元素的心得

化学元素的心得总结

化学《4》张强强201273010459

本学期无机化学主要讲解了元素的有关知识和内容，元素周期表中包含了114种天然元素和人工合成元素，我们主要学习了天然元素和少部分人工合成元素。元素又分为非金属和金属。在这本书我们又从这两方面了解了元素的一些简单性质。在元素的学习中有一点点学习的心得和知识和大家分享。

主族元素（一）氢和稀有气体

在氢和稀有气体的学习中，了解了氢的物理性质和化学性质，也明白了氢的重要性，它是一切元素之源，也是宇宙中最丰富的元素。氢有三种同位素为氕氘氚，但不影响氢的化学性质。因为只有一个电子，所以即能得又能失。得电子形成离子型氢化物，失电子又形成共价化合物，当结合物电负性极大时又会产生氢键。H2在常温不太活泼，但却能与氟在暗处结合。我们也可以用H2还原PdCl2来检验H2的灵敏性。稀有气体只有五个元素，但其知识我们不能放过。稀有气体有名惰性气体，其性质稳定，很难参与反应。而且他们的电子构型ns2np6，更是无色无味无嗅的单原子气体。

稀有气体电离能，熔沸点，溶解度，气体密度有如下变化规律。

He Ne Ar Kr Xe Rn

第一电离能大小

mp. bp. 小大

水中溶解度小大

气体密度小大

主族元素（2）碱金属和碱土金属元素

IA族：包括锂、钠、钾、铷、铯和钫六种元素，它们的氧化物溶于水都呈

现出强碱性，所以称为碱金属。

IIA族：铍、镁、钙、锶、钡和镭六种元素，钙、锶、钡的氧化物在性质

上介于“碱性”和“土性”之间，故称它们为碱土金属。

1碱金属和碱土金属的通性

碱金属和碱土金属的价电子构型n s1、n s2，发生化学反应时很容易失去外层电子，它们都是典型的活泼金属元素。

（1）碱金属最外层只有1个价电子，在化合物中以+I氧化态为特征，主要形成离子型化合物。

（2）随着原子序数的递增，这两族元素都是随着原子序数的增加，第一电离能和电负性依次减小，金属性依次增强，呈现有规律的变化。

（3）碱土金属比同周期碱金属的原子半径小，第一电离能大，失去第一个价电子要难些。碱土金属在化合物中以+II氧化态为特征，其金属性弱于碱金属，但仍然是活泼金属元素。

2碱金属和碱土金属的单质

（1）单质的物理性质

碱金属都具有密度小、硬度小、熔点低、导电性强的特点，是典型的轻金属，有良好的导电性和延展性。碱土金属的密度、熔点、沸点和硬度均较碱金属高。

Li、Na、K的密度都比水小，Li是固体单质中密度最小的，甚至低于煤油。碱土金属的密度稍大一些，但密度最大的Ba还是比Fe、Cu、Zn等常见金属的密度小得多。碱金属和碱土金属密度小的原因在于它们的原子质量相对较小，而原子半径相对较大等。

（2）单质的化学性

碱金属和碱土金属都是活泼金属，同族元素随原子序数的增加，金属的活泼性增强，同周期的碱金属活泼性强于碱土金属。

1．与非金属的反应

常温下，碱金属就能迅速地与空气中的氧发生反应，因此碱金属在空气中放置片刻后，表面就会生成一层氧化物，氧化物易吸收空气中的CO2生成碳酸盐，在锂的表面上还会有氮化物生成。钠燃烧的产物是过氧化钠，而钾、铷、铯燃烧时则生成超氧化物，但锂只生成普通氧化物。

4 Li + O2 == 2 Li2O 6 Li + N2 == 2 Li3N

4 Na + O2 == 2 Na2O Na2O + CO2 == Na2CO3

燃烧

燃烧

2 Na + O2 === Na2O2M + O2 === MO2（M=K、Rb、Cs）

室温下碱土金属在空气中缓慢生成氧化膜，它们在空气中加热也能燃烧，燃烧时只有Ba能生成过氧化物，其它碱土金属只能生成普通氧化物，同时有氮化物生成，如：

2 Ca + O2 == 2 CaO

3 Ca + N2 == Ca3 N2

碱金属和碱土金属还能与其它许多非金属元素如卤素、硫、磷和氢气等直接作用生成相应的化合物。

2．与水的反应

碱金属和碱土金属的电极电势都很低，它们与水作用的趋势都很大。

碱金属与水发生反应生成氢氧化物和氢气并放出大量热：

2 M(s) + 2 H2O(l) == 2 MOH(aq) + H2(g) (M代表碱金属)

Li作用较平稳；Na很剧烈，放出的热使Na熔化成小球；K在反应过程中会燃烧；Rb、Cs则会爆炸。

碱土金属中，Be能与水蒸汽反应，Mg能同热水作用，Ca、Sr、Ba与冷水就能发生比较剧烈的反应。

3碱金属和碱土金属的制备

（1）．熔融电解法

电解熔融化合物仍然是制取其单质的重要方法。如Li和Na主要用电解熔融氯化物的方法制取。

阳极 2Cl-(l) === Cl2(g) + 2e-

阴极 2Na+(l) + 2e- === 2Na(l)

总反应 2NaCl(l) ==== Cl2(g) + 2Na(l)

（2）．热还原法

热还原法一般用焦碳、碳化物或活泼金属为还原剂。 金属钾的制备通常用金属Na 在高温下还原KCl 的方法：

KCl(l) + Na(l) ===== NaCl(l) + K(g)

Rb 、Cs 等金属也常用Na 、Ca 、Mg 、Ba 等金属在高温和低压条件下还原它们熔融盐的方法制取。

Ca 、Sr 、Ba 主要用Al 在高温下还原它们的氧化物制取。 3．热分解法

碱金属的某些化合物如氰化物、叠氮化物和亚铁氰化物等，加热也能分解生成碱金属。

KCN ==== 4 K + 4 C + 2 N 2↑ 铷、铯通常用这种方法制备：

3碱金属和碱土金属的化合物 氧化物 1．普通氧化物

碱金属在空气中燃烧时只有锂生成白色的Li 2O 固体

碱金属氧化物M 2O 均为固体，都是离子型晶体，但Li 2O 有一定的共价性。 2．过氧化物:

除了铍外，其它碱金属和碱土金属元素都能生成过氧化物。过氧化物中

含有过氧离子-

22O ，其电子在分子轨道中的排布如下：

-

22

O ：[KK(σ2s )2(σ2s

*)2(σ2p )2 (π2p )4(π

2p *)4]

如 4 Na + O 2 ====== 2 Na 2O

加热

1120K

570～670K