碱土金属单质的物理性质
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4KO2+2CO2 = 2K2CO3 +3O2↑
[练习1]写出室温下锂在空气中的所有反应。
答 Li + O2 → Li2O Li + N2 → Li3N Li + H2O → LiOH+ H2 Li2O + H2O → LiOH Li2O + CO2 → Li2CO3 LiOH + CO2 → Li2CO3 +H2O
答:锂的原子半径和离子半径很小,其离子 的极化力是 碱金属中最强的,它的溶剂化作用 和形成共价键的趋势异常大,Li+离子外层电 子构型也不同与其它碱金属的8电子外壳。
表1
碱金属的熔沸点(K)
锂钠 钾 铷 铯
熔点 453 370 336 311 301
沸点 1615 1156 1032 959 942
方解石 CaCO3
石膏
CaSO4•2H2O
明矾石
K2SO4•Al2(SO4)3•24H2O,
天青石 SrSO4
重晶石 BaSO4
矿物晶体
明矾
石膏
BaSO4
钟乳石
CaCO3
NaCl
红宝石
20-3 单质的化学性质
一、与水泼的活反应 Li
Be
[泼 这问强性 是题增比 为性6铯什] 根还么据R强?标bK,N准然a电而S极实rC电际a势M上,g锂锂还与不水如的钠反活应泼活。
④强氧化性:在碱性介质中是强氧化剂
3Na2O2+Cr2O3 = 2Na2CrO4 + Na2O Na2O2+MnO2 = Na2MnO4
如何鉴定过氧化物
2H2O2 = 2H2O +O2 ↑
三、超氧化物
超[[K问氧K题离(12子]σ超有2Os氧哪)2-化些的2(物相分与σ似子2过之s*轨)氧处道化?2(:物σ的2p性)质2 答(:π2K2pO)2 +4(2Hπ2O2*=pyH)2O2(2 +2πK2pO*zH)+O1 2]↑
(π2p)4(π2*py)2(π2p*z)2 ]
[问题11] Na2O2有哪些典型的化学性质?
答:① 与水反应: Na2O2+2H2O(冷)= H2O2 +2 NaOH
② 与酸反应: Na2பைடு நூலகம்2+H2SO4 (稀)= H2O2 + Na2SO4 2H2O2 = 2H2O +O2
③与CO2反应:有何用途? 2Na2O2+ 2CO2 = 2Na2 CO3 +O2 ↑
答:①锂C的s熔点较B高a ,反应放出的热量不足
以使它金熔属化活,泼钠性在增反强应时则被熔化,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。
二、与O2的反应
O2 +
Li Na K,Rb,Cs
三、与氧化物的反应
Li2O (普通氧化物) Na2O2 (过氧化物)
碱金属单质均为体心立方晶格
Li特殊的原因为:(1)半径最小. ( 2)为2电子构型
Li 不像碱金属而像Mg,该现象称为什么?
Li
Be
B
Na Mg
Al
对角线规则 P370
C Si
如何解释
比较Li Mg的相似性
1.与O2的反应: Li+O2=Li2O 2.与N2的反应: 6Li+N2=2Li3N 3.MOH的碱性: 中强碱 4.盐的水溶性 和热稳定性 差
②价电子层结构为nS1,第一电离能与电负性较小, 且随原子序数增大而减小;
③与同周期元素相比,碱金属元素具有较低的标准电 极电势。在同族中(除锂之外,最低),随原子序数增大 依次降低;
④低密度,低硬度,低讨论熔沸点及高的化学活性。
碱土金属又如何?
结构特点: 1.ns2 电荷高 2.半径小
结论?
[问题2]锂表现出的性质与本族其它元素 相 比有很大的差异,其产生的原因是什么?
气中会生成Li3N。 Na2O(白):2Na+O2 = Na2O2
Na2O2 +2 Na = 2Na2O
K2O(淡黄) :2KNO3 +10 K =6 K2O + N2 Rb2O(亮黄):与氧化钾类似 Cs2O(橙黄):与氧化钾类似
2.碱土金属普通氧化物的制取方法有三: ① M +O2 → MO(白色固体)
[练习2] 写出Na2O2分别与CO2、SiO2的反应 方程式。 答:2Na2O2 +2 CO2 = 2Na2CO3 + O2
2Na2O2 + 2 SiO2 = Na2 SiO3 + O2
20-2 氢氧化物
一、溶解性 [问题13] 碱金属和碱土金属的氢氧化 物哪一类的溶解度大?
