碱金属原子最外层只有1个ns电子，而次外层是8电子结构(Li的次外层是2个电子)，它们的原子半径在同周期元素中(稀有气体除外)是最大的，而核电荷在同周期元素中是最小的，由于内层电子的屏蔽作用较显著，故这些元素很容易失去最外层的1个s电子，从而使碱金属的第一电离能在同周期元素中最低。
因此，碱金属是同周期元素中金属性最强的元素。
碱土金属的核电荷比碱金属大，原子半径比碱金属小，金属性比碱金属略差一些。
s区同族元素自上而下随着核电荷的增加，无论是原子半径、离子半径，还是电离能、电负性以及还原性等性质的变化总体来说是有规律的，但第二周期的元素表现出一定的特殊性。
例如锂的EΘ(Li+/Li)反常地小。
表9-2碱土金属的性质s区元素的一个重要特点是各族元素通常只有一种稳定的氧化态。
碱金属的第一电离能较小，很容易失去一个电子，故氧化数为＋1。
碱土金属的第一、第二电离能较小，容易失去2个电子，因此氧化数为＋2。
在物理性质方面，s区元素单质的主要特点是：轻、软、低熔点。
s 区 元 素
s 区元素
一、 s区金属
1. s区元素的通性
s区金属又称为成碱金属，包括第Ⅰ A族的碱金属元素Li、Na、K、 Rb、Cs、Fr和第Ⅱ A族的碱土金属元素Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Ra。 它们以卤化物、硫酸盐、碳酸盐和硅酸盐存在于地壳中。Rb、Cs在自 然界存在较少，是稀有金属；Fr和Ra是放射性金属，Fr放射性极强，半 衰期极短，在天然放射性衰变和核反应中可形成微量的Fr，而Ra首先被 玛丽·居里(Marie Curie)从沥青油矿中分离出来，其所有的同位素都具 有放射性且寿命最长，如226Ra的半衰期为1602年。
s区元素
成碱金属能与水迅速反应放出氢气，所以不能在水溶 液中用于还原任何物质，但可成为非水介质中有机化学反 应的重要还原剂。同时也是高温条件下从氧化物或氯化物 中制备稀有金属的重要还原剂。当然，这些反应必须在真 空或稀有气体保护下进行。
对比锂和镁的性质，不难发现在它们之间有许多相似 之处，如它们都能与氧或者氮直接化合生成氧化物、氮化 物，它们的氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐等都难溶于水。
s 区元素
成碱金属的基本性质列入表8-2中。成碱金属在物理 性质方面表现出金属的外观和良好的导电性，但硬度、熔 点和沸点与其他金属相比很低。这是因为成碱金属成键电 子数少，金属键弱，反映在宏观性质上表现出低熔点、低 沸点和低硬度的特点。第Ⅰ A和第Ⅱ A族元素的电子构型 分别为ns1和ns2，它们能失去1个或2个电子形成氧化数为 +1或+2的离子型化合物。同族中它们的有效核电荷相等， 但自上而下，原子（离子）半径依次增大，电离能、电负 性逐渐降低，金属活泼性增强。
碱金属氢化物中以LiH最稳定，加热到熔点也不分解。其他碱金 属氢化物的稳定性较差。LiH能与AlCl3在无水乙醚中反应生成LiAIH4 （氢配合物）：
普通化学S区元素
S区元素概述
(2) 与水作用 ● 碱金属被水氧化的反应为: 2 M(s) + 2 H2O (l) → 2 M+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g)
Li
●
Na
K
碱土金属被水氧化的反应为:
M(s) + 2 H2O (l)→ M+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g)
远不如相邻碱金属那样剧烈，镁和铍在水和空气中因生成致
S区元素概述
(3) 焰色反应 (flame reaction) 碱金属和碱土金属的化合物在无色火焰中燃烧 时 ， 会 呈 现 出 一 定 的 颜 色 ， 称 为 焰 色 反 应 (flame reaction)。可以用来鉴定化合物中某元素的存在，特 别是在野外。
元 颜 素 色 Li 深红 670.8 Na 黄 589.2 K 紫 766.5 Rb 红紫 780.0 Cs 蓝 455.5 Ca 橙红 714.9 Sr 深红 687.8 Ba 绿 553.5
