碱金属与碱土金属.ppt
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光卤石— KCl·MgCl2·6H2O，明矾等 Li: 锂辉石—Li2O·Al2O3·4SiO2
Be: 绿柱石-3BeO·Al2O3·6SiO2、硅铍石-3BeO·SiO2、铝铍石 Mg: 菱镁矿-MgCO3、光卤石等 Ca: 分布广，以碳酸盐和硫酸盐形成存在。如方解石、石灰
石-CaCO3、石膏-CaSO4·2H2O Sr: 天青石-SrSO4、碳酸锶矿SrCO3 Ba: 重晶石-BaSO4、毒重石BaCO3
φAo /V
-3.045 -2.714 -2.925 -2.925 -2.923 -1.85 -2.36 -2.87 -2.89 -2.91
一. 价电子层结构：ns1 和 ns2
二. 碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规则的一族元素
1. 原子半径是同周期中最大的、核电荷在同周期中最小。
2. 电离能、电极电势、电负性是同周期中最小的(由于具有稀有气 体的稳定电子层结构，对核的屏蔽作用较高) ;
二、物理性质
单质 性质
锂 钠 钾 铷 铯 铍 镁钙锶 钡
密度/ g.dm-3
0.534 0.971 0.86 1.532 1.873 1.85 1.74 1.55 2.54 3.5
熔点/K
453.7 370.9 337 312.0 301.5 1551 922 1112 1042 993
沸点/K
1620 1156 1047 961 951.5 3243 1363 1757 1657 1913
Potassium Rubidium Cesium Francium
碱 Be Mg
土 金
铍
镁
属 Beryllium Magnesium
Ca 钙
Calcium
Sr Ba 锶钡
Strontium Barium
Ra 镭
Radium
§6-1 碱金属和碱土金属的通性
元素 性质
锂 钠 钾 铷铯 铍 镁 钙锶钡
元素符号
Li Na K
Rb Cs
Be Mg Ca Sr Ba
原子序数
3 11 19
37 55
4 12 20 38 56
相对原子质量 6.941 22.99 39.098 85.47 132.9 9.012 24.305 40.08 87.62 137.3
价层电子构型
2s1 3s1 4s1
5s1 6s1
三．碱土金属
与同周期的碱金属相比，由于增加了一个核 电荷，故原子半径较小，电离能、电负性和电极 电势较大，活泼性较差，但仍属活泼金属，氧化 数仅为＋2，主要形成离子键化合物。 Be的性质亦与本族差距大。 四．同一族从上到下金属活泼性增强。
五．具有味道特性: Li+—甜，K+，Na+—咸 ，Ba2+—苦
2. 由于价电子数少，所以碱金属原子之间的作用力比绝大多数其 他金属原子之间的作用力要小，因此碱金属很软，低熔、沸 点，且半径大、密度小。 Li的密度是所有金属中最小的，它的密度比煤油还小，所以 只能放在石蜡中保存。
3. 碱土金属由于核外有2个有效成键电子，晶体中原子间距小， 金属键强度较大，因此熔点、沸点和硬度均较碱金属高。
硬度(金刚石=10) 0.6 0.4 0.5 0.3 0.2
— 2.0 1.5 1.8 —
相对导电性(Hg=1) 11 21 14
85
5.2 21.4 20.8 4.2 —
晶格类型
体心 体心 体心 体心 体心 六方 六方 面心 面心 体心
立方 立方 立方 立方 立方 堆积 堆积 立方 立方 立方
1. 碱金属、碱土金属的单质具有金属光泽，有良好的导电性和延 展性。
金电原 属离子 性能半 、、径 还电增 原负大 性性 增减 强小
IA
IIA
Li
Be
Na
Mg
K
Ca
Rb
Sr
Cs
Ba
原子半径减小 电离能、电负性增大 金属性、还原性减弱
§6-2 碱金属和碱土金属的单质
一、存在
Na、 K分布较广、丰度较高，主要以氯化物形式存在。 Na: 钠长石—Na[AlSi3O8] K: 钾长石—K[AlSi3O8]
3. 氧化数仅为＋1，因为I1<<I2 ; 4. 成键特征主要以离子键为主 ，但某些情况下，也显共价性，气