如何解释?
二、碱性
第二十章 碱金属和碱土金属
问题
一. 什么是碱性?
二. 土性是指什么?
Li Na K Rb Cs Fr ns1 Be Mg Ca Sr Ba Ra ns2
讨论归纳式
为什么碱金属化性极高,而熔沸点,硬度较低?
§20-1通性: 讨论 式 [问题1]碱金属元素有哪些基本共性?
答:①与同周期元素相比,碱金属元素的原子半径和离子 半径均最大.
认识盐的俗名
锂辉§石120-2Li2碱O•金Al属2O和3•4碱SiO土2,金属的单质
钠长石 Na[AlSi3O8],
钾长2-石1 存在和K[制Al备Si3O8],
绿柱一石、 存在3BeO•Al2O3•6SiO2
白云石 CaCO3•MgCO3
菱美矿 MgCO3
光卤石 KCl•MgCl2•6H2O,
[问题15] 酸碱强度与φ值存在怎样的关系?
离子势越大, R-O 键加强, O-H 键被削弱,酸式电 离,碱性减弱,反之亦然.
NaOH >Be(OH)2
用0.22-0.32值判断,小于0.22为强碱性,大于0.32 为酸性.介于中间呢? 5.8 8.2?
KO2 ,RbO2,CsO2 (超氧化物)
Mg +SiO2 Mg +CO2
→Si +MgO →?
(MgO +C)
Mg +H2O(g) → ? (MgO + H2 ↑)
§20-3 碱金属和碱土金属的化合物
3-1 氧化物 一、普通氧化物
1.碱金属普通氧化物的制取 [问题9] Li2O和Na2O分别用什么方法制取? 答:Li2O (白):锂在纯氧中燃烧。在空
② MCO3 △ MO +CO2 ③ M(NO3)2 △ MO +NO2 ↑ + O2 ↑
二、过氧化物 O22- [-O-O]2-
O2的分子轨道 [KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2p)2
(π2p )4 (π2*py )1(π2p*z
)1 ]
过氧离子O22- 的分子轨道 [KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2p)2
[练习1]写出室温下锂在空气中的所有反应。
答 Li + O2 → Li2O Li + N2 → Li3N Li + H2O → LiOH+ H2 Li2O + H2O → LiOH Li2O + CO2 → Li2CO3 LiOH + CO2 → Li2CO3 +H2O
答:锂的原子半径和离子半径很小,其离子 的极化力是 碱金属中最强的,它的溶剂化作用 和形成共价键的趋势异常大,Li+离子外层电 子构型也不同与其它碱金属的8电子外壳。
表1
碱金属的熔沸点(K)
锂钠 钾 铷 铯
熔点 453 370 336 311 301
沸点 1615 1156 1032 959 942
方解石 CaCO3
石膏
CaSO4•2H2O
明矾石
K2SO4•Al2(SO4)3•24H2O,
天青石 SrSO4
重晶石 BaSO4
矿物晶体
明矾
石膏
BaSO4
钟乳石
CaCO3
NaCl
红宝石
20-3 单质的化学性质
一、与水泼的活反应 Li
Be
[泼 这问强性 是题增比 为性6铯什] 根还么据R强?标bK,N准然a电而S极实rC电际a势M上,g锂锂还与不水如的钠反活应泼活。
④强氧化性:在碱性介质中是强氧化剂
3Na2O2+Cr2O3 = 2Na2CrO4 + Na2O Na2O2+MnO2 = Na2MnO4
如何鉴定过氧化物
2H2O2 = 2H2O +O2 ↑
三、超氧化物
超[[K问氧K题离(12子]σ超有2Os氧哪)2-化些的2(物相分与σ似子2过之s*轨)氧处道化?2(:物σ的2p性)质2 答(:π2K2pO)2 +4(2Hπ2O2*=pyH)2O2(2 +2πK2pO*zH)+O1 2]↑
(π2p)4(π2*py)2(π2p*z)2 ]
[问题11] Na2O2有哪些典型的化学性质?