密的氧化物保护膜而显得十分稳定。
S区元素概述
Question 2
Solution
锂的标准电极电势比钠或钾的标准电极 电势小，为什么 Li与水反应没有其他金属 与水的反应激烈？ Li Na 453.69 370.96 5.3 26.4 K Rb Cs 336.8 312.04 301.55 19.1 17.9 25.8
金属锂
S区元素用途
1. 制造氢化锂、氨化锂和合成有机锂化合物，后者用做
有机化学中的还原剂和催化剂； 2. 制造合金Al-Li(含锂3 % ),因质量轻和强度大而用于空
间飞行器；
3. 制造高功率长效电池（用于手表、计算机、心脏起搏 器等）； 4. 同位素(在天然锂中约占７.５%)受中子轰击产生热核 武器的主要原料氚：
s中s元素的化合价
s中s元素的化合价化合价是指元素在化合物中与其他元素结合时所具有的电荷数目。
它是描述元素化学性质的重要参数之一，对于理解元素间的化学反应和化合物的性质至关重要。
本文将详细介绍s区中各个元素的化合价及其相关特点。
1. 氢（H）氢是最简单的元素，其原子核只含有一个质子，没有中子。
在大多数情况下，氢原子只能形成+1价离子（H+）。
但在某些特殊情况下，氢可以捕获一个电子形成-1价离子（H-）。
2. 铷（Rb）、铯（Cs）、钾（K）、钠（Na）、锂（Li）这些元素都属于碱金属，它们具有非常活泼的性质。
在化合物中，它们通常以+1价离子形式存在。
3. 镁（Mg）镁是一种碱土金属，在大多数情况下以+2价离子形式存在。
4. 钙（Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）这些元素也属于碱土金属，它们通常以+2价离子形式存在。
5. 铝（Al）铝是一种典型的金属元素，它通常以+3价离子形式存在。
6. 碳（C）碳是一种非金属元素，它在化合物中可以形成多种化合价，最常见的是+4价和-4价。
+4价的碳形成了许多常见的有机物，如甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）等。
-4价的碳则形成了一些特殊的化合物，如二氧化碳（CO2）。
7. 硼（B）硼是一种金属loid元素，在大多数情况下以+3价离子形式存在。
8. 氮（N）氮是一种非金属元素，它在化合物中通常以-3价离子形式存在。
例如，在氨气（NH3）中，氮原子带有三个额外的电子。
9. 氧（O）氧是一种非金属元素，它在化合物中通常以-2价离子形式存在。
例如，在水分子（H2O）中，氧原子带有两个额外的电子。
10. 硫（S）硫也是一种非金属元素，在大多数情况下以-2或+6价离子形式存在。
例如，在硫化物（如硫化氢，H2S）中，硫以-2价存在；而在二氧化硫（SO2）中，硫以+6价存在。
11. 氟（F）氟是一种非金属元素，它在化合物中通常以-1价离子形式存在。
例如，在氟化钠（NaF）中，氟原子带有一个额外的电子。
大学无机化学第十二章S区元素PPT课件
碱土金属的导电性和 导热性良好，其良好 的延展性也使其易于 加工。
碱土金属的密度较大， 且随原子序数增加而 增大。
碱土金属的化学性质
碱土金属的化学性质活泼，有较 强的还原性，容易失去电子成为
正离子。
碱土金属离子具有较强的水合能 力，易与水反应生成氢氧化物。
碱土金属的氧化物大多数为碱性 或两性氧化物，表现出较强的碱
镓的化合物在医药、农业和电子工业等领域也有广泛应用。
镓、铟、铊的性质和用途
铟的性质和用途
铟是一种银白色的软金属，具有较好的延展性和导电性，主要用于制作液晶显示 器和电子元件。
镓、铟、铊的性质和用途
铊的性质和用途 铊是一种银白色的金属，具有较低的熔点和沸点，主要用于制作高温温度计和光电管等器件。
铊的化合物在医药和农业等领域也有一定的应用。
铋的性质和用途
铅是一种青白色的金属，具有较高的密 度和耐腐蚀性，主要用于制作电池、颜 料和涂料等材料。
铅的化合物在医药、农药和染料等领域 也有广泛应用。
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S区元素在周期表中的位置
