)碱金属和碱土金属元素
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。
碱金属碱土金属
碱金属碱土金属
碱金属和碱土金属都是化学元素周期表中的两个重要类别。
碱金属包括锂、钠、钾、铷、铯和钫，而碱土金属包括铍、镁、钙、锶、钡和镭。
这两个元素类别都有许多共同点和不同之处。
首先，碱金属和碱土金属都是典型的金属元素。
它们的原子结构有一个或两个电子轻松地从外层轨道中释放出来，使其成为相对稳定的阳离子。
碱金属和碱土金属的这种特性使得它们在化学反应中表现出非常活泼的性质，特别是在水中。
其中，碱金属时，它们与水反应的产物是碱性化合物和氢气，而碱土金属反应时的产物是氢氧化物或氧化物。
其次，碱金属和碱土金属具有较低的密度。
其中，锂的密度约为0.53克/立方厘米，钙的密度约为1.54克/立方厘米。
由于其低密度和活泼性质，这些元素在工业上有着广泛的应用，包括用于制造轻金属、电池和荧光材料等。
此外，碱金属和碱土金属显示出不同的化学活性。
与碱金属相比，碱土金属更难活泼，因为它们的外层电子数更多，需要更多的能量来释放。
因此，碱金属通常具有更强的还原性和更大的反应活性，而碱土金属则更倾向于形成阳离子化合物而不反应。
最后，碱金属和碱土金属在生命中起着不同的作用。
碱金属在生物体内起着独特的作用，如钾在神经细胞中传递电信号，而铷和钫在细胞膜的稳定性和脂肪酸代谢方面发挥作用。
碱土金属在血液凝固、骨骼健康和身体免疫系统等方面起着重要作用。
总的来说，碱金属和碱土金属虽然有许多共性，但在性质和应用方面也有一些重要的不同。
它们在许多诸如电子学、化学合成、生命科学和材料科学等领域中都扮演着至关重要的角色。
碱金属和碱土金属元素
MCO3 === MO + CO2 Mg、Ca、Sr、Ba的碳酸盐分解温度依次升高。
第十三章、硼族元素
硼族元素
第ⅢA，B、Al、Ga、In、Tl称为硼族。除B 外，其它都是金属，电子价层结构为ns2np1。
硼族元素的通性
硼族元素的单质及其化合物
硼在自然界中主要以硼酸盐形式存在。硼砂 ，Na2B4O7.10H2O，方硼石，2Mg3B8O15.MgCl2等 。铝主要以铝矾土矿形式存在，它在地壳里含量 仅仅次于氧和硅。
• 过氧化物 碱金属和碱土金属，除Be未发现有过氧化物外， 都能生成含有O22-离子的过氧化物。
453-473K
4Na + O2 === 2Na2O
573-673K
2Na2O + O2 === 2Na2O2 Na2O2 + 2H2O === H2O2 + 2NaOH Na2O2 + H2SO4 === H2O2 + Na2SO4 2Na2O2 + CO2 === 2Na2CO3 + O2
• Ga、In、Tl属稀有元素，学生自学了解。
• 单质硼的提取 工业上用浓碱来分解硼镁矿：
Mg2B2O5.H2O + 2NaOH === 2NaBO2 + 2Mg(OH)2 4NaBO2 + CO2 + 10H2O ===
Na2B4O7.10H2O + Na2CO3 Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O === 4H3BO3 + Na2SO4
△
2Al(OH)3 === Al2O3 + 3H2O
Na3AlF6
2Al2O3
===Biblioteka 电解4Al+
碱金属与碱土金属题目
碱金属与碱土金属题目碱金属与碱土金属是化学中常见的两类金属元素。
碱金属包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）和铍（Fr），它们位于元素周期表的第一组。
而碱土金属包括铍（Be）、镁（Mg）、钙（Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）和镭（Ra），它们位于元素周期表的第二组。
这两类金属在性质、化学反应、应用等方面有一些共同之处，同时也有一些显著的差异。
首先，碱金属和碱土金属在物理性质上有一定的相似性。
例如，它们都具有较低的电离能和较大的原子半径，因此具有良好的金属导电性和导热性。
此外，它们的密度都相对较低，而且都具有良好的延展性和可塑性。
其次，碱金属和碱土金属在化学性质上也有一些共同点。
碱金属和碱土金属都具有较活泼的金属活性，容易与非金属元素发生反应。
它们与氧气的反应都是剧烈且放热的，形成相应的金属氧化物。
