s区,p区元素汇总
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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.
Li
Na
碱土金属与水的反应为
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。
K Ca
碱金属单质的某些典型反应
M2O （M = Li）
O2
M2O2 （M = Na ）
MO2 （M = K, Rb, Cs）
M
O2 + CO2 M2CO3
H2O
MOH + H2
碱土金属单质的某些典型反应
O2
MO，MO2 （M = Ba）
NaOH
M
HMO2- + H2 (M = Be)
H2O
M(OH)2 + H2(M = Ca, Sr, Ba)
第八章
s区和p区元素
本章教学要求
1．掌握s区（碱金属、碱土金属）和p区（卤素、 氧族元素、氮族元素、碳族和硼族元素）元 素结构和性质递变规律。
2．熟悉单质及重要化合物结构和性质
重点内容：s区和p区元素结构和性质递变规律； 常见化合物结构和性质
本章主要内容
8.1 s区元素 8.2 p区元素
至今人类已发现的元素多达118种， 已正式命名的元素有109种， 在自然界存在的元素为91种， 非金属元素仅为22种。
普通氧化物
在空气中燃烧时，只有锂生成氧化锂（白色固体）。 其他碱金属的氧化物M2O必须采取间接的方法来制备。
间接
与H2O的作用
M2O H2O 2MOH
（Li 2O Cs2O反应剧烈程度）
碱土金属在室温或加热条件下，能与氧气直接化合而 生成氧化物MO， MO也可以从它们的碳酸盐或硝酸盐加 热分解制得。
称为“土”)之间，所以称为碱土金属。
Humphry Davy
1778—1829 英国化学家
1807年，戴维电解熔融的KOH、 NaOH得到金
属钾 和钠 。
同年，他用电解硼酸或用金属钾还原硼酸的方
法制备出了硼。
1808年，他给用电解法制备的汞齐加热（蒸馏
法提取汞）制得了钙、锶、钡、镁等碱土金属。
1828年，维勒制得了铍。
8.1.2.1 单质的物理性质和化学性质
单质的物理性质
Li
Na
K Rb Cs
Be Mg Ca
Sr Ba
它们都有金属光泽，密度小，硬度小，熔点低，导电、导热性好的特点。
金属钠
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
CaCO3 CaO CO2 2Sr(NO3)2 2SrO 4NO2 O2
碱土金属氧化物都是白色固体，除BeO 外，均为离子化合物。从Be到Ba，氧化物 的硬度↓，熔点除BeO外↓。
过氧化物
4Na O2 453 573K2Na2O 2Na2O O2 573 673K2Na2O2
Na2O2在碱性介质中具有强氧化性： 熔矿剂；遇棉花、炭粉爆炸
2Al 2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4]+3H2 Si 2NaOH+H2O 2Na2SiO3+2H2 SiO2 2NaOH Na2SiO3+H2O
溶解度的变化
LiOH
Be(OH)2
增
NaOH
Mg(OH)2
增
大
KOH
Ca(OH)2
大
RbOH
Sr(OH)2
CsOH
Ba(OH)2
超氧化物
K、Rb、Cs在过量氧气中燃烧可形成超氧化物
M O2 MO2
具有强氧化性
2MO2 2H2O 2MOH H2O2 O2 MO2 H2SO4 M2SO4 H2O2 O2
4MO2 2CO2 2M2CO3 3O2 供O2、急救
8.1.4 氢氧化物
● 易吸水溶解 ● 具有强碱性
KO2 CaO
RbO2 SrO
CsO2 BaO2
Li2O Gc2-706-18.12
Na2O2
ห้องสมุดไป่ตู้
镁
带
的
KO2
燃 烧
镁
与
二 氧
在高温时碱金属
化 碳
和碱土金属还能夺取
反 应
某些氧化物中的氧。
如镁可使CO2中的碳
还原成单质。
2）与水作用
