堿金屬和堿土金屬

1、回顧上節(jié)課內(nèi)容l1. 合成出來的第一個稀有氣體化合物是（ ） A.XeF2 B.XeF4 lC.XeF6 D.XePtF6l2. 稀有氣體不易液化是因為（ ）l A.它們的原子半徑大 B.它們不是偶極分子 lC.它們僅僅存在較小的色散力而使之凝聚 D.它們價電子層已充滿l3. XeF2的空間構(gòu)型是（ ）P168l A.三角雙錐 B.角形 C. T形 l D.直線型 (價層電子對數(shù)5，鍵電子對數(shù)2，孤電子對數(shù)3)4.下列稀有氣體的沸點最高的是（ ） A.氪 B.氡 C.氦 D.氙5. 能與氫形成離子型氫化物的是（ ） A.活潑的非金屬 B.大多數(shù)元素 C.不活潑金屬 D.堿金屬與堿土金6. 下列

2、化合物中，在水中的溶解度最小的是 （ ）A.NaF B.KF C.CaF2 D.BaF2 7.下列敘述中錯誤錯誤的是（ ） A.氫原子可獲得一個電子形成含H-的離子型化合物。 B.氫原子可以失去一個電子形成含H+的離子型二元化合物 C.氫原子與電負性大的元素都可形成氫鍵。 D.在某些化合物中，氫原子可以與其它元素的原子間形IA，Ca,Sr,Bal9.氫可以與其它元素形成氧化值為_的化合物，能與氫直接化合形成離子型氫化物的元素有l(wèi)10.在稀有氣體中，最外層電子構(gòu)型與其它稀有氣體不同的元素是（ ）。在空氣中，含量最高的稀有氣體是（ ）. l11.獲得稀有氣體的主要原料是 ，分離稀有氣體的簡要步驟是

3、 . HeAr采用分級蒸餾液態(tài)空氣和分級吸附的方法逐一將稀有氣體分離出來?？諝鈒12. 可以作為制冷劑、人造氧氣（氦和氧的混合物）、填充汽艇和氣球的是那種氣體？Hel13. 能產(chǎn)生鮮艷的紅光的是那種惰性氣體？發(fā)出藍光的哪種惰性氣體？ Ne Ar黃綠色的輝光：KrXe有“小太陽”之稱堿金屬和堿土金屬元素堿金屬和堿土金屬元素目目 錄錄10-1 s區(qū)元素概述區(qū)元素概述10-2 堿金屬和堿土金屬性質(zhì)堿金屬和堿土金屬性質(zhì)10-3 氧化物氧化物10-5 鹽類鹽類10-4 氫氧化物氫氧化物第一節(jié)第一節(jié)s s區(qū)元素概述區(qū)元素概述元素周期表元素周期表A01 11HAAAAAA2He2 23Li4Be5B6C7N

4、8O9F10Ne3 311Na12MgBB BB BB BBBBBB BB13Al14Si15P16S17Cl18Ar4 419K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr5 537Rb38Sr39Y40Zr41Ne42Mo43Tc44Re45Rh46Pa47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe6 655Cs56Ba57-71La72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn7 787Fr88Ra89-103A

5、c104Rf105Db106Sg107Bh108Hs109Mt110Uun111Uuu112Uub A中的鈉、鉀氫氧化物是典型中的鈉、鉀氫氧化物是典型“堿堿”，故，故A族元素又稱為堿金屬族元素又稱為堿金屬 A有時稱為有時稱為“土金屬土金屬” A中的鈣、鍶、鋇氧化物性質(zhì)介于中的鈣、鍶、鋇氧化物性質(zhì)介于“堿堿”與與“土土”族元素之間，所以把族元素之間，所以把A又稱為堿土金屬又稱為堿土金屬 Li、Rb、Cs、Be 是輕稀有元素是輕稀有元素Fr、Ra 是放射性元素是放射性元素A、A為為s區(qū)元素區(qū)元素AALiNaKRbCsFr鋰鋰鈉鈉鉀鉀銣銣銫銫鈁鈁AABeMgCaSrBaRa鈹鈹鎂鎂鈣鈣鍶鍶鋇鋇鐳鐳主