例如，钠与氧气反应生成氧化钠：2Na + O2 -> 2Na2O碱金属和碱土金属也能与酸进行反应，如与盐酸反应生成相应的金属盐和氢气。
另外，它们在水中的反应也有相似之处。
碱金属和碱土金属在水中的反应是剧烈的，生成氢气和相应的碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物。
例如，钾与水反应生成氢气和氢氧化钾：2K + 2H2O -> 2KOH + H2碱金属和碱土金属还可以与其他金属发生反应，形成金属间化合物。
例如，钠与铜反应生成铜钠合金：2Na + Cu -> Na2Cu此外，碱金属和碱土金属在应用上也有一些相似之处。
由于它们的低密度、良好的导电性和导热性，碱金属和碱土金属在合金制备、电池制造、金属加工等方面有广泛的应用。
另外，碱金属和碱土金属的化合物也具有一定的应用价值。
例如，氢氧化钠是一种重要的化工原料，广泛应用于纸浆、纺织、石油等行业；氧化钙是建筑材料中常用的一种氧化剂；镁合金在航空、汽车等领域具有广泛应用。
综上所述，碱金属和碱土金属在物理性质、化学性质和应用上具有一定的相似性。
第三节 碱金属与碱土金属
碱金属与碱土金属的氢氧化物：
1、碱金属氢氧化物
（1）与酸碱指示剂反应：能使石蕊试液变蓝、酚酞试液变红。 （2）与非金属氧化物反应：
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O
（3）与酸反应（中和反应）：
碱金属的一般性质：
元素 颜色和状态 密度 熔点 g· -3 cm ℃ 0.534 180.5 0.97 97.81 沸点 ℃ 1347 882.9
锂 Li 银白色 柔软 钠 Na 银白色 柔软
钾 K
银白色
柔软
0.86
63.65
774
688 678.4
铷 Rb 银白色 柔软 铯 Cs 略带金色光泽
柔软
1.532 38.89 1.879 28.40
碱金属与碱土金属的通性：
一、碱金属和碱土金属元素的原子结构与性 质的关系:
1、相似性：碱金属和碱土金属元素原子最外层都有1或2个 电子，容易失去，表现出强还原性。
2、递变性：随着核电荷数的递增，其电子层数依次增多， 则原子半径依次增大，最外层电子离原子核越远，原子核对 外层电子的吸引力依次减弱，原子失电子能力依次增强，金 属性依次增强，还原性依次增强。
第三章
重要元素及其化合物
第三节 碱金属和碱土金属
碱金属与碱土金属：
碱金属：IA族元素
锂（Li）钠（Na) 钾（K）铷（Rb）铯（Cs）钫（Fr） 碱土金属：IIA族元素
铍（Be）镁（Mg）钙（Ca）锶（Sr）钡（Ba）镭（Ra）
锂、铷、铯为稀有金属，钫、镭是放射性元素。
碱金属和碱土金属
碱金属和碱土金属在化学元素周期表中，碱金属和碱土金属是两个重要的元素类别。
它们在自然界中广泛存在，具有独特的化学和物理性质。
本文将深入探讨碱金属和碱土金属的特点、用途以及对环境和人类健康的影响。
一、碱金属碱金属是指位于元素周期表第1A族的锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）和铍（Fr）。
它们通常具有相似的特性，并且在自然界中以化合物形式存在。
碱金属的特点如下：1. 金属性质：碱金属是典型的金属元素，具有良好的导电性和导热性。
2. 电子配置：碱金属的电子配置以ns1的形式出现，其外层只有一个s电子，容易失去这个电子形成带正电荷的离子。
3. 低密度：碱金属的密度相对较低，从锂到铯依次递增。
4. 相对活泼：碱金属对水和空气中的氧气具有很高的反应性，它们能够与水反应产生氢气，并在空气中形成氧化物。
碱金属具有广泛的应用领域。
首先，钠和钾是人体必需的微量元素，对维持正常的生理功能至关重要。
其次，碱金属可以用于制备合金、导热材料、催化剂等。
此外，碱金属化合物还被广泛应用于玻璃工业、电池制造、化学实验等领域。
然而，碱金属也存在一些潜在的危害性。
例如，钠和钾金属与水反应时会放出大量的氢气，可能引发火灾。
此外，过量摄入碱金属离子对人体健康有害，可能导致水电解质平衡失调甚至中毒。
二、碱土金属碱土金属是周期表中第2A族的含钙（Ca）、镁（Mg）、锶（Sr）、钡（Ba）和镭（Ra）的元素。
与碱金属相比，碱土金属的化学性质略微稳定。
以下是碱土金属的主要特点：1. 金属性质：碱土金属也是典型的金属元素，具有较好的导电性和导热性。
2. 电子配置：碱土金属的电子配置为ns2，外层具有两个s电子。
