s-ds区元素

与主族规律相反！
1、物理性质
铜族：导电，导热；延展性；熔、沸点高，密度大， 硬度小。 锌族：熔、沸点低，汞为液体。汞可与其它 金属形成汞齐。汞有毒。
2、化学性质
(1) 与氧作用
2Cu + O2 + CO2+ H2O==Cu(OH)2.CuCO3 （绿色）
4Zn +2O2+CO2+3H2O== ZnCO3 .3Zn(OH)2
(6)焰色反应： Li+, 红色；Na+, 黄色; K+, 紫色； Rb+, Cs+, 紫红色； Ca2+, 橙色； Sr2+, 深红色；Ba2+，黄绿色 (7) 对角线规则
Li Be B C Na Mg Al Si
Z 电离势 = —
r
四、Na, K, Mg, Ca的生理功能
Na+和K+是体液中重要组成成分，它们在转递神经 信号、维持体液渗透压和酸碱平衡以及对酶的激 活等方面有重要作用。钠主要存在于高等动物中， 对于植物钠并非必需元素。钠主要存在于细胞液 外，血液中重要的缓冲体系是碳酸-碳酸氢钠， 而钾主要存在于细胞液内。这种离子浓度梯度是 由质膜上的专一运送系统---钠泵维持的。
结构？
检验Hg2+
（a）生成沉淀 Hg22+ + 2OH- = HgO + Hg + H2O
Hg22+ + H2S = HgS + Hg + 2H+ Hg2Cl2 + 2NH3 = Hg(NH2)Cl + Hg + NH4Cl
（b）生成配合物 Hg2Cl2 + 2HCl(浓）== H2[HgCl4] + Hg
Li, Be和Mg能与水反应?? 为什么???
三、重要化合物
1、氢氧化物 （1）溶解度 M(OH)中，LiOH较小，其他较大 M(OH)2中，溶解度较小，随周期增大而增大
（2）碱性
碱式电离
M+ + OH碱性 减小
M—O—H
酸式电离
MO- + H+ 酸性 增大
Z 电离势 = — r
同族从上到下, 半径增大, 电离势减小，碱性增大。
钙离子的生物功能： （1）结构 占人体总量的2%，99%存在与骨骼和牙齿中， 只有1%存在于体液中。骨骼主要以磷酸盐的形 式存在，牙齿主要以羟基磷灰石和胶原蛋白共存。 （2）生理
钙离子主要存在于细胞外，对肌肉收缩、调节心 率和血液凝固和激素释放都有影响。 钙离子是生物功能“信使”分子。钙调节蛋白。影响 微量元素的吸收。钙泵。同时是许多酶的激活剂。
降低Cu+浓度
（a）生成沉淀 2Cu2+ + 4I- == 2CuI(s) + I2
I2 + 2S2O32- == I- + S4O62- (碘量法，测定Cu2+)
2Cu2+ + 5OH- + C6H12O6 ==C6H11O7- + Cu2O+3H2O （b）生成配合物

检查糖尿病
2Cu2+ + 6CN- == 2Cu(CN)2- + (CN)2 CuCl2 + Cu + 2HCl === 2H[CuCl2] 2CuSO4+2NH3.H2O=(NH4)2SO4+ Cu(OH)2SO4 Cu(OH)2SO4+8NH3=2[Cu(NH3)4]2++SO42-+ 2OH-
有害元素 Cd, Hg, Pb, Be, Ga, In, Tl, Ge, As, Sb, Bi, Te.