6、要礦物是鉀石礦主要礦物是鉀石礦(KClMgCl26H2O)我國青海鉀鹽儲量占全國我國青海鉀鹽儲量占全國96.8%最重要的礦石是鋰輝石最重要的礦石是鋰輝石（LiAlSi2O6)主要以主要以NaCl形式存在于形式存在于海洋、鹽湖和巖石中海洋、鹽湖和巖石中堿金屬和堿土金屬的存在堿金屬和堿土金屬的存在AALiNaKRbCsFr鋰鋰鈉鈉鉀鉀銣銣銫銫鈁鈁AABeMgCaSrBaRa鈹鈹鎂鎂鈣鈣鍶鍶鋇鋇鐳鐳主要以菱鎂石（主要以菱鎂石（MgCO3)、白云石白云石MgCa(CO3)2存在存在主要礦物是綠柱石主要礦物是綠柱石（3BeOAl2O3 6SiO2)主要以方解石主要以方解石(CaCO3)、石膏（、石膏（C

7、aSO42H2O)、 天青石天青石(SrSO4)、碳酸鍶礦、碳酸鍶礦(SrCO3)、 重晶石重晶石(BaSO4)、毒重石、毒重石(BaCO3) 等碳酸鹽、硫酸鹽形式存在等碳酸鹽、硫酸鹽形式存在堿金屬和堿土金屬的存在堿金屬和堿土金屬的存在均以礦物形式存在：83OAlSiNa83OAlSiKO6HMgClKCl22O3H)(SOK(AlO)224323)LiAl(SiO鋰輝石：鈉長石：鉀長石：光鹵石：明礬石：綠柱石：菱鎂礦：螢石：天青石：大理石：6323)(SiOAlBe3MgCOO2HCaSO243CaCO2CaF4SrSO4BaSO石膏：重晶石：第二節(jié)第二節(jié)堿金屬和堿金屬和堿土金屬的性質(zhì)堿土金

8、屬的性質(zhì)單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)NaLiK1.物理性質(zhì)BeMgCaSrBaRbCsA原子序數(shù)原子序數(shù)價電子構(gòu)型價電子構(gòu)型金屬半徑金屬半徑(pm)熔點熔點()沸點沸點()硬度硬度(金剛石金剛石=10)Li (鋰鋰)32s1152180.5 13420.6Na (鈉鈉)113s118697.82 882.90.4K (鉀鉀)194s122763.25 7600.5Rb (銣銣)375s124838.89 6860.3Cs (銫銫)556s126528.40 669.30.2 A 原子序數(shù)原子序數(shù) 價電子構(gòu)型價電子構(gòu)型金屬半徑金屬半徑（pm）熔點熔點()沸點沸點()硬度硬度(

9、金剛石金剛石=10)Be (鈹鈹)42s21111278 29704Mg (鎂鎂)123s2160648.8 11072.0Ca (鈣鈣)204s219783914841.5Sr (鍶鍶)385s221576913841.8Ba (鋇鋇)566s22177251640-因為因為 原子的原子半徑較大原子的原子半徑較大、核電荷較少核電荷較少 其金屬晶體中的金屬鍵很不牢固其金屬晶體中的金屬鍵很不牢固 故故 單質(zhì)的熔、沸點較低，硬度較小單質(zhì)的熔、沸點較低，硬度較小核電荷核電荷 原子半徑原子半徑 熔、沸點熔、沸點 硬度硬度 核電荷核電荷 原子半徑原子半徑 熔、沸點熔、沸點 硬度硬度 熔點低于人的體溫熔點

10、低于人的體溫,放在手心里即可熔化放在手心里即可熔化 堿金屬和堿金屬和Ca、Sr、Ba均可用刀切割均可用刀切割Cs是最軟的金屬是最軟的金屬為具有銀白色為具有銀白色(銫為灰色銫為灰色)光澤的金屬光澤的金屬金屬性遞增金屬性遞增金屬性遞增金屬性遞增電負性電負性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7電負性電負性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7 密度密度 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88(kgcm-3) 密度密度 1.85 1.74 1.54 2.6 3.51 (kgcm-3)A Li(鋰鋰) Na(鈉鈉) K(鉀鉀) Rb(銣銣) Cs(銫銫)金屬性金屬性 金屬性金屬性 失去電

11、子的傾向大，受到光照射時，失去電子的傾向大，受到光照射時，金屬表面的電子易逸出，可制造光電金屬表面的電子易逸出，可制造光電管，由銫光電管制成的自動報警裝置，管，由銫光電管制成的自動報警裝置，可報告遠處火警；制成的天文儀器可可報告遠處火警；制成的天文儀器可根據(jù)星光轉(zhuǎn)變的電流大小測出太空中根據(jù)星光轉(zhuǎn)變的電流大小測出太空中星體的亮度，推算星球與地球的距離。星體的亮度，推算星球與地球的距離。堿金屬和堿土金屬的密度小，屬輕金屬堿金屬和堿土金屬的密度小，屬輕金屬是最輕的元素是最輕的元素單質(zhì)的物理性質(zhì)：有金屬光澤密度小硬度小熔點低s區(qū)單質(zhì)的熔點變化導電、導熱性好電負性電負性 1.0 0.9 0.8 0.8