3. 密度：碱土金属的密度相对较高，从镁到钡递增。
4. 反应性：碱土金属相对于碱金属来说较不活泼，但依然能与水和氧气反应，生成相应的化合物。
碱土金属也有广泛的应用。
首先，钙是人体骨骼和牙齿的主要成分之一，对维持骨骼健康至关重要。
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。
碱金属和碱土金属的性质比较
碱金属和碱土金属的性质比较碱金属和碱土金属都是周期表中位于左侧的元素，它们在化学性质上有一些共同之处，但也存在着一些显著差异。
本文将对碱金属和碱土金属的性质进行比较，展示它们各自的特点。
一、物理性质比较碱金属包括锂、钠、钾、铷、铯和钫，它们都具有较低的密度和较低的熔点。
在室温下，碱金属都是固态，但随着温度的升高，它们会迅速转化为液态。
碱金属具有银白色的外观，柔软易弯曲。
碱金属的导电性和热导率都非常好，是优秀的导体。
碱土金属包括铍、镁、钙、锶、钡和镭，它们的密度和熔点相对较高。
在室温下，碱土金属也都是固态。
和碱金属相比，碱土金属的硬度更高，但仍然具有金属的柔韧性。
碱土金属的导电性和热导率也很好，但稍逊于碱金属。
二、化学性质比较1. 反应性：碱金属和碱土金属都是非常活泼的金属，在空气中容易与氧气反应而氧化。
但碱金属的反应性更为强烈，它们常与空气中的水汽剧烈反应，产生氢气并形成氢氧化物。
2. 反应速率：碱金属的反应速率要比碱土金属快。
碱金属与水反应时放出大量的热量，并产生碱性溶液，这种反应在钠和钾上尤为明显。
碱土金属与水反应也能产生碱性溶液，但反应相对缓慢。
3. 氢氧化物：碱金属与碱土金属都能与水反应生成氢氧化物。
碱金属的氢氧化物溶解度较大，形成强碱性溶液，如氢氧化钠和氢氧化钾。
而碱土金属的氢氧化物溶解度较小，形成弱碱性溶液，如氢氧化钙和氢氧化镁。
4. 卤素反应：碱金属和碱土金属均能与卤素发生反应。
碱金属与卤素的反应剧烈，产生白色晶状盐，如氯化钠和溴化锂。
碱土金属与卤素的反应较为温和，产生白色晶体，如氯化钙和溴化镁。
5. 氧化性：碱金属的氧化性较强，它们能够与许多非金属元素反应，如与氧气反应产生氧化物。
碱土金属的氧化性较碱金属弱，但也具有氧化性，如镁能够与氧气反应生成氧化镁。
三、应用领域比较碱金属和碱土金属具有广泛的应用领域。
碱金属的主要应用包括制备合金、制取金属、制造化学品、生产玻璃和陶瓷等。
碱土金属的应用领域包括制备镁合金、制造火箭燃料、生产荧光体材料和医疗用途等。
碱金属与碱土金属
3.化学性质 •与H2O的作用：
M 2 O + H 2 O 2MOH →
Ι
（Li → Cs剧烈程度↑） （BeO除外）
Na 2 O 2 + 2H 2 O 2NaOH + H 2 O 2 →
2KO 2 + 2H 2 O 2KOH + H 2 O 2 + O 2 →
•与CO2的作用：
O 2C O
1290
1360
M
2+
[O
]
稳定性 M2CO3＞ MCO3
锂 、铍的特殊性 对角线规则
1.对角线规则：
ⅠA 族的Li与ⅡA族的Mg， ⅡA族的
Be与ⅢA族的Al， ⅢA 族的B与ⅥA族的Si， 这三对元素在周期表中处于对角线位置： Li Be B C
Na Mg Al Si 相应的两元素及其化合物的性质有许多相 似之处。这种相似性称为对角线规则。
•与水作用
2M + 2H2O → 2MOH + H2(g)
Li
Na
K
Ca
•与液氨的作用
2M(s) + 2NH 3 (l) → 2M + 2NH + H 2 (g)
+
− 2
3.焰色反应
元素的存在和单质的制备
均以矿物形式存在： 钠长石： Na [AlSi 3 O 8 ] 钾长石： K [AlSi 3 O 8 ] 光卤石： KCl ⋅ MgCl 2 ⋅ 6H 2 O 明矾石： K(AlO) 3 (SO 4 ) 2 ⋅ 3H 2 O 锂辉石： LiAl(SiO 3 ) 2
碱金属与碱土金属
元素概述 元素的单质 元素的化合物 锂-铍的特殊性 铍的特殊性 对角线规则
碱金属和碱土金属元素PPT课件
除Be, Mg外 除Be, Mg, Li 外 K, Rb, Cs
离子半径增大，稳定性提高 阴阳离子相互匹配原则：大阳离子配大阴离子稳定
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9
氧化物（正常）
空气中燃烧： Li2O 和 碱土氧化物MO
其它碱金属正常氧化物的两个方法 ： （金属与过氧化物或硝酸盐作用）