答:① 与水反应: Na2O2+2H2O(冷)= H2O2 +2 NaOH
② 与酸反应: Na2பைடு நூலகம்2+H2SO4 (稀)= H2O2 + Na2SO4 2H2O2 = 2H2O +O2
③与CO2反应:有何用途? 2Na2O2+ 2CO2 = 2Na2 CO3 +O2 ↑
答:①锂C的s熔点较B高a ,反应放出的热量不足
以使它金熔属化活,泼钠性在增反强应时则被熔化,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。
二、与O2的反应
O2 +
Li Na K,Rb,Cs
三、与氧化物的反应
Li2O (普通氧化物) Na2O2 (过氧化物)
碱金属单质均为体心立方晶格
Li特殊的原因为:(1)半径最小. ( 2)为2电子构型
Li 不像碱金属而像Mg,该现象称为什么?
Li
Be
B
Na Mg
Al
对角线规则 P370
C Si
如何解释
比较Li Mg的相似性
1.与O2的反应: Li+O2=Li2O 2.与N2的反应: 6Li+N2=2Li3N 3.MOH的碱性: 中强碱 4.盐的水溶性 和热稳定性 差
②价电子层结构为nS1,第一电离能与电负性较小, 且随原子序数增大而减小;
③与同周期元素相比,碱金属元素具有较低的标准电 极电势。在同族中(除锂之外,最低),随原子序数增大 依次降低;
④低密度,低硬度,低讨论熔沸点及高的化学活性。
碱土金属又如何?
结构特点: 1.ns2 电荷高 2.半径小
结论?
[问题2]锂表现出的性质与本族其它元素 相 比有很大的差异,其产生的原因是什么?
气中会生成Li3N。 Na2O(白):2Na+O2 = Na2O2
Na2O2 +2 Na = 2Na2O
K2O(淡黄) :2KNO3 +10 K =6 K2O + N2 Rb2O(亮黄):与氧化钾类似 Cs2O(橙黄):与氧化钾类似
2.碱土金属普通氧化物的制取方法有三: ① M +O2 → MO(白色固体)
[练习2] 写出Na2O2分别与CO2、SiO2的反应 方程式。 答:2Na2O2 +2 CO2 = 2Na2CO3 + O2
2Na2O2 + 2 SiO2 = Na2 SiO3 + O2
20-2 氢氧化物
一、溶解性 [问题13] 碱金属和碱土金属的氢氧化 物哪一类的溶解度大?
如何解释?
二、碱性
第二十章 碱金属和碱土金属
问题
一. 什么是碱性?
二. 土性是指什么?
Li Na K Rb Cs Fr ns1 Be Mg Ca Sr Ba Ra ns2
讨论归纳式
为什么碱金属化性极高,而熔沸点,硬度较低?
§20-1通性: 讨论 式 [问题1]碱金属元素有哪些基本共性?
答:①与同周期元素相比,碱金属元素的原子半径和离子 半径均最大.
认识盐的俗名
锂辉§石120-2Li2碱O•金Al属2O和3•4碱SiO土2,金属的单质
钠长石 Na[AlSi3O8],
钾长2-石1 存在和K[制Al备Si3O8],
绿柱一石、 存在3BeO•Al2O3•6SiO2
白云石 CaCO3•MgCO3
菱美矿 MgCO3
光卤石 KCl•MgCl2•6H2O,
[问题15] 酸碱强度与φ值存在怎样的关系?
离子势越大, R-O 键加强, O-H 键被削弱,酸式电 离,碱性减弱,反之亦然.
NaOH >Be(OH)2
用0.22-0.32值判断,小于0.22为强碱性,大于0.32 为酸性.介于中间呢? 5.8 8.2?
KO2 ,RbO2,CsO2 (超氧化物)
Mg +SiO2 Mg +CO2
→Si +MgO →?
(MgO +C)
Mg +H2O(g) → ? (MgO + H2 ↑)
§20-3 碱金属和碱土金属的化合物
3-1 氧化物 一、普通氧化物
1.碱金属普通氧化物的制取 [问题9] Li2O和Na2O分别用什么方法制取? 答:Li2O (白):锂在纯氧中燃烧。在空
② MCO3 △ MO +CO2 ③ M(NO3)2 △ MO +NO2 ↑ + O2 ↑
二、过氧化物 O22- [-O-O]2-
O2的分子轨道 [KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2p)2
(π2p )4 (π2*py )1(π2p*z
)1 ]
过氧离子O22- 的分子轨道 [KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2p)2