12、0.7電負性電負性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7氧化數(shù)氧化數(shù) +1 +1 +1 +1 +1氧化數(shù)氧化數(shù) +2 +2 +2 +2 +2E (M+/M) -3.04 -2.713 -2.924 (-2.98) (-3.026) ( (V) )E (M+/M) -1.99 -2.356 -2.84 -2.89 -2.92 ( (V) ) 密度密度 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88(kgcm-3) 密度密度 1.85 1.74 1.54 2.6 3.51 (kgcm-3)A Li(鋰鋰) Na(鈉鈉) K(鉀鉀) Rb(銣銣) Cs(銫銫) *E (Li+)反常，是由于反常，

13、是由于Li的半徑較小，易與的半徑較小，易與水分子結(jié)合生成水合離子放出較多能量所致水分子結(jié)合生成水合離子放出較多能量所致習題：l最輕的金屬：l最軟的金屬：l離子半徑最小的金屬：l為什么E (Li+/Li) 的標準電極電勢比Cs還低？是由于是由于Li的半徑較小，易與的半徑較小，易與水分子結(jié)合生成水合離子水分子結(jié)合生成水合離子放出較多能量所致放出較多能量所致LiCsBe單質(zhì)在空氣中燃燒，形成相應的氧化物：Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2BeO MgO CaO SrO BaO2Li2ONa2O2KO2與氧、硫、氮、鹵素反應， 形成相應的化合物。鎂帶的燃燒與水作用LiNaKCa2M +

14、2H2O 2MOH + H2(g)如何保存？寫出與水反應的化學方程式為什么E (Li+/Li) 比E (Na+/Na)小，但是鋰小，但是鋰同水的作用不如鈉劇烈？同水的作用不如鈉劇烈？ l因為l第一，Li的熔點（180.5）較高，反應所產(chǎn)生的熱量不足以使它熔化，而Na的熔點（97.82）較低，Na與水反應所放出的熱可以使其熔化，更有利于水的反應。l第二：Li與水反應物LiOH的溶解度較小，它一旦生成就會覆蓋在Li的表面，阻礙反應的繼續(xù)進行。與液氨的作用 堿金屬堿金屬堿土金屬堿土金屬可溶于液氨，形成深藍色溶液可溶于液氨，形成深藍色溶液 堿金屬堿金屬 M(s) + (x+y)NH3 M+(NH3)x

15、+ e-(NH3)y 堿土金屬堿土金屬 （Be, Mg除外）除外） M(s)+(x+2y)NH3 M2+(NH3)x+2e-(NH3)y 堿金屬和堿土金屬的氨溶液：堿金屬和堿土金屬的氨溶液： 1. 具有較高的導電性具有較高的導電性 2. 與金屬本身相同的化學反應與金屬本身相同的化學反應 3. 稀堿金屬氨溶液是還原劑稀堿金屬氨溶液是還原劑l稀的堿金屬氨溶液是優(yōu)良的還原劑l堿金屬和堿土金屬的氨溶液不穩(wěn)定，分解為氨基化物l 在無水、不接觸空氣及不存在過度金屬化合物的條件下，其溶液可以再液氨沸點溫度下長時間保存(g)H2NH2M(l)2NH2M(s)223+-+3.焰色反應Li 深紅色深紅色Na 黃色

16、黃色K 紫色紫色Rb 紅紫色紅紫色Cs 藍色藍色Ca 橙紅色橙紅色Sr 深紅色深紅色Ba 綠色綠色 堿金屬和堿土金屬化學性質(zhì)堿金屬和堿土金屬化學性質(zhì)且且 化學活潑性化學活潑性 堿金屬堿金屬 堿土金屬堿土金屬金屬金屬反應物質(zhì)反應物質(zhì)反應式反應式堿金屬堿金屬堿土金屬堿土金屬H22M + H2 2MH M + H2 MH2堿金屬堿金屬Ca、Sr、BaMgH2O 2M + 2H2O 2MOH+H2 M + 2H2O M(OH)2+H2M + H2O(g) MO + H2堿金屬堿金屬堿土金屬堿土金屬鹵素鹵素2M + X2 2MX M + X2 MX2LiMg、Ca、Sr、BaN26M + N2 2M3N