Na2O2 + 2 Na--- 2Na2O 2MNO3 +10M --- 6M2O + N2 (M=K, Rb, Cs) 碱土金属正常氧化物其它制备方法：
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6
碱金属和碱土金属元素常见氧化态分别为+1和+2。
碱金属第一电离能很小，容易失去1个 s电子而显示+1氧化态，但第 二电离能很大，很难再失去第二个电子，因此，它们不会表现出其 它氧化态，只有+1一种氧化态。
碱土金属第一、第二电离能较小，易失去2个电子，而第三电离能很 大，很难再失去第三个电子，只有+2氧化态。
碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等热分解
2020/1/5
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过氧化物
空气中燃烧： Na2O2 BaO2 低温下通O2于K, Rb, Cs 液氨溶液：对应过氧化物
Ca, Sr, Ba氧化物与过氧化氢作用：对应过氧化物
工业上过氧化钡生成 2BaO + O2 -- 2BaO2 (793K以上)
应用：Na2O2强氧化剂（工业漂白剂）： 与H2O Na2O2 + 2H2O--- 2NaOH+H2O2 稀酸 Na2O2 + H2SO4--- Na2SO4+H2O2
具有低密度、低硬度、低熔点特点，有一定导电性和导 热性。（金属键不牢固）
碱金属与碱土金属的性质与反应
碱金属与碱土金属的性质与反应碱金属和碱土金属是化学元素周期表中两个重要的元素家族。
它们在自然界中广泛存在，并且具有独特的性质和反应。
本文将探讨碱金属和碱土金属的性质以及它们的一些典型反应。
一、碱金属的性质与反应碱金属包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）和铯（Cs），它们在元素周期表的第一组。
碱金属具有以下一些共同的性质。
首先，它们是非常活泼的金属，容易与其他元素发生反应。
其次，它们的密度都很低，比较轻盈。
此外，碱金属在室温下都是固体，但可以很容易地被切割成薄片。
碱金属在空气中的反应也是引人注目的。
它们与氧气反应会产生相应的氧化物。
例如，钠与氧气反应会生成氧化钠，这是一种白色晶体。
而钾与氧气反应则会产生氧化钾，这是一种紫色的晶体。
这些氧化物在水中溶解后会形成碱性溶液，因此碱金属也被称为“碱”。
碱金属与水的反应也是非常剧烈的。
它们与水反应会放出大量的氢气，并产生相应的氢氧化物。
例如，钠与水反应会生成氢氧化钠，这是一种强碱。
这种反应非常剧烈，甚至会引起火灾。
因此，在实验室中处理碱金属时需要非常小心。
二、碱土金属的性质与反应碱土金属包括铍（Be）、镁（Mg）、钙（Ca）、锶（Sr）和钡（Ba），它们在元素周期表的第二组。
碱土金属与碱金属相比，具有一些不同的性质。
首先，它们的密度比碱金属要高，但仍然比较轻盈。
其次，碱土金属的熔点和沸点较高，因此它们在常温下都是固体。
碱土金属与水的反应相对于碱金属来说较为温和。
它们与水反应会放出氢气，并生成相应的氢氧化物。
例如，钙与水反应会生成氢氧化钙，这是一种弱碱。
与碱金属不同的是，碱土金属与水的反应不会引起火灾。
碱土金属还具有一些其他的重要性质和反应。
例如，它们的氧化态通常为+2。
此外，碱土金属在燃烧时会产生明亮的火焰，这是由于金属离子激发气体中的电子而引起的。
这种现象在烟花制造中得到了广泛应用。
总结起来，碱金属和碱土金属具有独特的性质和反应。
碱金属非常活泼，容易与氧气和水反应，并产生相应的氧化物和氢氧化物。
碱金属和碱土金属的反应性和离子化趋势
碱金属和碱土金属的反应性和离子化趋势碱金属和碱土金属是元素周期表中位于第一和第二主族的两类金属元素。
本文将探讨碱金属和碱土金属的反应性及其离子化趋势。
一、碱金属的反应性碱金属包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)，它们的反应性都非常高。
碱金属的反应性主要表现在以下方面：1. 与氧气的反应碱金属能够与氧气直接反应生成金属氧化物。
以钠为例，当钠暴露于空气中时，会迅速氧化生成氧化钠，放出大量的热量。
4 Na + O2 → 2 Na2O2. 与水的反应碱金属在与水接触时能够剧烈反应，产生氢气和碱溶液。