总结词
S区元素在周期表中占据第1列和第2 列的位置。
详细描述
在周期表中，S区元素占据第1列和第 2列的位置，这些位置对应于元素周期 表的s区和p区。这些元素具有相似的 电子构型和化学性质，通常表现出强 烈的金属性质。
S区元素的特点和性质
要点一
总结词
S区元素具有低原子序数、小原子半径、高电离能、低电子 亲和能等特点。
大学无机化学第十二章s 区元素ppt课件
• S区元素的概述 •氢 • 碱金属 • 碱土金属 • 其他S区元素
01
S区元素的概述
S区元素的定义
无机化学课件12-s区元素
对土壤的影响
土壤污染
S区元素在工业生产过程中 可能通过废渣、废气等途 径进入土壤，导致土壤污 染。
土壤质量下降
这些元素在土壤中积累， 可能影响土壤的理化性质 ，导致土壤质量下降。
农产品安全问题
被污染的土壤可能影响农 作物的生长和品质，进而 影响农产品安全。
对大气的影响
大气污染
S区元素可能以气态或颗粒物的形 式排放到大气中，造成大气污染 。
SUMMAR Y
01
S区元素的概述
定义与特性
定义
S区元素指的是元素周期表中第12族（IIIB族）的元素，包括钪（Sc）、钇（Y ）、镧（La）、锕（Ac）等。
特性
S区元素都是金属元素，具有金属的通性，如导电、导热、延展性等。它们在化 学反应中通常表现出较强的还原性，易于失去电子成为正离子。
S区元素在自然界中的存在形式
金属氢化物是S区元素与氢反应生成的化合物，它们具有高的能量密度和稳定性。金属氢化物在能源储存和转换领域有潜在的 应用价值。
金属氢化物在工业中有一定的应用，如作为储氢材料和制备其他金属氢化物的原料。此外，一些金属氢化物还具有特殊的物 理和化学性质，可用于制备新型材料和器件。
REPORT
CATALOG
环保催化剂
利用硫元素制备的催化剂可用于 处理工业废气，降低污染物排放 。
合成新物质
含硫化合物
硫单质或硫化物可与其他元素合成多 种含硫化合物，如硫酸、硫代硫酸盐 等。
高分子材料
含硫元素的高分子材料具有特殊性能 ，如耐高温、抗氧化等，在航空、航 天等领域有广泛应用。
REPORT
CATALOG
DATE
REPORT
CATALOG
DATE
第九章 s区元素
溶解性：
碱金属氢氧化物，除LiOH，都溶于水。 碱土金属氢氧化物：Be(OH)2, Mg(OH)2难溶， 从Be(OH)2到 Ba(OH)2溶解度增大。
碱性： Be(OH)2为两性， LiOH，Mg(OH)2中强碱，
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2 Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2 卤素、硫、磷等在碱中能发生歧化反应。
X2 + 2NaOH = NaX + NaXO + H2O X=Cl,Br,I
9.4 盐 类
9.4.1 晶型 9.4.2 溶解性 9.4.3 含氧酸盐的热稳定性
同一族从上到下，反应剧烈程度增加。Li2O, BeO, MgO反应缓慢。
2.过氧化物
除Be外都可形成过氧化物
Na2O2 白色粉末（工业品一般为黄色），可用作 氧化剂，漂白剂和氧气发生剂。
性质：与水、稀酸、CO2作用 Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2 Na2O2 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O2 Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 H2O2易分解 H2O2 = 2H2O + O2 2Na2O2 + 2 H2O（热） = 4NaOH + O2
第九章 s区元素
9.1 s区元素概述 9.2 单质的化学性质 9.3 氧化物和氢氧化物 9.4 盐类 9.5 锂、铍的特殊性和对角线规则
大学一年级无机化学PPT课件-第十二章-S区元素(1)
Li2O Na2O2 KO2 RbO2 BeO MgO CaO SrO