17、3M + N2 M3N2堿金屬和堿土金屬的一些重要反應堿金屬和堿土金屬的一些重要反應金屬金屬反應物質(zhì)反應物質(zhì)反應式反應式堿金屬堿金屬Mg、Ca、Sr、BaS 2M + S M2S M + S MSLiNaK 、Rb、Cs堿金屬堿金屬Ca、Sr、BaO24M + O2 2M2O2M + O2 M2O2 M + O2 MO22M + O2 2MO M + O2 MO2堿金屬和堿土金屬的一些重要反應堿金屬和堿土金屬的一些重要反應l寫出的下列化學反應方程式：l氮化鎂投入水中l(wèi)將氫化鈉投入水中l(wèi)將臭氧化鉀投入水中l(wèi)在過氧化鈉固體上滴加熱水l關(guān)于Mg, Ca, Sr,Ba及其化合物的性質(zhì)，下列敘述中不正確

18、的是：lA 單質(zhì)都可以在氮氣中燃燒生成氮化物；lB 單質(zhì)都容易與水、水蒸氣反應得到氫氣；lC M(HCO3)2在水中的溶解度大于MCO3的溶解度；lD 這些元素幾乎總是生成+2價離子。580下電解下電解40%NaCl和和60%CaCl2的混合物的混合物 鈉鈉450下電解下電解55%LiCl和和 45%KCl的熔融混合物的熔融混合物鋰鋰850下，下，用金屬還原氯化鉀用金屬還原氯化鉀鉀鉀800左右、減壓下，左右、減壓下， 用鈣還原氯化物用鈣還原氯化物銣、銫銣、銫一般采用電解熔融鹽的方法一般采用電解熔融鹽的方法堿金屬的制備堿金屬的制備KCl(l)+Na-NaCl+K(g)從標準電極電勢看， K 比N

19、a活潑，但是為何可以發(fā)生上述反應？l原因：電極電勢只能在水溶液條件下才能應用，而上述反應時在高溫低壓的條件下進行的。又因為NaCl的晶格能大于KCl,且K的沸點比Na的沸點低，汽化后，平衡向右移動。一般采用電解熔融鹽的方法一般采用電解熔融鹽的方法堿土金屬的制備堿土金屬的制備1. 350-400下電解下電解NaCl和和 BeCl2的熔融鹽的熔融鹽 2. 用鎂還原氯化鈹用鎂還原氯化鈹鈹鈹1. 先脫去水合氯化鎂所含先脫去水合氯化鎂所含 的水，再電解的水，再電解2. 硅熱還原硅熱還原 2(MgOCaO)+FeSi 2Mg+Ca2SiO4+Fe 鎂鎂一般采用電解熔融鹽的方法一般采用電解熔融鹽的方法堿土金

20、屬的制備堿土金屬的制備1.700-800 下，下， 電解電解CaCl2 和和KCl的混合物的混合物2. 鋁熱法：鋁熱法： 鈣鈣6CaO+2Al 3Ca+3CaOAl2O3 鋁熱法或硅還原法鋁熱法或硅還原法鍶、鋇鍶、鋇習題：熔鹽電解是制備活潑金屬的一種重要方法，下列四種化合物中，不能用作熔鹽電解質(zhì)原料的是：A:NaOH; B:KCl; C:CaSO4; D:Al2O3不用熔鹽電解法制備K，是因為：第一：金屬鉀易溶于它的熔鹽中，而不容易分離完全。第二，KCl的沸點較低，操作溫度下，容易汽化沖出，造成危險。所以工業(yè)上制取鉀鹽多采用置換法。B降低鹽的熔點l電解熔鹽NaCl制備金屬鈉時加入CaCl2的作

21、用是l電解熔鹽BeCl2制備金屬鈹時加入NaCl的作用是 . l.熔鹽電解法制得的金屬鈉中一般含有少量的 ，l其原因是 . 增加熔鹽的導電性金屬 鈣電解時加入了氯化鈣助熔，在電解時有Ca生成習題：l為什么Li的電極電勢比Na的電極電勢小，但鋰同水的作用不如鈉劇烈？l因為鋰的熔點180.5較高，反應所產(chǎn)生的熱量不足以使它熔化，而鈉的熔點較低（97.82）氫化物氫化物 s區(qū)元素的單質(zhì)(除Be、Mg外)均能與氫形成離子型氫化物。LiH NaH KH RbH CsH NaCl-90.4 -57.3 -57.7-54.3 -49.3 -4411.均為白色晶體， 熱穩(wěn)定性差/ kJmol-1fHm2.還原