这种反应产生的氢气会迅速燃烧，并伴随着剧烈的放热现象。
以钠与水的反应为例：2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2↑3. 与酸的反应碱金属可以与酸发生中和反应，生成盐和水。
这是因为碱金属是碱性物质，而酸则是酸性物质，两者反应后能够中和产生中性物质。
2 Na + 2 HCl → 2 NaCl + H2↑二、碱土金属的反应性碱土金属包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
相比于碱金属，碱土金属的反应性较低，但它们仍然具有一定的活泼性。
1. 与氧气的反应碱土金属的氧化反应相对缓慢。
以镁为例，当镁暴露于氧气中时，会逐渐氧化生成氧化镁。
不过，与碱金属相比，碱土金属的氧化速度要慢得多。
2 Mg + O2 → 2 MgO2. 与水的反应碱土金属与水的反应较碱金属来说要缓慢。
以钙与水的反应为例，会生成氢气和碱溶液，但反应速度相对较慢。
Ca + 2 H2O → Ca(OH)2 + H2↑3. 与酸的反应碱土金属与酸的反应速率较慢，但仍能发生反应。
以镁与盐酸的反应为例，会生成相应的盐和氢气。
Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2↑三、离子化趋势离子化趋势是指元素失去或获得电子形成离子的趋势。
对于碱金属和碱土金属而言，其离子化趋势主要受到原子半径和电子层排布的影响。
大学无机化学——碱金属和碱土金属
2)其他金属单质的制备
a、Be的制备 由于 BeCl的2 共价性较强，生产过程中需要加入
CaCl2或其他金属氯化物以增加熔盐的导电性
b、 MgCl 2 电解(750C) Mg Cl2
c、Ca、Sr、Ba都可以通过电解其熔融氯化物制备
Cs2O2
MgO2
CaO2
SrO 2
BaO2
Na2O2 MgCl2 (冷浓) MgO2 2NaCl
CaCl2 H2O2 CaO2 2HCl
高压
Sr O2
SrO2
一定温度
Ba O2
BaO2
过氧化物的性质
物理性质：粉末状固体、吸潮性 化学性质：
性质
方程式
与水或稀酸反应 与二氧化碳反应
Na2O2 2H2O H2O2 2NaOH Na2O2 H2SO4 H2O2 Na2SO4
Ca2+ 橙红色 Sr2+ 洋红色 Ba2+ 绿色 Cs+ 蓝色
Li
Na
K
Ca
Sr
Ba
12—1—3 金属单质的制备
常用方法： 1、熔盐电解法——Li、Na
Be、Mg、Ca、Sr、Ba
2、热还原法 ——K、Rb、Cs、Be
1）Na的制备
1、熔融电解法 ——将金属的氯化物熔融电解
CaCl2的作用
离子半径 I1/kJ·mol-1 I2/kJ·mol-1
χ Φθ/V
M+(aq)+e=M(s) M+水化能/kJ·mol-1
Li 2s1 +I 60 520 7298 1.0
-3.045
无机化学13碱金属和碱土金属全解
△
3Ca＋N2====Ca3N2
△
3Mg＋N2===Mg3N2
思考：活泼金属 应当如何保存？
要防止与空气接触。锂要保存于蜡中，钾、 钠、钙等应保存于煤油中。
Li2O
Na2O2
镁 带 的
燃
KO2
烧
2M(s)+ 2NH3 (l) →2M+ + 2NH-2 + H2 (g)
与 液 氨 作 用
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？
位〕 Ф 0.22 碱性
0.22 Ф 0.32 两性Ф 0 Nhomakorabea32 酸性
LiOH Be(OH)2
NaOH KOH RbOH
Mg(OH)2 碱
Ca(OH)2
性 增
Sr(OH)2 强
CsOH Ba(OH)2
酸性增强
你能用有关理论解释为何Be(OH)2具有两性吗？
LiOH 中强
Be(OH)2 两性
NaOH 强
温度为900℃时，反响：Na(l)+KCl(l)——NaCl(l)+K(g)，钾 成为气体挥发，使平衡向右移动，反响得以进展。
氢氧化物
碱金属的氢氧化物对皮肤和纤维有强烈 的腐蚀作用，所以又称为荷性碱。
物理性质
碱金属和碱土金属的氢氧化物均为白色 固体，吸水容易潮解，溶于水时放热。
溶解度增大
溶解性 mol·l-1
无机化学13碱金属和碱土金属全 解
第一节 碱金属和碱土金属的通性
第IA族包括锂、 钠、钾、铷、铯 和钫六种元素， 由于它们的氢氧 化物都是易溶于 水的强碱，所以 称它们为碱金属 元素。其中钫是 放射性元素。