CsO2 Ba2O2
Li2O
Na2O2
Gc2-706-18.12
KO2
具有很高的化学活泼性，能直接或间接地
与电负性较高的非金属元素形成相应的化台
物。如可与卤素、硫、氧、磷、氮和氢等元
素相化合。一般均形成离子化合物(除Li、Be
及Mg的卤化物外)。例如锂与氮气反应
6Li + N2 = 2Li3N
镁
与
碱土金属活泼性略差， 二
室温下这些金属表面缓
氧 化
慢生成氧化膜。它们在 空气中加热发生反应，
碳 反 应
生成氧化物和少量氮化
物(如：Ca3N2、Mg3N2)。
因此在金属熔炼中常用Li、Ca等除去溶解 在熔融金属中的氮气和氧气，在电子工业中 常用Ba除去真空管中痕量氮气和氧气，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。
碱土金属单质的某些典型反应
N2 M3N2 (M = Mg)
H2O M(OH)2 + H2 (M = Ca, Sr, Ba)
MO + H2 (M = Be, Mg)
水蒸气
MX2 O2
MO2 (M = Ba), MO
M
NH3
M(NH2)2 + H2
NaOH HMO2- + H2 (M = Be)
MH2 (M = Ca, Sr, Ba)
12.2.1 物理和化学性质 Physico-chemical property
12.2.2 矿物资源和金属单质制备 Natural recourses, elementary substance abstraction
第十二章 S区元素
典型的离子晶体。碱金属从上到下随着离子半径增加晶格能逐渐降
低，所以熔点下降。碱土金属离子极化力比碱金属离子大，而且从 上到下随半径增大极化力减弱。
（3）LI+、Be2+的卤化物熔点最低，这与它的半径最小、极化力最大有
关。
2. 溶解性
碱金属盐类的特点是易溶性，但存在少数难溶盐，如六羟基锑酸纳（白
色），高氯酸钾（白色）等，在实验室常利用这些难溶盐来鉴定Na+和
1. 锂铍的原子半径和离子半径分别是碱金属和碱土金属中
最小的，这时锂与其他碱金属元素、铍与其他碱土金属元
素性质差别的主要原因。特别是铍离子，其离子半径特别 小、电荷又高它的极化力是如此之强，使得其化合物共价 性往往超过了离子性。 2. 同一族元素从下而上不仅表现在水合能增加，而且离子 结合的水分子数也增多。虽然碱金属离子半径从上到下递 增，但在水溶液中，水合离子半径却是从上到下递减。
碱金属的含氧酸盐一般都具有较高的热稳定性。碱土金属的含氧酸盐热
稳定性比碱金属差，而且随着半径减小分解温度降低。
第五节 锂铍的特殊性和对角线规则
一般来说，碱金属和碱土金属元素性质的递变是很有规律的，但锂铍却出
现反常性。锂及其化合物的性质与其他碱金属元素及其化合物的性质有明
显的差异。锂铍也同样表现出与其他碱土金属元素性质上的差异。但是锂 与镁，铍与铝在性质上却表现出很多的相似性。 在周期系中某些元素的性质和它左上方或右下方的另一元素性质的相似性 称为对角线规则。这种相似性特别明显地存在于：Li-Mg，Be-Al，B-Si三 对元素之间。
塞，不然时间长会腐蚀而黏住的。 Nhomakorabea第四节 盐类
1. 晶型
（1）碱金属和碱土金属氟化物和氯化物的熔点较高，多为离子晶体。 （2）碱金属的氟化物和氯化物的熔点在同一族中从上到下逐渐降低，而 碱土金属氟化物和氯化物的熔点从上到下逐渐升高。两者变化趋势 不同的主要原因：碱金属离子极化力小，它们的氟化物和氯化物是
第9章s区元素
制备： 制备： 直接： 直接：2Na + O 2 Na 2 O 2 →
K + O 2 KO 2 →
间接： 间接：Na 2 O 2 + 2Na 2Na 2 O →
2KNO3 + 10K 6K CO 2 (g) →
2Na 2 O 2 + 2CO 2 2Na 2 CO 3 + O 2 (g ) →
4KO 2 + 2CO 2 2K 2 CO 3 + 3O 2 (g ) →
9.3.2 氢氧化物
碱金属和碱土金属的氢氧化物都是白色 固体。 固体。 易吸水而潮解 MOH易溶于水 放热。 MOH易溶于水，放热。 易溶于水， 碱土金属溶解度（ ℃ 碱土金属溶解度（15℃）