22、性強 鈦的冶煉：2LiOHTiTiO2LiH2+242H4NaClTiTiCl4NaH+劇烈水解：(g)HMOHOHMH22+(g)H2Ca(OH)OH2CaH2222+V)23. 2)/H(H(2-=-E3.形成配位氫化物3LiClLiAlHAlCl4LiH43+（無水）乙醚鋁氫化鋰LiAlH4受潮時強烈水解23244HAl(OH)LiOHO4HLiAlH+氧化物氧化物類型類型氧化數(shù)氧化數(shù)氧存在形式氧存在形式舉舉 例例過氧化物過氧化物-1O22-Na2O2、CaO2超氧化物超氧化物-1/2O2- KO2 臭氧化物臭氧化物-1/3O3-KO3低氧化物低氧化物Cs7O正常氧化物正常氧化物-2O2

23、-Na2O、CaO類類 型型在空氣中在空氣中 直接形成直接形成間接形成間接形成正常氧化物正常氧化物LiLi、BeBe、Mg Mg AA、AA族族CaCa、SrSr、Ba Ba 所有元素所有元素過氧化物過氧化物NaNa除除BeBe外的外的 所有元素所有元素超氧化物超氧化物 NaNa、K K、RbRb、CsCs除除BeBe、MgMg、LiLi外所有元素外所有元素形成三類氧化物622p2s2s 1O2- O2- O22-42p4p22p222s22s)()()()()(*KK正常氧化物(O2-)：過氧化物(O22-)：超氧化物(O2-)32p4p22p222s22s)()()()()(*KK穩(wěn)定性:

24、l下列化合物中，具有順磁性的是 （ ） A.Na2O2 B.SrO l C.KO2 D.BaOLi2O Na2OK2ORb2OCs2O顏色顏色白色白色白色白色淡黃色淡黃色亮黃色亮黃色橙紅色橙紅色熔點熔點/1700 1275 350(分解分解)400(分解分解)400(分解分解)BeO MgOCaOSrOBaO熔點熔點/2530 2852261424301918硬度硬度(金剛石金剛石=10)95.64.53.53.3M-OM-O核間核間距距/pm/pm165210240257277堿土金屬的氧化物均為白色堿土金屬的氧化物均為白色 在水中溶解度一般較小在水中溶解度一般較小具有反射放射性射線的能力，

25、具有反射放射性射線的能力，常用作原子反應堆外壁磚塊材料。常用作原子反應堆外壁磚塊材料。常用來制造耐火材料和金屬陶瓷常用來制造耐火材料和金屬陶瓷是重要建筑材料；是重要建筑材料；可做熔礦劑；可做熔礦劑；制取電石的原料制取電石的原料由于陰、陽離子帶兩個單位電荷，由于陰、陽離子帶兩個單位電荷，M-O核間距較小，核間距較小，MO具有較大晶具有較大晶格能，所以硬度大，熔點高。格能，所以硬度大，熔點高。1. 在堿性介質(zhì)中是強氧化劑在堿性介質(zhì)中是強氧化劑,常用作熔礦劑常用作熔礦劑2. 室溫下，與水或稀酸反應生成室溫下，與水或稀酸反應生成H2O2例例 Na2O2 + 2H2O 2NaOH + 2H2O2 Na2

26、O2 + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O2 2KO2 + 2H2O 2KOH + 2H2O2 + O2 2H2O2 2H2O + O2例例 2Fe(CrO2)2+7Na2O2 4Na2CrO4+Fe2O3+3Na2O過氧化物和超氧化物過氧化物和超氧化物過氧化物和超氧化物過氧化物和超氧化物3. 與與CO2 反應放出反應放出O2 例例 2Na2O2 + 2CO2 2Na2CO3 + O24KO2 + 2CO2 2K2CO3 + 3O2過氧化物和超氧化物過氧化物和超氧化物NaNa2 2O O2 2在熔融時不分解，遇到棉花、在熔融時不分解，遇到棉花、木炭或鋁粉等還原劑時，會發(fā)生爆木炭或鋁粉等還