碱金属与碱土金属的性质与应用
碱金属与碱土金属的性质与应用碱金属和碱土金属是元素周期表中的两个特殊类别，它们具有一系列独特的性质和广泛的应用领域。
本文将对碱金属和碱土金属的性质进行介绍，并探讨它们在不同领域的应用。
1. 碱金属的性质与应用碱金属是指周期表中第一列的锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)和铯(Cs)五种金属元素。
以下是碱金属的一些共同性质：1.1 低密度和低熔点：碱金属的密度很低，且具有较低的熔点。
例如，钾的密度仅为0.86 g/cm³，熔点为63.38℃。
由于这些性质，碱金属常用于制备轻质合金和低熔点合金。
1.2 剧烈反应性：碱金属与水、氧气和非金属产生剧烈的反应。
它们能够与水反应产生氢气，并放出大量热量。
这种反应性使得碱金属成为一种重要的还原剂，广泛应用于化学反应和电池中。
1.3 单价阳离子形成：碱金属的外层电子配置使得它们倾向于丢失一个电子成为+1价阳离子。
这种单价阳离子形成能力使得碱金属在化合物中充当重要的金属离子，例如氯化钠(NaCl)、氢氧化钾(KOH)等。
碱金属的应用广泛涉及多个领域，包括：1.4 电池技术：碱金属广泛应用于电池的制造中，例如锂电池、钠硫电池和钾离子电池等。
这些电池具有高能量密度和长循环寿命等特点，广泛应用于电动汽车、移动设备和储能系统等领域。
1.5 化学合成：碱金属是许多有机合成反应的重要催化剂。
例如，钠在有机合成中用于还原反应和生成有机金属试剂；钾常用于制备有机化合物中的强碱性试剂。
1.6 原子物理研究：碱金属在原子物理学领域也有重要应用。
例如，铷是光谱学研究中常用的基准原子；铯被广泛应用于原子钟中。
2. 碱土金属的性质与应用碱土金属是指周期表中第二列的铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)和钡(Ba)五种金属元素。
以下是碱土金属的一些共同性质：2.1 高熔点和硬度：与碱金属相比，碱土金属具有较高的熔点和硬度。
例如，钙的熔点为842℃，硬度为1.75。
这些性质使得碱土金属在建筑材料和合金制备中具有重要应用。
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。
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4LiH AlCl3 Li[AlH4 ] 3LiCl
铝氢化锂
在Li[AlH 4]中，锂以Li+存在。Li[AlH 4]在干燥的空气中较 稳定，遇水则发生猛烈水解： Li[AlH4] + 4H2O → LiOH + Al(OH)3 + 4H2 Li[AlH4]具有很强的还原性，能将许多有机化合物的官能 团还原，如将醛、酮、羧酸等还原为醇，将硝基还原为氨 基等。配位氢化物已广泛应用在有机合成上。
2 还原性强
( E (H 2 /H ) 2.23V)
(1) 钛的冶炼:
2LiH TiO 2 Ti 2LiOH
4NaH TiCl 4 Ti 4NaCl 2H 2
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
(2)剧烈水解:
MH H 2O MOH H 2 (g)
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
10.3.2
氧化物 1. 氧化物概述 碱金属、碱土金属与氧能形成三种类 型的重要氧化物，即正常氧化物、过 氧化物和超氧化物。
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
s区元素形成的氧化物： 阴离子 直接形成 正常氧化物 过氧化物 超氧化物
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第十章 (S区)碱金属和碱土金属元素
.本章要求 (1)掌握S 区元素价电子构型变化及性
质的重要规律； (2)S区元素氧化物、氢氧化物、盐类 基本性质； (3)单质及盐类制备方法； (4)了解S 区元素生物作用；
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
10.1.1
S区元素 S区元素包括周期系中的ⅠA 族－碱金属 和 ⅡA族－碱土金属。
