厦大无机7碱金属和碱土金属
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。
第二讲 碱金属和碱土金属
E E E
Li+ /Li = －3.03v Na + /Na= －2.71v K + /K
= －2.93v 8
二、碱金属和碱土金属的单质
(4) 与氧化物、卤化物反应
(5) 与液氨反应
M1＋(x＋y)NH3 == M1(NH3)＋y＋e(NH3)x－ （蓝色）
9
二、碱金属和碱土金属的单质
3. 单质的制备 (1) 熔盐电解法
Na的制备：电解40% NaCl + 60% CaCl2 CaCl2的作用： a.降低电解质的熔点，防止钠的挥发；
b.减小金属Na的分散性(混盐密度>金属 钠，钠浮在上层)。
注意：不能电解KCl,因为会产生KO2和K,发生爆炸
10
二、碱金属和碱土金属的单质
(2) 热还原法 (3) 热分解法 该方法可以精确定量制备碱金属（Na,K,Rb,Cs) 思考：为什么Li不能选择热分解法？
Li
Na
K Rb、Cs
Be
Mg
Ca
Sr
Ba
5
二、碱金属和碱土金属的单质
1. 物理性质
碱 金 属 和 碱 土 金 属 碱 金 属
(1) 有金属光泽 (2) 硬度小 除Be、Mg外都可切割 (3) 导电、导热性好
(4) 延展性好
(5) 密度小
思考：Li、Na、K是否都能储存于煤油中？
(6) 熔点低 Na、K、Rb、Cs熔点低于水的沸点 6
limg的相似性单质与氧作用生成正常氧化物四周期表中的斜线关系与水反应较慢氢氧化物均为中强碱且水中溶解度不大易分解氟化物碳酸盐磷酸盐均难溶碳酸盐受热易分解limg可直接与n2反应生成氮化物其它不能273
第二讲
碱金属与碱土金属的区别
碱金属与碱土金属的区别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。
它们在物理性质、化学性质以及在自然界中的分布等方面存在着显著的区别。
本文将详细探讨碱金属和碱土金属的区别。
一、物理性质的区别1. 密度和硬度：碱金属的密度和硬度较低，比较轻盈，容易被切割和压制成各种形状。
而碱土金属的密度和硬度相对较高，比碱金属更坚硬且具有更高的密度。
2. 熔点和沸点：碱金属具有相对较低的熔点和沸点，例如钾的熔点为63.38℃，锂的熔点为180.54℃。
而碱土金属的熔点和沸点相对较高，例如镁的熔点为649℃，钙的熔点为842℃。
3. 导电性：碱金属具有很高的导电性，可以很容易地导电。
碱土金属也具有良好的导电性，但相对于碱金属来说稍逊一筹。
二、化学性质的区别1. 与水反应：碱金属具有与水剧烈反应的性质，生成碱性氢氧化物和氢气。
例如，钠与水反应产生氢气并生成氢氧化钠。
而碱土金属与水反应较为缓慢，生成相应的碱土金属氢氧化物和氢气。
例如，钙与水反应生成氢气并生成氢氧化钙。
2. 氧化性：碱金属具有较强的氧化性，容易损失电子形成正离子。
碱土金属也具有一定的氧化性，但相对于碱金属来说较低。
3. 化合价：碱金属的化合价多为+1，例如钠的氧化状态为+1。
而碱土金属的化合价多为+2，例如镁的氧化状态为+2。
三、自然界中的分布1. 碱金属在自然界中相对较为稀少，主要以盐湖和海水中的含量较高。
其中，氯化钠是最常见的碱金属盐。
2. 碱土金属在自然界中相对较为丰富，分布广泛。
例如，镁和钙广泛存在于岩石、矿石和土壤中。
四、应用领域的区别1. 碱金属应用：碱金属广泛应用于多个领域，包括电池、合金制备、烟火制造、钢铁生产等。
钾化合物还用于肥料的制造。
2. 碱土金属应用：碱土金属在建筑材料、医学、农业等领域中有着重要的应用。
例如，镁合金用于航空和汽车制造，钙化合物可用作水泥生产中的添加剂。
结论总的来说，碱金属和碱土金属在物理性质、化学性质、自然界分布以及应用领域等方面存在显著的区别。
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
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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
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(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。