27、原劑時，會發(fā)生爆炸，使用時應特別小心。炸，使用時應特別小心。過氧化物和超氧化物常用做防毒面過氧化物和超氧化物常用做防毒面具具、高空飛行高空飛行、潛水作業(yè)的供氧劑潛水作業(yè)的供氧劑。MO3 MO2 + O212臭氧化物臭氧化物室溫下，緩慢分解為室溫下，緩慢分解為MO2和和O2與水反應生成與水反應生成MOH和和O24MO3 + 2H2O 4MOH + 5O2堿金屬在空氣中燃燒時，生成的氧化物類型為什么有所不同？l 解釋一：l 堿金屬在空氣中燃燒生成什么類型的氧化物，只要決定于各類型氧化物的相對穩(wěn)定性。可以用各類氧化物的標準摩爾吉布斯自由能判斷。l 不同堿金屬的同類型氧化物可用相應標準摩爾吉布斯自由能

28、的相對大小來比較其穩(wěn)定性。 Na2O2比K2O2更穩(wěn)定。l 同一堿金屬的不同類型的氧化物亦可以類似的判斷。l解釋二：l從結(jié)構(gòu)角度根據(jù)相互“匹配”的陰陽離子形成離子晶體的空間效應和能量效應來進行解釋。認為小陽離子需要用小陰離子去穩(wěn)定，大陽離子需要用大陰離子去穩(wěn)定如半徑較大的K+,Rb+,Cs+容易和較大的O2-結(jié)合形成KO2等，半徑較小的Li+容易和較小的O2-結(jié)合形成Li2O。l該原理也適用于其他的大陰離子鹽。氫氧化物氫氧化物 堿金屬和堿土金屬的氫氧化物都是白色固體。易吸水而潮解MOH易溶于水，放熱。堿土金屬溶解度（20） 氫氧化物 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)

29、2 Ba(OH)2 溶解度/molL-1 810-6 2.110-4 2.310-2 6.610-2 1.210-1溶解度增大10-4-1 堿金屬和堿土金屬堿金屬和堿土金屬 氫氧化物的堿性氫氧化物的堿性* * LiOHNaOHKOHRbOHCsOH中強堿中強堿強堿強堿強堿強堿強堿強堿強堿強堿Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2兩性兩性中強堿中強堿強堿強堿強堿強堿強堿強堿與酸反應與酸反應 Be(OH)2 + 2H+ Be2+ + 2H2O 與堿反應與堿反應 Be(OH)2+ 2OH- - Be(OH)42- LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 中強

30、強 強 強 強 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 兩性 中強 強 強 強(箭頭指向)堿性增強，溶解度增大。堿性堿金屬和堿土金屬堿金屬和堿土金屬 氫氧化物的溶解性氫氧化物的溶解性原因是隨著陽離子半徑的增大原因是隨著陽離子半徑的增大,陽離子與陰陽離子與陰離子之間的吸引力減小離子之間的吸引力減小, 易被水分子拆開易被水分子拆開堿金屬的氫氧化物易溶于水，堿金屬的氫氧化物易溶于水， 唯唯LiOH溶解度較小溶解度較小 溶解度溶解度 堿土金屬的氫氧化物堿土金屬的氫氧化物 堿金屬氫氧化物堿金屬氫氧化物Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr (OH)2

31、 Ba (OH)2 溶解度增大溶解度增大因為因為 離子半徑離子半徑 M() M() 使陽離子與陰離子之間吸引力使陽離子與陰離子之間吸引力 M() M()為什么堿金屬和堿土金屬氫氧化物的堿性強弱：從上到下，堿性增強，同一周期從左到右氫氧化物堿性減弱？R 的的 大，使大，使OH鍵極性增強，則為酸式解離鍵極性增強，則為酸式解離 R 的的 小，使小，使RO鍵極性增強，則為堿式解離鍵極性增強，則為堿式解離RO- - + H+ R O H R+ + OH- - 酸式解離酸式解離 堿式解離堿式解離 R O H 在水中解離方式在水中解離方式氧化物水合物通式氧化物水合物通式 R(OH)nR O H 解離方式取決

32、于解離方式取決于R+的極化作用的極化作用陽離子電荷陽離子電荷陽離子半徑陽離子半徑離子勢離子勢( ) = 氫氧化物酸堿性遞變規(guī)律氫氧化物酸堿性遞變規(guī)律R-O-H規(guī)律規(guī)律 值值 10 R-O-H酸堿性酸堿性 堿性堿性 兩性兩性 酸性酸性例例 第三周期元素氧化物水合物的酸堿性第三周期元素氧化物水合物的酸堿性最強酸最強酸0.510.027HClO4 Cl強酸強酸0.450.029H2SO4 S中強酸中強酸0.360.038H3PO4 P弱酸弱酸0.320.040H2SiO3 Si兩性兩性0.240.0535Al(OH)3 Al中強堿中強堿0.170.072Mg(OH)2 Mg強堿強堿0.10.102N