碱金属(IA ): ns1 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr 碱土金属(IIA ): ns2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 都是活泼金属
Na2O2 Li2O
②过氧化物：
Na2O2
BaO2
③超氧化物：
KO2
KO2 RbO2 CsO2
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属 镁带的燃烧
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
（2）与水作用
2M + 2H2O → 2MOH + H2（g）
钙和镁主要存在于:白云石 、方解
石 、菱镁矿 、石膏 等矿物中。 锶和钡的矿物有无青石 和重晶石 等。
白云石
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菱镁矿
重晶石
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
10.1.2
碱族元素的发现与分离 1807年： 电解熔融苛性钾和苛性钠得到钾和 钠。 1817年：从层状硅酸盐矿透锂长石 LiAlSi4O10中分离出锂；次年，通过 电解Li2O游离出锂。
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
1860年：从矿泉水中发现铯；次
年，从锂云母中分出铷。 1939年：发现了放射性的钫。
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
10.1.3
碱土族元素的发现与分离 1798年：人们从绿柱石和祖母绿初次认 识到铍 ；到1898年，首次用电解法制备 出铍。 1808年：采用电解法制备出了游离态的 钙、镁、锶和钡。 镭（氯化物）：1898年分离出来；其单 质于1910年通过电解而得到。
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
ⅠA和ⅡA的特征氧化态为＋1和＋2， S区元素在自然界的存在 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。 钠和钾的主要来源:熔盐NaCl、 海 水；天然氯化钾、光卤石KCl等。
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
获得。碱土金属的氧化物可以通过其 碳酸盐或硝酸盐等的热分解来制备：
MCO3 MO CO 2 (g)
2 Sr ( NO3 ) 2 2 SrO 4 NO2 O2
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
碱金属氧化物的性质
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★
过氧化钠和二氧化碳反应放出氧 气： 2Na2O2 + CO2 → 2Na2CO3 + O2 Na2O2可用作高空飞行和水下作业时 的供氧剂和二氧化碳吸收剂。 Na2O2是一种强氧化剂，工业上用作 漂白剂。
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
4
.超氧化物 一般金属性越强越易形成含氧较多的 氧化物。 钾、铷、铯在空气中燃烧能直接生成 超氧化物MO2。
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
★
过氧化钠和水或稀酸在室温下反应 生成过氧化氢： Na2O2 + 2H2O → 2NaOH + H2O2 Na2O2 + H2SO4(稀) → Na2SO4 + H2O2
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
2 Na (s ) 2 NH 3 (l ) 2 NaNH 2 H2 (g)
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
(4)焰色反应
碱金属和碱土金属中的钙、锶、钡及其挥