态双原子分子Na2,Cs2等以共价键结合。碱金属元素形成化合物 时，Li的共价键倾向最大，Cs最小。碱金属性质变化一般很有 规律，但由于Li半径小，电荷密度大，极化力强，形成共价键 的倾向大，所以性质表现特殊，与Mg比较相似。
2、与水作用：
Na反应猛烈； K、Rb、Cs燃烧，量大发生爆炸；
Li、Ca、Sr、Ba反应比较慢；Be、Mg与水蒸气反应。
元素 锂 钠 钾 铷 铯 铍 镁 钙锶钡
性质
φAo /V
-3.045 -2.714 -2.925 -2.925 -2.923 -1.85 -2.36 -2.87 -2.89 -2.91
4. 碱土金属的物理性质变化不如碱金属那么有规律，是由于
1、与非金属作用： 碱金属: Li2O、Li3N； M2O2 (M = Na、K、Rb、Cs) MO2 (M = K、Rb、Cs)
碱土金属：
M3N2 ， MO (M = Mg、Ca、Sr、Ba) BaO2
520 496 7298 4562 11815 6912 0.98 0.63
419 3051 4411 0.82
403 376 900 738 2633 2230 1757 1451 3900 — 14849 7733 0.82 0.79 1.57 1.31
590 550 503 1145 1064 965 4912 4210 — 1.00 0.95 0.89
第六章
碱金属和碱土金属
(Alkali and Alkaline Earth Metals)
(IA、IIA族)
第六章 碱金属和碱土金属 §6-1 碱金属和碱土金属的通性 §6-2 碱金属和碱土金属的单质 §6-3 化合物 §6-4 冠醚配合物
元素
碱 Li
金 属
锂
Lithium
Na 钠
Sodium
K Rb Cs Fr 钾 铷铯钫
2s2 3s2
4s2 5s2 6s2
原子半径/pm
123 154 203 216 235 89 136 174 191 198
离子半径pm
60 95 133 148 169 31 65
99 113 135
电离能I1/kJ.mol-1 电离能I2/kJ.mol-1 电离能I3/kJ.mol-1 电负性(Pauling)
Be: 绿柱石-3BeO·Al2O3·6SiO2、硅铍石-3BeO·SiO2、铝铍石 Mg: 菱镁矿-MgCO3、光卤石等 Ca: 分布广，以碳酸盐和硫酸盐形成存在。如方解石、石灰
石-CaCO3、石膏-CaSO4·2H2O Sr: 天青石-SrSO4、碳酸锶矿SrCO3 Ba: 重晶石-BaSO4、毒重石BaCO3
φAo /V
-3.045 -2.714 -2.925 -2.925 -2.923 -1.85 -2.36 -2.87 -2.89 -2.91
一. 价电子层结构：ns1 和 ns2
二. 碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规则的一族元素
1. 原子半径是同周期中最大的、核电荷在同周期中最小。
2. 电离能、电极电势、电负性是同周期中最小的(由于具有稀有气 体的稳定电子层结构，对核的屏蔽作用较高) ;
二、物理性质
单质 性质
锂 钠 钾 铷 铯 铍 镁钙锶 钡
密度/ g.dm-3
0.534 0.971 0.86 1.532 1.873 1.85 1.74 1.55 2.54 3.5
熔点/K
453.7 370.9 337 312.0 301.5 1551 922 1112 1042 993
沸点/K
1620 1156 1047 961 951.5 3243 1363 1757 1657 1913
Potassium Rubidium Cesium Francium
碱 Be Mg
土 金
铍
镁
属 Beryllium Magnesium
Ca 钙
Calcium
Sr Ba 锶钡
Strontium Barium
Ra 镭
Radium
§6-1 碱金属和碱土金属的通性
元素 性质
锂 钠 钾 铷铯 铍 镁 钙锶钡
元素符号
Li Na K
Rb Cs
Be Mg Ca Sr Ba
原子序数
3 11 19
37 55
4 12 20 38 56