33、aOHNa酸堿性酸堿性 值值Rn+半徑半徑/(nm)氧化物水合物氧化物水合物 元素元素氫氧化物酸堿性遞變規(guī)律氫氧化物酸堿性遞變規(guī)律R-O-H規(guī)律規(guī)律氫氧化物酸堿性遞變規(guī)律氫氧化物酸堿性遞變規(guī)律 R-O-H規(guī)律規(guī)律 值值 0.32 R-O-HR-O-H酸堿性酸堿性 堿性堿性 兩性兩性 酸性酸性強堿強堿0.120.136Ba強堿強堿0.130.118Sr強堿強堿0.140.100Ca中強堿中強堿0.170.072Mg兩性兩性0.270.045Be(OH)2Be酸堿性酸堿性 值值RnRn2+2+半徑半徑氫氧化物氫氧化物元素元素例例 堿土金屬元素氫氧化物的酸堿性堿土金屬元素氫氧化物的酸堿性 Mg(OH

34、)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 NaOHl燒堿、火堿、苛性堿，是重要的化工原料之一。l強堿性：與非金屬及其氧化物作用l 與某些良性金屬及其氧化物作用l舉例：S+NaOH Na2S+Na2S2O3+H2Ol Si+NaOH NaSiO3 + H2l Cl2+NaOH l Al+NaOH +H2O為什么實驗室盛放NaOH溶液的玻璃瓶用橡皮塞而不能用玻璃塞？并寫出相關(guān)的化學反應方程式。l原因：l第一：氫氧化鈉與瓶口玻璃玻璃中的二氧化硅反應，生成粘性的硅酸鈉。l第二：吸收空氣中的二氧化碳，生成容易結(jié)塊的碳酸鈉。NaOH的制備方法l1. 苛化法l最古老的制備氫氧化鈉的方法lCa(O

35、H)2+Na2CO3-NaOH+CaCO3l生產(chǎn)成本較高，已經(jīng)很少采用l2. 隔膜法和水銀電解法l電解法，石墨為陽極；隔膜法的陰極為Fe，水銀法的陰極是Hgl電極反應：3. 離子膜法l離子膜l陽膜l陰膜l離子膜法制備氫氧化鈉的基本原理l粗鹽中的鈣鎂離子需要除去重要鹽類重要鹽類及其化物及其化物鹽類的性質(zhì)鹽類的性質(zhì) 絕大多數(shù)堿金屬、堿土金屬鹽類的晶體絕大多數(shù)堿金屬、堿土金屬鹽類的晶體 屬于屬于離子晶體離子晶體，熔、沸點較高。常溫下，熔、沸點較高。常溫下 是固體，熔化時能導電是固體，熔化時能導電堿金屬、堿土金屬與堿金屬、堿土金屬與無色陰離子無色陰離子形成的形成的 化合物是化合物是無色或白色無色或白色

36、 堿金屬、堿土金屬與堿金屬、堿土金屬與有色陰離子有色陰離子形成的形成的 化合物常呈化合物常呈陰離子的顏色陰離子的顏色 如如 鹵化物鹵化物、硝酸鹽硝酸鹽、碳酸鹽碳酸鹽、硫酸鹽等為無色硫酸鹽等為無色 BaCrO4為黃色、為黃色、KMnO4為紫色為紫色 鈹與易變形的陰離子的化合物為共價化合物鈹與易變形的陰離子的化合物為共價化合物 因為因為Be2+半徑小，電荷較多，極化力較強半徑小，電荷較多，極化力較強 如如 BeCl2是共價化合物是共價化合物 熔點低、易升華、能溶于有機溶劑中熔點低、易升華、能溶于有機溶劑中 一般來說，堿金屬和堿土金屬鹽具有一般來說，堿金屬和堿土金屬鹽具有 較高的熱穩(wěn)定性較高的熱穩(wěn)定