稀 有 元 素
φӨ(Li+/Li)最负？ 最负？ 外围电子组态 无变价） 氧化态 （无变价）
水合能
Mz+(g) + H2O Mz+(aq)
离子半径越小，电荷越高水合能越大， 离子半径越小，电荷越高水合能越大， 结合水分子数越多。 结合水分子数越多。 Be2+和Mg2+因电荷高、半径小、水合作 因电荷高、半径小、 用强，所以其水合盐加热时， 用强，所以其水合盐加热时，发生水解 反应。 反应。 BeCl2·4H2O BeO+2HCl+3H2O MgCl2·6H2O Mg(OH)Cl+HCl+5H2O
∆Gs
<0 >0
可溶 难溶
∆Gs = ∆Hs - T∆Ss ∆
一般变化不大，破坏晶格∆ 下降， T∆Ss一般变化不大，破坏晶格∆rS下降，但溶解 后溶剂分子规则取向∆ 后溶剂分子规则取向∆rS上升
无机化学PPT课件 元素化学 s区元素 p区元素 d区元素 ds区元素
第 三 部 分 元 素 化 学•熟悉元素性质与电子层结构的关系 •掌握单质和重要化合物的性质•了解它们在医药中的应用结束无机化学 2014/12/1 §12-15 : 2从上到下 半径增大 电离能减小 电负性减小第一节 s 区元素概述第十一章 s 区元素ⅠA ns 1 Li Na K Rb Cs ⅡA ns 2 Be Mg Ca Sr Ba碱金属 碱土金属从左到右，半径减小电离能增大 电负性增大除Li 和Be 外，多数金属形成离子化合物。
p273结束 无机化学 2014/12/1 §12-15 : 7NaHCO 3：小苏打，用于治疗胃酸过多和酸中毒； CaCO 3： 珍珠、钟乳石、贝壳的主要成分；Na 2SO 4·10H 2O : 中药称芒硝或朴硝，作缓泻剂； Na 2SO 4 ：中药称玄明粉或元明粉，作缓泻剂； BaSO 4: 重晶石，难溶于水、酸、碱，能强烈吸收X 射线，因无毒用作胃肠造影剂之“钡餐”； BaCl 2：剧毒（致死量0.8g ）。
CaSO 4·2H 2O 生石膏，内服清热泻火； CaSO 4· H 2O 熟石膏(煅石膏, 烧石膏)粉末遇水膨胀硬化，石膏绷带，外敷治疗烫伤疥疮等。
MgSO 4·7H 2O ：又称泻盐，作缓泻剂。
四、重要的盐类 p28112结束无机化学 2014/12/1 §12-15 : 8 五、对角线规则 p282在周期表s 区和p 区，某元素与左上方或右下方的元素及其化合物的性质相似。
例如：Be 和Al 的还原性相近； Be(OH)2和Al(OH)3 均为两性；例如：LiCl,、MgCl 2 都是共价化合物； LiOH 、Mg(OH)2都是中强碱，微溶于水Li Be B C Na Mg Al Si结束 无机化学 2014/12/1 §12-15 : 9VIIA 族 n s 2n p 59F 17Cl 35Br 53I 85At一、卤族元素的通性 (p284)（1） 是非极性分子，难溶于水，易溶于有机溶剂及碘化钾溶液中：KI + I 2 = KI 3 碘酒(碘酊)（p306习题3） F 2→I 2 的熔点、沸点、密度增大。
元素分区
s区元素蓝色代表s区元素，氦也属于s区元素。
s区元素主要包括元素周期表中IA族元素和IIA族元素，IA族元素包括氢、锂、钠、钾、铷、铯、鍅七种元素，由于钠和钾的氢氧化物是典型的碱，因此除氢外的这六种元素又称碱金属，IIA族元素包括铍、镁、钙、锶、钡、镭六种元素，由于钙，锶，钡的氧化物之性质介于碱金属与稀土元素之间，因此又称碱土金属。
由于氦的电子排布为1s2，故被分为S区元素。
钫和镭都是放射性元素。
锂最重要的矿石是锂辉石（LiAlSi2O6）。
钠主要以氯化钠溶液的形式存在于海洋，盐湖及岩石中。
钾的主要矿物是钾石盐（2KCl·MgCl2·6H2O）。
铍的主要矿物是绿柱石（3BeO·Al2O3·6SiO2）。
镁的主要矿石是菱镁矿（MgCO3）及白云石。
另外，钙，锶，钡则主要以碳酸盐及硫酸盐的形式存在，如方解石（碳酸钙），石膏（二水合硫酸钙），天青石（硫酸锶），重晶石（硫酸钡）。
在本区元素中同一主族从上到下、同一周期从左至右性质的变化都呈现明显的规律性。