相对原子质量 6.941 22.99 39.098 85.47 132.9 9.012 24.305 40.08 87.62 137.3
价层电子构型
2s1 3s1 4s1
5s1 6s1
三．碱土金属
与同周期的碱金属相比，由于增加了一个核 电荷，故原子半径较小，电离能、电负性和电极 电势较大，活泼性较差，但仍属活泼金属，氧化 数仅为＋2，主要形成离子键化合物。 Be的性质亦与本族差距大。 四．同一族从上到下金属活泼性增强。
五．具有味道特性: Li+—甜，K+，Na+—咸 ，Ba2+—苦
2. 由于价电子数少，所以碱金属原子之间的作用力比绝大多数其 他金属原子之间的作用力要小，因此碱金属很软，低熔、沸 点，且半径大、密度小。 Li的密度是所有金属中最小的，它的密度比煤油还小，所以 只能放在石蜡中保存。
3. 碱土金属由于核外有2个有效成键电子，晶体中原子间距小， 金属键强度较大，因此熔点、沸点和硬度均较碱金属高。
硬度(金刚石=10) 0.6 0.4 0.5 0.3 0.2
— 2.0 1.5 1.8 —
相对导电性(Hg=1) 11 21 14
85
5.2 21.4 20.8 4.2 —
晶格类型
体心 体心 体心 体心 体心 六方 六方 面心 面心 体心
立方 立方 立方 立方 立方 堆积 堆积 立方 立方 立方
1. 碱金属、碱土金属的单质具有金属光泽，有良好的导电性和延 展性。
金电原 属离子 性能半 、、径 还电增 原负大 性性 增减 强小
IA
IIA
Li
Be
Na
Mg
K
Ca
Rb
Sr
Cs
Ba
原子半径减小 电离能、电负性增大 金属性、还原性减弱
§6-2 碱金属和碱土金属的单质
一、存在
Na、 K分布较广、丰度较高，主要以氯化物形式存在。 Na: 钠长石—Na[AlSi3O8] K: 钾长石—K[AlSi3O8]
3. 氧化数仅为＋1，因为I1<<I2 ; 4. 成键特征主要以离子键为主 ，但某些情况下，也显共价性，气
态双原子分子Na2,Cs2等以共价键结合。碱金属元素形成化合物 时，Li的共价键倾向最大，Cs最小。碱金属性质变化一般很有 规律，但由于Li半径小，电荷密度大，极化力强，形成共价键 的倾向大，所以性质表现特殊，与Mg比较相似。
2、与水作用：
Na反应猛烈； K、Rb、Cs燃烧，量大发生爆炸；
Li、Ca、Sr、Ba反应比较慢；Be、Mg与水蒸气反应。
元素 锂 钠 钾 铷 铯 铍 镁 钙锶钡
性质
φAo /V
-3.045 -2.714 -2.925 -2.925 -2.923 -1.85 -2.36 -2.87 -2.89 -2.91
4. 碱土金属的物理性质变化不如碱金属那么有规律，是由于
1、与非金属作用： 碱金属: Li2O、Li3N； M2O2 (M = Na、K、Rb、Cs) MO2 (M = K、Rb、Cs)
碱土金属：
M3N2 ， MO (M = Mg、Ca、Sr、Ba) BaO2
520 496 7298 4562 11815 6912 0.98 0.63
419 3051 4411 0.82
403 376 900 738 2633 2230 1757 1451 3900 — 14849 7733 0.82 0.79 1.57 1.31
590 550 503 1145 1064 965 4912 4210 — 1.00 0.95 0.89
第六章
碱金属和碱土金属
(Alkali and Alkaline Earth Metals)
(IA、IIA族)
第六章 碱金属和碱土金属 §6-1 碱金属和碱土金属的通性 §6-2 碱金属和碱土金属的单质 §6-3 化合物 §6-4 冠醚配合物
元素
碱 Li
金 属
锂
Lithium
Na 钠
Sodium
K Rb Cs Fr 钾 铷铯钫
2s2 3s2
4s2 5s2 6s2
原子半径/pm
123 154 203 216 235 89 136 174 191 198
离子半径pm
60 95 133 148 169 31 65
99 113 135
电离能I1/kJ.mol-1 电离能I2/kJ.mol-1 电离能I3/kJ.mol-1 电负性(Pauling)