碱金属与水的反应为: 2 M(s) + 2 H2O (l) → 2 M+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g)
S区元素在周期表中的位置
碱金属和碱土金属是周期表IA族和IIA族元素。 IA族包括锂、钠、钾、铷、铯、钫六种金属元素。
它们的氧化物溶于水呈强碱性，所以称为碱金属。
IIA族包括铍、镁、钙、锶、钡、镭六种金属 元素。由于钙、锶、钡的氧化物在性质上介于 “碱性”和“土性”(以前把粘土的主要成分Al2O3
元素化学是无机化学的中心内容
元素化学的研究内容
元素化学
结构 性质
制备 用途
s区元素
最后一个电子填充在s能级上的元素，包 括碱金属、碱土金属元素和氦。
p区元素
最后一个电子填充在p能级上的元素，包 括一般非金属元素、最活泼的非金属元素、 活泼性稍小的金属元素和两性元素。
8.1 碱金属和碱土金属的化合物
Friedrch Wohler 1800一1882 德国化学家
8.1.1 概述
碱金属 碱土金属
电金原 离属子 能性半 、、径 电还增 负原大 性性 减增 小强
Li Be Na Mg K Ca Rb Sr Cs Ba Fr Ra
原子半径减小；金属性、还原性减弱；电离能、电负性增大
8.1.2 单质
● 都是活泼的金属 ● 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
8.1.3 氧化物
多样性（三种氧化物）
普通氧化物(O2-) 1s2 2s2 2p6
过氧化物(O22-) 超氧化物(O2-)
KK(σ 2s )2 (σ * 2s )2 (σ 2p )2 (π 2p )4 (π * 2p )4 KK(σ 2s )2 (σ * 2s )2 (σ 2p )2 (π 2p )4 (π * 2p )3
减小
碱性的变化
3Na2O2 Cr2O3 2Na2CrO4 +Na2O Na2O2 MnO2 Na2MnO4
Na2O2具有强碱性： 腐蚀玻璃、瓷制器皿。 Na2O2与水和稀硫酸反应产生H2O2
Na 2O2 2H 2O 2NaOH H2O2 Na 2O2 H2SO 4 Na 2SO 4 H2O2
2H2O2 2H2O O2(g)
Li
Na
碱土金属与水的反应为
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。
K Ca
碱金属单质的某些典型反应
M2O （M = Li）
O2
M2O2 （M = Na ）
MO2 （M = K, Rb, Cs）
M
O2 + CO2 M2CO3
H2O
MOH + H2
碱土金属单质的某些典型反应
O2
MO，MO2 （M = Ba）
NaOH
M
HMO2- + H2 (M = Be)
H2O
M(OH)2 + H2(M = Ca, Sr, Ba)
第八章
s区和p区元素
本章教学要求
1．掌握s区（碱金属、碱土金属）和p区（卤素、 氧族元素、氮族元素、碳族和硼族元素）元 素结构和性质递变规律。
2．熟悉单质及重要化合物结构和性质
重点内容：s区和p区元素结构和性质递变规律； 常见化合物结构和性质
本章主要内容
8.1 s区元素 8.2 p区元素
至今人类已发现的元素多达118种， 已正式命名的元素有109种， 在自然界存在的元素为91种， 非金属元素仅为22种。
普通氧化物
在空气中燃烧时，只有锂生成氧化锂（白色固体）。 其他碱金属的氧化物M2O必须采取间接的方法来制备。
间接
与H2O的作用
M2O H2O 2MOH
（Li 2O Cs2O反应剧烈程度）
碱土金属在室温或加热条件下，能与氧气直接化合而 生成氧化物MO， MO也可以从它们的碳酸盐或硝酸盐加 热分解制得。
称为“土”)之间，所以称为碱土金属。
Humphry Davy
1778—1829 英国化学家
1807年，戴维电解熔融的KOH、 NaOH得到金
属钾 和钠 。
同年，他用电解硼酸或用金属钾还原硼酸的方
法制备出了硼。
1808年，他给用电解法制备的汞齐加热（蒸馏
法提取汞）制得了钙、锶、钡、镁等碱土金属。
1828年，维勒制得了铍。
8.1.2.1 单质的物理性质和化学性质