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。
碱金属和碱土金属定义
碱金属和碱土金属定义
嘿，朋友们！今天咱来聊聊碱金属和碱土金属。
你看啊，这碱金属就像是一群调皮的小孩子，特别活泼好动。
它们呀，在元素世界里那可是出了名的爱惹事。
就说那锂吧，小小的身体却有着大能量，在电池领域那可是大显身手呢！钠呢，咱天天吃的盐里就有它，没有它咱的生活可就没滋没味咯。
钾也是很重要的呀，对咱身体的正常运转起着不小的作用呢。
“嘿，你说这碱金属这么调皮，那碱土金属咋样呀？”有一天，我和朋友聊天时他这么问我。
“哈哈，碱土金属啊，就像是稍微稳重一点的大哥哥们。
”我笑着回答。
钙就是碱土金属里的代表啦，咱的骨头可少不了它，要是没有足够的钙，那咱的骨头可就不结实啦。
镁也很重要呀，好多植物的生长都离不开它呢。
记得有一次，我在实验室里看到一瓶金属钠，我就好奇地想去摸摸。
旁边的老师赶紧喊道：“哎呀呀，可别乱动，这碱金属可活泼着呢，一不小心就可能出乱子。
”吓得我赶紧把手缩了回来。
还有一回，我们在讨论哪种碱土金属在建筑材料里用得最多。
大家七嘴八舌地说着，有人说钙，有人说镁。
最后还是老师出来解惑，告诉我们其实是钙比较常用，像石灰呀之类的建筑材料里都有它的身影。
总之呢，碱金属和碱土金属虽然各有各的特点，但都在我们的生活和世界中扮演着重要的角色。
它们就像是元素大家庭里一群各具特色的成员，共同构建了这个丰富多彩的化学世界。
没有它们，咱好多东西都没法
实现，生活也会变得无趣很多呢。
所以呀，咱可得好好认识认识它们，了解它们的奇妙之处。
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-碱土金属
3、含氧酸盐的热稳定性
① 硝酸盐热分解 锂和碱土金属离子的极化能力较强，其硝酸盐热分解为： 4 LiNO3 = 2 Li2O ＋ 4 NO2 ＋ O2 2 Mg(NO3)2 = 2 MgO ＋ 4 NO2 ＋ O2 其它碱金属硝酸盐受热分解的产物为亚硝酸盐和O2： 500℃： 2 NaNO3 = 2 NaNO2 ＋ O2
二、氧化物
正常氧化物
多数为白色固体，K2O（淡黄）、Rb2O（亮
黄 ）、 Cs2O( 桔 红 ) ； 熔点： IIA>IA ；硬度 IIA>IA ，所以 BeO 、 MgO 作耐火材料和金属陶瓷， BeO 还有反射放射线 的能力，常用作原子反应堆外壁砖块材料。
过氧化物和超氧化物 除Be外IA、IIA均能形成过氧化物（离子型） 除Li、Be、Mg外，IA、IIA能形成超氧化物，颜色，磁性。
的溶解度约是氟化锂的 10 倍，磷酸钠的溶解度约是磷酸锂
的200倍。
一、Li、Mg 的相似性
4 Li ＋ O2 = 2 Li2 O 2 Mg ＋ O2 = 2 MgO 6 Li ＋ N2 = 2 Li3N 3 Mg ＋ N2 = Mg3N2
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
二、对角线规则
Li Na
Be Mg
B Al
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 ↑ 4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2↑
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。
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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碱金属和碱土金属
1.试说明为什么Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+的水合热依次减弱？
2.某酸性BaCl2溶液中含少量FeCl3杂质。
用Ba(OH)2或BaCO3调节溶液的pH值，均可把Fe3+沉淀为Fe(OH)3而除去。
为什么？利用平衡移动原理进行讨论。
3.试解释为什么碱金属的液氨溶液，（1）有高的导电性；（2）是顺磁性的；（3）稀溶液呈兰色。
4.Rb2SO4的晶格能是－1729kJ·mol－1，溶解热是＋24kJ·mol－1，利用这些数据求SO42－的水合热（已知Rb+的水合热为－289.5kJ·mol－1）.
