答锂的原子半径和离子半径很小
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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) 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 ]
[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
[问题15] 酸碱强度与φ值存在怎样的关系?
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?
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 熔点 453 370 336 311 沸点 1615 1156 1032 959
认识盐的俗名
锂辉石 Li2 O•Al2O3•4SiO2, §120-2 碱金属和碱土金属的单质 钠长石 Na[AlSi3O8], 钾长石 K[AlSi3O8], 2-1 存在和制备 绿柱石 3BeO•Al2O3•6SiO2 一、 存在 白云石 CaCO3•MgCO3 菱美矿 MgCO3 光卤石 KCl•MgCl2•6H2O, 方解石 CaCO3 石膏 CaSO4•2H2O 明矾石 K2SO4•Al2(SO4)3•24H2O, 天青石 SrSO4 重晶石 BaSO4
4KO2+2CO2 = 2K2CO3 +3O2↑
2
2
2
2
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
过氧离子O22- 的分子轨道
[KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2p)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: Na2O2+H2SO4 (稀)= H2O2 + Na2SO4 2H2O2 = 2H2O +O2 ③与CO2反应:有何用途? 2Na2O2+ 2CO2 = 2Na2 CO3 +O2 ↑
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
[问题12]超氧化物与过氧化物的性质 超氧离子 O2-的分子轨道:
2(σ *)2(σ )2 有哪些相似之处? [KK(σ ) 2s 2s 2p 4(π * )2(π * )1 ] ( π ) 2p +2H O 2= py 2p z 答:2KO H O +2KOH+O ↑
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
活 Li Be 一、与水的反应 泼 Na Mg [问题性 6] 根据标准电极电势,锂与水的反应活 K Ca 泼性比铯还强,然而实际上锂还不如钠活泼。 增 Rb Sr 这是为什么? 强 Cs Ba 答:①锂的熔点较高,反应放出的热量不足 金属活泼性增强 以使它熔化,钠在反应时则被熔化,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。
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 Be Mg
K Rb Cs Fr Ca Sr Ba Ra
ns1 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. 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。
碱金属单质均为体心立方晶格
铯 301 942
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 Na
Be Mg
B Al
C Si
对角线规则
P370
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
二、与O2的Baidu Nhomakorabea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) KO2 ,RbO2,CsO2 (超氧化物)
Mg +SiO2 →Si +MgO Mg +CO2 → ? (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 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
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.