S区元素在周期表中的位置

2. DG 的大小则由 D r Gm= D r Hm-T D r 决定. 其中熵变一般对 DG的贡献比较小S，m DG的大小主要由D r Hm来决定. D r Hm则要 由设计的 Born-Haber 循环来决定. 而循环中的晶格能值的大小
对整个反应能否进行及产物稳定性关系重大.
3. 3. 晶格能又正比于阴、阳离子电荷的乘积，反比于阴、阳离 子的距离. 这样就要求阴、阳离子具备一定的 “匹配” 条件， 产生最好的能量效应. 此即所谓的“大-大，小-小”规则. 请参 看第二章有关内容.
电极电势属于热力学范畴，而反应剧烈程度属于动力学范畴，两 者之间并无直接的联系.
Li与水反应没有其它碱金属与水反应激烈，主要原因有:(1）锂 的熔点较高，与水反应产生的热量不足以使其熔化; (2)与水反应的 产物溶解度较小，一旦生成 ，就覆盖在金属锂的上面，阻碍反应继
续进行.
性质
Li Na K Rb Cs
(2) 与水作用 ●碱金属被水氧化的反应为:
2 M(s) + 2 H2O (l) → 2 M+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g) 钠和钠下方的同族元素与水反应十分激烈，过程中生成的氢气能自燃.
金属钠与水的反应在实验室用于干燥有机溶剂，但不能用于干燥醇！
Li
Na
K
●碱土金属被水氧化的反应为:
Li+/Li Na+/Na K+/K Rb+/Rb Cs+/Cs
-3.04 -2.71 -2.93 -2.92 -2.92
Be2+/Be Mg2+/Mg Ca2+/Ca Sr2+/Sr Ba2+/Ba
-1.97 -2.36 -2.84 -2.89 -2.92
锂电对的数值乍看起来似乎反常，这个原子半径最小、电离
Na2O2
镁 带 的 燃 烧
KO2
Question 1
为什么在空气中燃烧碱金属 所得的产物不同？
该问题可以从源自文库下几个方面讨论：
1. 燃烧产物可从燃烧反应的能量变化中推测. 哪一个燃烧反应的 DG负值最大，产物就 是哪一个. 例如，Na 生成Na2O、Na2O2 和 NaO2的DG 分别是 -376 kJ·mol-1, -430 kJ·mol-1和 –389.2 kJ·mol-1, 因此燃烧产物就是 Na2O2 .
3．了解s区元素的氢化物、氧化物、氢氧化物的性质，特别 注意氢氧化物的碱性变化规律；
4．了解 s 区元素的重要盐类化合物，特别注意盐类溶解性 的热力学解释；
5．会用离子极化理论解释碳酸盐分解规律； 6．了解对角线规则和锂、铍的特殊性.
9.1 概述
generalization
9.2 单质
simple substance
m.p./K MOH 在水中的 溶解度/(mol·L-1)
453.69 370.96 336.8 312.04 301.55 5.3 26.4 19.1 17.9 25.8
Question 3 Li 的 Eq 值为什么最负？Be 的 Eq 值最小？
S 区金属元素相关电对的标准电极电势 Eq(Ox/Red) (单位：V)
M(s) + 2 H2O (l)→ M+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g) 钙、锶、钡与水的反应远不如相邻碱金属那
样剧烈，镁和铍在水和空气中因生成致密的氧
化物保护膜而显得十分稳定.
Ca
Question 2
锂的标准电极电势比钠或钾的标准电极 电势小，为什么 Li 与水反应没有其它金属
与水的反应激烈？
(ⅡA): ns2
电金原 离属子 能性半 、、径 电还增 负原大 性性 减增 小强
lithium
sodium potassium rubidium
caesium
beryllium
magnesium calcium strontium barium
francium
radium
原子半径减小 金属性、还原性减弱 电离能、电负性增大
能最高的元素倒成了最强的还原剂.显然与其溶剂化程度（水合 分子数为25 . 3）和溶剂化强度（水合焓为-519 kJ·mol-1 ）都是 最大的有关.
Eq(Be2+/Be) 明显低于同族其余电对，与其高电离能有关.无 法被水合焓补偿： I1 (Be) + I2 (Be) = 2 656 kJ·mol-1.
右图以自由能变给出了锂 和铯的热化学循环，该循环表 示了相关能量的补偿关系.根据 循环算得的标准电极电势与下 表中的数据十分接近.在计算时 要用到下面的公式：
DrGm q -nFE
碱金属溶于水的能量变化及标准电极电势
性质
升华能 S/kJ•mol-1
电离能 IM/kJ•mol-1 水合能 HM/kJ•mol-1 △H1q/kJ•mol-1 △H2q/kJ•mol-1 总焓变△Hmq/kJ•mol-1 q/V（计算值） q/V（实验值）
9.3 化合物 compound
9.4 锂 、铍 special characteristic 的特殊性 of lithium and beryllium
9.1 概述 (generalization)
碱金属 (alkalin metals) 碱土金属 (alkalin earth metals)
(ⅠA): ns1
第九章s 区元素
Chapter 9 s-Block Elements
S区元素在周期表中的位置
本章教学要求
1．了解 s 区元素的物理性质和化学性质，能够解释 Li 的 标准电极电势为什么最低 ，能解释碱金属与水、醇和液 氨反应的不同；
2．了解主要元素的矿物资源及单质的制备方法 ，特别注意 钾和钠制备方法的不同；
9.2 单质 (simple substance)
● 都是最活泼的金属 ● 同一族自上而下性质的变化有规律 ● 通常只有一种稳定的氧化态 ● 形成的化合物大多是离子型的
9.2.1 物理性质和化学性质 它们都有金属光泽，密度小，
1.单质的物理性质
s区单质的熔点变化
硬度小，熔点低，导电、导热性
好的特点.
Li
Na K
Rb Cs
Be Mg
Ca Sr
Ba
2.单质的化学性质
(1) 与氧、硫、氮、卤素反应，形成相应的化合物 单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物：
Li2O BeO
Na2O2 MgO
KO2 CaO
RbO2 SrO
CsO2 Ba2O2
你能发现这些氧化物的形式有 什么不同？
Li2O Gc2-706-18.12