5.根据下图，可以由重晶石(BaSO4)作为原料，来制造金属钡及一些钡的化合物。
试回答下列一些问题：
C Na2CO3 C
BaS BaCO3
BaSO
加热
BaO2
HCl HNO3
Ba
Na2NO3
BaCl2·2H2O Ba(NO322
（1）现拟从重晶石制备BaCl2·2H2O。
问应该采用哪些步骤，写出其化学方程式，并说明完成反应的理由。
（2）为何不能从BaS与硝酸作用直接制备Ba(NO3)2？
（3）为何工业上不采用BaCO3直接加热分解方法来制备BaO？
6.利用下列数据计算KF和KI的晶格能。
（单位kJ·mol－1）
K＋（g）F－（g）I－（g）
水合能（kJ·mol－1）－360.2 －486.2 －268.6
KF KI
溶解热（kJ·mol－1）－17.6 20.5
由计算结果再联系有关理论加以讨论。
7.讨论Li＋、Na＋、K＋、Rb＋、Cs＋系列在水溶液的迁移率大小顺序？若在熔融盐中是否具有相同的顺序？
8.Na2O2可作为潜水密闭舱中的供氧剂,这是根据它的什么特点？写出有关反应式。
9.写出M2O、M2O2、MO2与水反应的方程式，并加以比较。
10.如何用离子势概念说明碱金属、碱土金属氢氧化物的碱性是随M＋、M2＋离子半径的增大增强。
11.如何证明碱金属氢化物中的氢是带负电的组分？预测CaH2、LiH与水反应的产物？
12.什么叫对角线规则？引起Li～Mg、Be～Al、B～Si三对元素性质上相似的原因是什么？
13.下列每对化合物中，哪一个在水中的溶解度可能更大些？
（1）SrSO 4与MgSO 4 （2）NaF 与NaBF 4
14.试从热力学观点定性说明，为什么碱土金属碳酸盐随着金属元素原子序数的增加，分解温度升高。
15.求MgCO 3与NH 4Cl 水溶液反应的K ＝？由此说明MgCO 3能否溶于NH 4Cl 溶液？
16.解释下列事实：
（1）尽管锂的电离能比铯大，但E øLi ＋/Li 却比E øCs ＋
/Cs 的小。
（2）LiCl 能溶于有机溶剂，而NaCl 则不溶。
（3）为什么Li ＋与Cs ＋相比，前者在水中有低的迁移率和低的电导性？这与Li 的半径特
别小是否矛盾？
（4）电解熔融的NaCl 为什么常加入CaCl 2？试从热力学观点出发加以解释。
（5）在＋1价阳离子中Li ＋有最大的水合能。
（6）CsI 3的稳定性高于NaI 3。
（7）碱土金属熔点比相应碱金属高，硬度大？
（8）当悬浮于水中的草酸钙溶液中，加入EDTA 的钠盐时，草酸钙便发生溶解？
17.用最简便的方法鉴别下列各组物质？
（1）LiCl 与NaCl
（2）CaH 2与CaCl 2
（3）NaOH 与Ba(OH)2
（4）CaCO 3与Ca(HSO 3)2
（5）NaNO 3与Na 2S 2O 3
（6）Li 2CO 3与CsCl
（7）BaSO 4与BeSO 4
（8）CaCO 3与Ca(HCO 3)2
18.完成和配平下列反应方程式：
（1）Li ＋N 2 →
（2）KO 2＋CO 2 →
（3）Be(OH)2＋OH － →
（4）Mg 3C 2＋H 2O →
（5）Mg ＋N 2→
（6）CaC 2＋H 2O →
（7）MgCl 2·6H 2O →
（8）BeSO 4＋(NH 4)2CO 3 →
（9）KO 2＋H 2O →
（10）KO 3＋H 2O →
19.解释下列现象
（1）BaCO 3能溶于HAc ，而BaSO 4则不能溶于HAc ，但能溶于浓H 2SO 4。
（2）Mg(OH)2难溶于水，能溶于NH 4Cl 溶液，但不能溶于NaCl 溶液。
△
△
（3）为什么LiF在水中的溶解度比AgF小，而LiI在水中的溶解度比AgI大？
20.某厂的回收溶液中含SO42－的浓度为6.6×10－4 mol·L－1，在4.0升这种回收液中：
（1）加入1.0升0.010mol·L－1的BaCl2溶液能否生成沉淀？
（2）生成沉淀后，残留在溶液中的[SO42－]为多少？
21.Li＋和I－的鲍林半径分别为60和216pm，在LiI晶体中测得的原子间距离为302.5pm。
这
比两离子半径之和大得多，试加以解释。
预测LiI在水中的溶解度大小？
22.白云的化学组成为CaMg(CO3)2。
当加热分解时有CO2、氧化物和碳酸盐生成，问哪一种
金属形成氧化物，哪一种金属形成碳酸盐，为什么？
23.试预测K＋和Na＋离子中的哪个更有利于与18－冠－6形成配合物？为什么？
24.作为心脏起搏器电源有哪些特殊要求？锂电池能否符合？
25.锂电池为什么具有很高的能量密度？该电池的电解液通常为何种溶剂？为什么？
26.预测下列反应的方向？你的根据是什么？
（1）KBr＋LiF ==== KF＋LiBr
（2）2NaCl＋CaF2 ==== 2NaF＋CaCl2
（3）Na2SO4＋BaCl2 ==== BaSO4＋2NaCl
27.在纺织工业中常采用氯化镁作为填充物？为什么？
28.配制冷冻剂时，采用CaCl2·6H2O好，还是CaCl2好？为什么？
29. Be(OH)2与丙酸回流的产物是什么？写出有关的反应方程式（该产物可溶于非极性溶剂中，通过溶剂萃取从水相转入有机相而得到提纯）。