发性化合物在无色的火焰中灼烧时，其火 焰都具有特征颜色，称为焰色反应。 元素 Li Na K Rb Cs Ca Sr Ba 颜色 深红 黄 紫 红紫 蓝 橙红 深红 绿
4.
s区金属与非金属作用形成相应的 化合物。
MgCl2 CaO Li2O
BeCl2
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15
s区金属的活泼性规律 IA Li 电离能、电负性减小 金属性、还原性增强 原子半径增大 Na K Rb Cs
IIA Be Mg Ca Sr Ba
原子半径减小 金属性、还原性减弱 电离能、电负性增大
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
其它碱金属氧化物需要用 间接方法制
备。例如： Na2O2 + 2Na → 2Na2O 2KNO3 + 10K → 6K2O + N2
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
碱土金属氧化物也可以通过间接方法
CaH 2 2H 2 O Ca(OH) 2 2H 2 (g)
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
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CaH 2 2H 2 O Ca(OH)2 2H 2 (g)
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
3. 形成配位氢化物
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属 Li深红 Na黄 K紫
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Ca橙红
Sr深红
Ba绿
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
10.3
S区元素的化合物 10.3.1 氢化物 10.3.2 氧化物 10.3.3 氢氧化物 10.3.4 重要盐类及其性质
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
碱土金属都是难溶于水的白色粉末。 碱土金属氧化物具有较大的晶格能，
熔点都很高，硬度也较大。
除BeO为两性外，其他氧化物均显碱
性。
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
与水的反应： 除BeO几乎不与水反应外，碱金属、碱
土金属氧化物均能与水化合成相应的 碱。Li2O、MgO与水反应缓慢。
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
S区元素的单质 单质的物理性质和化学性质 ⒈物理性质
有金属光泽 密度小 硬度小 熔点低 导电、导热性好
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10.2
s区单质的熔点变化
17
S区元素的单质
Gc2-704-18.8
Li
Na
K Rb Cs
图片 Gc2-6-2
Li
Na
K
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
钠、钾与水反应很激烈 同周期的碱土金属与水反应不如碱金
属剧烈。
Ca
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基础化学（一） 碱金属与碱土金属
（3）与液氨的作用： 碱金属与液氨缓慢反应。
2M(s) 2NH 3 (l) 2M 2NH 2 H 2 (g)
10.1 10.2 10.3 10.4 10.5
S区元素概述 S区元素的单质 S区元素的化合物 锂 、铍的特殊性 对角线规则 S区元素生物作用
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5
基础化学（一） 碱金属与碱土金属
10.1
S区元素概述 10.1.1 S区元素
10.1.2
碱族元素的发现与分离 10.1.3 碱土族元素的发现与分离 10.1.4 S区元素的基本性质
基础化学（一） 碱金属与碱土金属
2.与O2反应形成正常氧化物、过氧化
物、超氧化物。
Li2O;
MgO; Na2O2; KO2