p区元素p区元素包括元素周期表中IIIA族元素~VIIIA族元素。
IIIA族元素又称为硼族元素，包括硼、铝、镓、铟、铊等元素；IVA族元素又称作碳族元素，包括碳、硅、锗、锡、铅等元素；VA族元素又称作氮族元素，包括氮、磷、砷、锑、铋等元素；VIA族元素又称为氧族元素，包括氧、硫、硒、碲、钋等元素；VIIA族元素又称卤素，包括氟、氯、溴、碘、砹等元素；VIIIA族元素或0族元素，又称为稀有气体或惰性气体，包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等元素。
d区元素d区元素是元素周期表中的副族元素，即第3至第12族元素。
这些元素中具有最高能量的电子是填在d轨道上的。
这些元素有时也被称作过渡金属。
D区的D来自英语的“diffuse”。
ds区元素ds区元素是指元素周期表中的ⅠB、ⅡB两族元素，包括铜、银、金、锌、镉、汞6种自然形成的金属元素和錀、鎶2种人工合成元素。
厦门大学无机化学s区元素
厦门⼤学⽆机化学s区元素第⼋章s区元素8.1 S区元素概述 (1)8.2 S区元素的⼀些规则 (3)8.3 重要单质与化合物 (10)8.4 制备 (18)8.5 S区元素的⽣物作⽤ (20)8.1 S区元素概述8.1.1 碱⾦属S区元素价电⼦构性、氧化还原性及其变化规律S区元素包括周期系中的ⅠA族－碱⾦属和ⅡA族－碱⼟⾦属。
表8-1ⅠA和ⅡA的特征氧化态为＋1和＋2，但还存在低氧化态，如等。
从标准电极电势（E），均具有较⼤的负值。
⾦属单质都是强的还原剂,如纳、钾、钙等常⽤作化学反应的还原剂。
表8-2 S区元素电极电势由于它们都是活泼的⾦属元素，只能以化合状态存在于⾃然界。
如钠和钾的主要来源分别为熔盐NaCl 、海⽔；天然氯化钾、光卤⽯KCl·MgCl 2·6H 2O 等。
钙和镁主要存在于⽩云⽯、⽅解⽯、菱镁矿、⽯膏等矿物中，锶和钡的矿物有天青⽯和重晶⽯等。
岩盐⽩云⽯菱镁矿重晶⽯8.1.2 碱⼟⾦属2.碱⼟⾦属碱⾦属和碱⼟⾦属元素在化合时，多以形成离⼦键为主要特征。
氢氧化物除具有两性，为中强碱外，其他均是强碱。
【问题1】铍与锂具有⼀定的共价性，为什么？由于锂和铍原⼦半径和离⼦半径⼩，且为2电⼦构型，有效核电荷⼤，极化⼒强，因此它们的化合物，具有⼀定的共价性。
碱⾦属元素的原⼦也可以共价键结合成分⼦，如等碱⾦属单质的双原⼦分⼦就是共价分⼦。
IA 和IIA 族⾦属的⼀些基本性质列于表中。
表8-3 碱⾦属与碱⼟⾦属的基本性质【问题2】为什么ⅡA ⾦属的熔沸点升华热⾼于IA ？ⅡA 离⼦⽔合放热更多？因为ⅡA ⾦属中有两个电⼦参与形成⾦属键，⾦属键较强，所以熔沸点及升华热均⾼于IA 。
ⅡA 离⼦带有两个正电荷，更容易与⽔结合，会放出更多的热量。
8.2 S 区元素的⼀些规则8.2.1 对⾓线规则（1）锂和镁的相似性 S 区元素的⼀些规律1．对⾓线规则第⼆周期元素Li 、Be 、B 的性质和第三周期处于对⾓位置的元素Mg 、Al 、Si ⼀⼀对应，它们的相似性称为对⾓线规则。
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铷
铯
钫
ⅡA Be Mg Ca Sr Ba Ra
铍镁钙锶钡镭
第十章 碱金属和 碱土金属元素
碱金属和碱土金属的存在
10.1 S区元素概述
ⅠA Li Na K Rb Cs Fr
主白要云锂以石菱[M镁gC石钠a（(COM3)g2C]钾存O3在)、 铷
铯
钫
ⅡA Be Mg Ca Sr Ba Ra
铍镁钙锶钡镭
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 5 Rb Sr Y Zr Ne Mo Tc Re Rh Pa Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
55 6 Cs
56
5771
Ba La
72 Hf
73 Ta
74 W
75 76 77 Re Os Ir
7
87 Fr
88
89103
104
Ra Ac Rf