37、性鈹鹽和可溶性鋇鹽鈹鹽和可溶性鋇鹽有毒有毒K+、Na+、 Mg2+、 Ca2+、Ba2+的鑒定的鑒定離子離子鑒定試劑鑒定試劑鑒鑒 定定 反反 應應Na+KH2SbO4 Na+ + H2SbO4 NaH2SbO4(白色白色)K+Na3Co(NO2)6 2K+ + Na+ +Co(NO2)63- K2NaCo(NO2)6 (亮黃亮黃）Mg2+鎂試劑鎂試劑Mg2+ +鎂試劑鎂試劑 天藍色天藍色 Ca2+(NH4)2C2O4Ca2+ + C2O4 CaC2O4 (白色白色)Ba2+K2CrO4 Ba2+ +CrO4 BaCrO4 (黃色黃色) 中性或弱堿性中性或弱堿性中性或弱酸性中性或弱酸性堿性堿性-

38、2-2-1.晶體類型： 絕大多數(shù)是離子晶體，但堿土金屬鹵化物有一定的共價性。例如：Be2+極化力強， BeCl2已過渡為共價 化合物。離子性增強重要鹽類： 鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽。 BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2熔點/ 415 714 775 874 962金屬Be溶于氫氧化鈉溶液的反應方程式lBe+NaOH+H2O-Na2Be(OH)4+H22.一般無色或白色3.溶解度：堿金屬鹽類一般易溶于水； 堿土金屬鹽類除鹵化物、硝酸 鹽外多數(shù)溶解度較小。4.熱穩(wěn)定性：較高。NaCl的性質(zhì)l是很好的紅外濾光材料，可以使紅外光通過而吸收可見光，在紅外技術(shù)上有廣泛的應用。

39、l同類的還有LiF, KBr, KI, CsBrCaCl2l為什么無水氯化鈣不能用于干燥氨氣和乙醇？l2. 二水和氯化鈣可以作為制冷劑，用它和冰混合，可以獲得零下55的低溫。l二水硫酸鈣：生石膏l(xiāng)半水硫酸鈣：熟石膏 硝酸鹽熱穩(wěn)定性差。 但硝酸鹽熱穩(wěn)定性較差但硝酸鹽熱穩(wěn)定性較差 如如 4LiNO3 2Li2O + 4NO2+ O2 2NaNO3 2NaNO2 + O2830 650堿土金屬碳酸鹽的穩(wěn)定性隨金屬離子半徑 的增大而增強。 BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3T分 / 100 540 900 1290 1360穩(wěn)定性 M2CO3 MCO3COOO2-M2+Na2C

40、O3l 氨堿法來生產(chǎn)。l 該法是用飽和食鹽水吸收氨氣和二氧化碳制的溶解度較小的NaHCO3，再將NaHCO3煅燒即生成Na2CO3，其反應為：l NaCl + NH3 + CO2 + H2O- NaHCO3 + NH4Cll NaHCO3- Na2CO3+ CO2+ H2Ol 析出后，母液中的氯化銨用消石灰來回收氨以循環(huán)使用：l 2NH4Cl + Ca(OH)2 NH3+ CaCl2 + 2H2Ol 所需的CO2和石灰由石灰石煅燒來制取：聯(lián)堿法聯(lián)堿法 l該法先采用半煤氣法來合成氨，同時有CO2放出；l再采用合成氨系統(tǒng)提供的NH3和CO2來制堿，副產(chǎn)品NH4Cl則作為化肥。即在分離出NaHCO3

41、的NH4Cl母液中加入NaCl，由于同離子效應NH4Cl析出，分離后溶液循環(huán)使用。lNH4Cl(aq) + NaCl(s) = NH4Cl(s) + NaCl(aq)NaHCO3l泡沫滅火器里裝的物質(zhì)主要是Al2(SO4)3H2ONaHCO3產(chǎn)物：硫酸氫鈉+氫氧化鋁+二氧化碳膨松劑（碳酸氫鈉+酒石酸氫鉀）鋰鋰 、鈹?shù)奶厥庑浴⑩數(shù)奶厥庑?對角線規(guī)則對角線規(guī)則1.鋰與鎂的相似性：單質(zhì)與氧作用生成正常氧化物；氫氧化物均為中強堿，且水中溶解度不大；氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽均難溶；氯化物均能溶于有機溶劑中；碳酸鹽受熱分解，產(chǎn)物為相應氧化物。l 鋰和鎂在過量的氧氣中燃燒均生成正常氧化物，而不是過氧化物。 l 鋰、鎂都能與氮氣直接化合而生成氮化物，其余堿金屬不能。l 鋰、鎂與水反應均較緩慢。l 鋰、鎂的氫氧化物都是中強堿，溶解度都不大，在加熱時分解為Li2O和MgO。l 鋰、鎂的氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽均難溶于水。l 鋰、鎂的碳酸鹽在加熱時均能分解為相應的氧化物和二氧化碳。l 鋰、鎂的硝