最适浓度原则 许多元素在适当的浓度范围内是有益的，超过某 一浓度就是有害的，而且不同元素具有不同的适 宜浓度范围，这称为最适浓度原则。
效应
缺 乏 A B
足中 致 量毒 死 C D 浓度
例如：Se的浓度为0.04—0.1 g/g，对人体和动物 都是有益的，浓度小于这个范围，会造成Se缺乏 症，表示表皮角质化症和癌症，大于百万分之四， 则是有毒的，高达十万分之十，可能致癌。
（二）同周期，IB~IIB比较： 性质 IB 价电子构型 (n-1)d10ns1 原子半径r/pm Cu 127.8 Ag 144.4 Au 144.2 Z* 金属活泼性 II B (n-1)d10ns2 Zn 133 Cd 149 Hg 151 稍大
< < <
<
（三）同族比较： （Z*与r互相制约） „ VIII IB IIB IIIA Al Z* 显著↗，主导 Cu Zn Ga r ↗，次要 Ag Cd In ∴金属性渐弱 Au Hg Tl （周期性）
H2O + O2
高温
2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2(g) (提供氧气） M + O2 == MO (M = Mg, Ca, Ba)
(2) 与氢反应
高温
高温
2M + H2 == MH (M = Na, K)
Ca + H2 == CaH2
H2O
Ca(OH)2 + H2(g)
二、化学性质： （1）与氧反应 4Li + O2 == 2Li2O (白色） 2M + O2 == M2O2 (过氧物）( M = Na, K, Rb)
燃烧 燃烧
M + O2(过量）== MO2(超氧物）(M= Na, K, Rb)
过氧、超氧物不稳定 Na2O2 + 2H2O == H2O2 + 2NaOH
[Cu(H2O)4]2+ 浅兰色
NaCl(s)
[CuCl4]2黄绿色 CuS??
NH3.H2O
[Cu(NH3)4]2+ 兰色
KCN
H2S
[Cu(CN)4]3-
No
无色
(2) Hg22+和Hg2+的互相转化
溶液中，Hg22+
稳定
研磨
Hg2+ 0.92
0.79 2+ Hg2
Hg
HgCl2(s) + Hg(l) ==== Hg2Cl2(s) （升汞，剧毒） (甘汞，毒性小 ) SnCl2+2HgCl2 = Hg2Cl2（白色沉淀）+ SnCl4 Hg2Cl2 + SnCl2 = 2Hg（黑色沉淀）+ SnCl4 获得Hg2+的途径： 降低Hg2+浓度
Z 电离势 = — r
减小
（4）难溶盐在酸中的溶解 强酸的难溶盐不溶于酸，BaSO4 弱酸的难溶盐溶于强酸，CaCO3, CaC2O4溶于强酸
（5）一些化合物的俗名和用途 Na2CO3 纯碱。 NaHCO3小苏打。 MgSO4.7H2O泻药，镇静剂。 CaSO4.2H2O生石膏，雕塑，外科造型。 BaSO4重晶石，吸收X-射线，检查胃溃疡。 CaCl2干燥剂。 Na2SO4.10H2O芒硝，缓泻剂.
4Ag + O2 + 2H2S = 2Ag2S （黑色）+ 2H2O
(2) 与酸作用 M + 2H+(稀酸）= M2+ + H2 M + HNO3
M = Zn, Cd
Mn+ + NO +H2O M = Cu, Ag, Hg; Zn?

(浓HNO3, 产物NO2）
M + H2SO4（浓） —→ MSO4 + SO2↑+ H2O
Hg2+ + 2IHgI2 红色
KI
[HgI4]2无色
2K2[HgI4]+4KOH+NH4Cl=[OHg2NH2]I+KCl +7KI+3H2O （红棕色） K2[HgI4]和KOH称为奈斯勒试剂，用检验NH4+离子 Hg2+ + NH4SCN == (NH4)2[Hg(SCN)4] Co2+ Co[Hg(SCN)4] 兰色
镁离子的生物功能： （1）结构 镁离子在人体中70%以磷酸盐的形式存在于骨骼 和牙齿的结构中。 （2）生理 镁离子是多种酶的激活剂，至少能催化十多反应， 并且其他金属无法替代；在蛋白质合成和DNA复 制起重要的作用；是叶绿素的中心离子。同时是 许多水解酶的反应中心。 土壤中缺少镁会导致食道癌发病率升高。
4CuO
1273K
2Cu2O + O2
(Cu(II)的水合能为-2121 kJ/mol)
2CuCl2 ====== 2CuCl + Cl2
1000 oC以上
溶液中，Cu(II) 稳定
Eo
0.522 + 0.153 2 + A/V Cu Cu Cu
K歧化=1.64 x 106
Cu+会歧化
水溶液中Cu(I)存在的途径：