105 Db106Fra bibliotekSg107 Bh
108 109 Hs Mt
110
Uun
111 Uuu
112 Uub
第十章 碱金属和 碱土金属元素
10.1 S区元素概述
ⅠA
1 1 H ⅡA
0
2 ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA He
34 2 Li Be
5 6 7 8 9 10 B C N O F Ne
ⅡA Be Mg Ca Sr Ba Ra 铍镁钙锶钡镭
第十章 碱金属和 碱土金属元素
碱金属和碱土金属的存在
10.1 S区元素概述
ⅠA Li Na K Rb Cs Fr
锂钠钾铷铯钫 ⅡA 主B要e 以NaMCgl形式存Ca在于海S洋r 、盐B湖a和岩石Ra中
铍镁钙锶钡镭
第十章 碱金属和 碱土金属元素
碱金属和碱土金属的存在
10.1 S区元素概述
ⅠA Li Na K Rb Cs Fr
锂钠钾铷铯钫 ⅡA 钾主石B要e矿矿，物我M是国g光青卤海石C钾a(K盐Cl储·M量SgrC占l2·全6H国2BOa9)6、.8%Ra
铍镁钙锶钡镭
第十章 碱金属和 碱土金属元素
10.1 S区元素概述
锂辉石
氯化钠
钾石盐（KCl和NaCl混合物）
天津大学 无机化学教学团队
无机化学
第十章
碱金属和 碱土金属元素
第一节 S区元素概述
第十章 碱金属和 碱土金属元素
10.1 S区元素概述
ⅠA
1 1 H ⅡA
0
2 ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA He
34 2 Li Be
5 6 7 8 9 10 B C N O F Ne
3
11 Na
12 Mg
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Ⅷ
ⅠB ⅡB 13 14 15 16 17 18 Al Si P S Cl Ar
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
ⅠA
1 1 H ⅡA
0
2 ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA He
34 2 Li Be
ⅠA、ⅡA为s区元素
5 6 7 8 9 10 B C N O F Ne
3
11 Na
12 Mg
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Ⅷ
ⅠB ⅡB 13 14 15 16 17 18 Al Si P S Cl Ar
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
铍镁钙锶钡镭
第十章 碱金属和 碱土金属元素
10.1 S区元素概述
绿柱石
菱镁矿
白云石
毒重石
方解石
石膏
重晶石
天青石
78 79 80 81 82 83 84 85 86 Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7
87 Fr
88
89103
104
Ra Ac Rf
105 Db
106 Sg
107 Bh
108 109 Hs Mt
110
Uun
111 Uuu
112 Uub
第十章 碱金属和 碱土金属元素
碱金属和碱土金属的存在
3
11 Na
12 Mg
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥBLi、ⅦRB b、Sr、ⅧBe是轻Ⅰ稀B 有Ⅱ元B 素1A3l
14 Si
15 P
16 S
17 Cl
18 Ar
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
ⅠA
1 1 H ⅡA
0
2 ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA He
3 2 Li
4 Be
ⅠA中的钠、钾氢氧化物是典型“碱”5B，故6C
7 N
8 O
9 F
10 Ne
3
11 Na
12 Mg