单质的物理性质
Li
Na
K Rb Cs
Be Mg Ca
Sr Ba
它们都有金属光泽，密度小，硬度小，熔点低，导电、导热性好的特点。
金属钠
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
CaCO3 CaO CO2 2Sr(NO3)2 2SrO 4NO2 O2
碱土金属氧化物都是白色固体，除BeO 外，均为离子化合物。从Be到Ba，氧化物 的硬度↓，熔点除BeO外↓。
过氧化物
4Na O2 453 573K2Na2O 2Na2O O2 573 673K2Na2O2
Na2O2在碱性介质中具有强氧化性： 熔矿剂；遇棉花、炭粉爆炸
2Al 2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4]+3H2 Si 2NaOH+H2O 2Na2SiO3+2H2 SiO2 2NaOH Na2SiO3+H2O
溶解度的变化
LiOH
Be(OH)2
增
NaOH
Mg(OH)2
增
大
KOH
Ca(OH)2
大
RbOH
Sr(OH)2
CsOH
Ba(OH)2
超氧化物
K、Rb、Cs在过量氧气中燃烧可形成超氧化物
M O2 MO2
具有强氧化性
2MO2 2H2O 2MOH H2O2 O2 MO2 H2SO4 M2SO4 H2O2 O2
4MO2 2CO2 2M2CO3 3O2 供O2、急救
8.1.4 氢氧化物
● 易吸水溶解 ● 具有强碱性
KO2 CaO
RbO2 SrO
CsO2 BaO2
Li2O Gc2-706-18.12
Na2O2
ห้องสมุดไป่ตู้
镁
带
的
KO2
燃 烧
镁
与
二 氧
在高温时碱金属
化 碳
和碱土金属还能夺取
反 应
某些氧化物中的氧。
如镁可使CO2中的碳
还原成单质。
2）与水作用
碱金属与水的反应为: 2 M(s) + 2 H2O (l) → 2 M+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g)
S区元素在周期表中的位置
碱金属和碱土金属是周期表IA族和IIA族元素。 IA族包括锂、钠、钾、铷、铯、钫六种金属元素。
它们的氧化物溶于水呈强碱性，所以称为碱金属。
IIA族包括铍、镁、钙、锶、钡、镭六种金属 元素。由于钙、锶、钡的氧化物在性质上介于 “碱性”和“土性”(以前把粘土的主要成分Al2O3
元素化学是无机化学的中心内容
元素化学的研究内容
元素化学
结构 性质
制备 用途
s区元素
最后一个电子填充在s能级上的元素，包 括碱金属、碱土金属元素和氦。
p区元素
最后一个电子填充在p能级上的元素，包 括一般非金属元素、最活泼的非金属元素、 活泼性稍小的金属元素和两性元素。
8.1 碱金属和碱土金属的化合物
Friedrch Wohler 1800一1882 德国化学家
8.1.1 概述
碱金属 碱土金属
电金原 离属子 能性半 、、径 电还增 负原大 性性 减增 小强
Li Be Na Mg K Ca Rb Sr Cs Ba Fr Ra
原子半径减小；金属性、还原性减弱；电离能、电负性增大
8.1.2 单质
● 都是活泼的金属 ● 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
8.1.3 氧化物
多样性（三种氧化物）
普通氧化物(O2-) 1s2 2s2 2p6
过氧化物(O22-) 超氧化物(O2-)
KK(σ 2s )2 (σ * 2s )2 (σ 2p )2 (π 2p )4 (π * 2p )4 KK(σ 2s )2 (σ * 2s )2 (σ 2p )2 (π 2p )4 (π * 2p )3
减小
碱性的变化
3Na2O2 Cr2O3 2Na2CrO4 +Na2O Na2O2 MnO2 Na2MnO4
Na2O2具有强碱性： 腐蚀玻璃、瓷制器皿。 Na2O2与水和稀硫酸反应产生H2O2
Na 2O2 2H 2O 2NaOH H2O2 Na 2O2 H2SO 4 Na 2SO 4 H2O2
2H2O2 2H2O O2(g)