(2) 水解性 LiCl + H2O = LiOH + HCl BeCl2 + 2H2O = Be(OH)2 + 2HCl 为什么只有Li, Be, Mg盐水解?? （3）热稳定性 增大 热稳定性 同族从上到下，离子势变小，稳定性增大 BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3 25 oC 540 900 1290 1360 碱金属碳酸盐的热稳定性大于碱土金属的碳酸盐
输送作用(Fe) 生理功能 催化作用（金属酶） 参与激素作用 结构功能
元素的生 物功能
许多元素，尤其是微量元素的作用并未完全清楚 有待进一步的深入研究！！！
第十章 s区和ds区元素
10.1 s区元素 ns1IA族（Li, Na, K, Rb, Cs, Fr）--碱金属 ns2 IIA族(Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra)--碱土金属 一、物理性质： IA, ns1, 有一个价电子参与形成金属键，熔点、 沸点、升华热低，铯的熔点为28.5 oC. 原子半径大，硬度、密度小，锂的密度为0.53; 从锂到铯，金属键逐渐减弱，熔点、沸点、 升华热、硬度、密度减小。
第二部分 元素化学
宏量必需元素(>0.01%) O, C, H, N, 96%
P, S, Cl, Ca, K, Na, Mg 3.95%
必需元素
共11种占人体总量99.95%
人体中的元素 （60多种）
微量必需元素(< 0.01%) Br, I, F, B, Si, Se, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Sn
金属氢化物是重要的还原剂: NaH, CaH2, LiAlH4 (3) 与卤素反应 2M + X2 == 2MX (M= IA ) M + X2 == MX2 ( M = IIA)
（4）与水反应 M + H2O == M(OH) + H2(g) (M= Na, K, Rb, Cs) M + H2O = M(OH)2 + H2(g) (M= Ca, Sr, Ba) 如何保存金属Na, K, Ca??
同周期从左到右, 电荷增大, 电离势增大, 碱性减弱。
Be(OH)2 为两性，Mg(OH)2为中强碱，其余为强碱
2、其他化合物 （1）溶解性 碱金属盐多数溶于水，在水中完全电离，只有少 量盐为微溶（LiF, Li2CO3, Li3PO4, Na[Sb(OH)6], NaZn(UO2)3(Ac)6, 酒石酸氢钾，KClO4, KB(C6H5)4 K2PtCl6, K2Na[Co(NO2)6]。 碱土金属盐中，一价阴离子盐易溶，例如：NO3-, Cl-, Br-, OAc-. 但氟化物溶解度较小。 二价阴离子盐，一般难溶，其中CaC2O4, BaSO4 常用与离子鉴定。 一般酸式盐溶解度大于正盐，但NaHCO3例外， 其溶液的pH值为碱性(8.3).
10.2 ds区元素
I B(铜族): Cu, Ag, Au; II B (锌族): Zn, Cd, Hg.
金属性的递变规律 （一）同周期，I B ~ I A，II B ~ II A的比较：
性质 I B、II B I A、II A 价电子构型 (n-1)d10ns1~2 ns1~2 次外层电子构型 18e 8e (n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10 (n-1)s2(n-1)p6 Z* 大 > 小 原子半径r 小 < 大 有效离子势 大 > 小 金属活泼性 < 化合物键型 明显共价性 主要是离子键 形成配合物倾向 >
Au + 4HCl + HNO3 = HAuCl4ຫໍສະໝຸດ Baidu+ NO + H2O
(3) 与硫作用 Hg + S == HgS （实验室用于除Hg) 2Ag + S == Ag2S M + S == MS (M = Zn, Cd, Cu)


Au?
总结该族金属的活泼性
3 常见氧化态及其转化 Zn2+ Cu+, Cu2+ 2+ + Cd Ag 2+, Hg2+ + 3+ Hg Au , Au 2 (1) Cu(I)和Cu(II)的互相转化 高温下， Cu(I)稳定 (I1 = 745 kJ/mol, I2 =1965 kJ/mol)
IIA, ns2, 有两个价电子参与形成金属键，金属键 比IA族强，熔点、沸点、硬度、密度比IA族大， 但总的来说原子半径偏大，金属键弱，熔点、 沸点、升华热、硬度、密度减小。
用途： 生理元素，Na, K, Mg, Ca. Li：高能电池 Cs：光电池（光电效应） Na, K：化工原料，还原剂
Be, Mg:制合金，航天材料