ⅠA族元素又称为碱金属 ⅢB ⅢⅣBA有Ⅴ时B 称ⅥB为“ⅦB土金属Ⅷ”
ⅠB ⅡB 13 14 15 16 17 18 Al Si P S Cl Ar
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 5 Rb Sr Y Zr Ne Mo Tc Re Rh Pa Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
55 6 Cs
56
5771
Ba La
72 Hf
73 Ta
74 W
75 76 77 Re Os Ir
35 Br 53
36 Kr 54
5 Rb Sr Y 土Zr金属Ne Mo Tc Re Rh Pa Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
55 6 Cs
56
5771
Ba La
72 Hf
73 Ta
74 W
75 76 77 Re Os Ir
78 79 80 81 82 83 84 85 86 Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
19 4K
37
20 Ca 38
21 Ⅱ22A中2的3 钙24、锶25 、钡26 氧2化7 物28性质29介于30 “3碱1 ”32
Sc 39
与T40i“土4V1 ”4族C2r 元M4素3n 之4F4间e ，C45o所以N46i 把4CⅡ7u A又4Z8n 称G4为9a 碱G50e
33 As 51
34 Se 52
第十章 碱金属和 碱土金属元素
10.1 S区元素概述
碱金属和碱土金属的存在
主要以方解石(CaCO3)、石膏CaSO4·2H2O)、 ⅠA Li天青石N(aSrSO4)、K 碳酸锶Rb矿(SrCCOs3)、 Fr
重晶石(BaSO4)、毒重石(BaCO3)
锂 等碳钠酸盐、硫钾酸盐形铷式存在铯
钫
ⅡA Be Mg Ca Sr Ba Ra
78 79 80 81 82 83 84 85 86 Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7
87 Fr
88
89103
104
Ra Ac Rf
105 Db
106 Sg
107 Bh
108 109 Hs Mt
110
Uun
111 Uuu
112 Uub
第十章 碱金属和 碱土金属元素
10.1 S区元素概述
10.1 S区元素概述
ⅠA Li Na K Rb Cs Fr
锂钠钾铷铯钫 ⅡA Be Mg Ca Sr Ba Ra
铍镁钙锶钡镭
第十章 碱金属和 碱土金属元素
碱金属和碱土金属的存在
10.1 S区元素概述
ⅠA Li Na K Rb Cs Fr 锂 最重要钠的矿石钾是锂辉铷石（LiA铯lSi2O6) 钫
37 38 39 5 Rb Sr Y
40 Zr
41 42Fr、43Ra 是44 放4射5 性46元素47
Ne Mo Tc Re Rh Pa Ag
48 49 50 51 52 53 54 Cd In Sn Sb Te I Xe
55 6 Cs
56
5771
Ba La
72 Hf
73 Ta
74 W
75 76 77 Re Os Ir
第十章 碱金属和 碱土金属元素
碱金属和碱土金属的存在
10.1 S区元素概述
ⅠA Li Na K Rb Cs Fr
锂钠钾铷铯钫 ⅡA Be Mg Ca Sr Ba Ra
铍镁钙锶钡镭
第十章 碱金属和 碱土金属元素
碱金属和碱土金属的存在
10.1 S区元素概述
ⅠA Li Na K Rb Cs Fr
（主锂3要Be矿O·物Al2钠是O3绿·6柱SiO石钾2)
78 79 80 81 82 83 84 85 86 Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7
87 Fr
88
89103
104
Ra Ac Rf
105 Db
106 Sg
107 Bh
108 109 Hs Mt
110
Uun
111 Uuu
112 Uub
第十章 碱金属和 碱土金属元素
10.1 S区元素概述