堿金屬與堿土金屬課件

第六章

堿金屬和堿土金屬(AlkaliandAlkalineEarthMetals)(IA、IIA族)第六章1第六章堿金屬和堿土金屬§6-1堿金屬和堿土金屬的通性§6-2堿金屬和堿土金屬的單質(zhì)§6-3化合物§6-4冠醚配合物第六章堿金屬和堿土金屬§6-1堿金屬和堿土金屬的通性2堿金屬LiNaKRbCsFr鋰鈉鉀銣銫鈁LithiumSodiumPotassiumRubidiumCesiumFrancium堿土金屬BeMgCaSrBaRa鈹鎂鈣鍶鋇鐳BerylliumMagnesiumCalciumStrontiumBariumRadium元素堿金屬LiNaKRbCsFr鋰鈉鉀銣銫鈁Lithium3§6-1

堿金屬和堿土金屬的通性元素性質(zhì)鋰鈉鉀銣銫鈹鎂鈣鍶鋇元素符號原子序數(shù)相對原子質(zhì)量價層電子構(gòu)型原子半徑/pm離子半徑pm電離能I1/kJ.mol-1電離能I2/kJ.mol-1電離能I3/kJ.mol-1電負性(Pauling)

φAo/VLi36.9412s1123605207298118150.98-3.045Na1122.993s115495496456269120.63-2.714K1939.0984s1203133419305144110.82-2.925Rb3785.475s1216148403263339000.82-2.925Cs55132.96s12351693762230—0.79-2.923Be49.0122s289319001757148491.57-1.85Mg1224.3053s213665738145177331.31-2.36Ca2040.084s217499590114549121.00-2.87Sr3887.625s2191113550106442100.95-2.89Ba56137.36s2198135503965—0.89-2.91§6-1堿金屬和堿土金屬的通性4一.價電子層結(jié)構(gòu)：ns1和ns2二.堿金屬元素是周期性表現(xiàn)得最鮮明和最規(guī)則的一族元素

1.原子半徑是同周期中最大的、核電荷在同周期中最小。

2.電離能、電極電勢、電負性是同周期中最小的(由于具有稀有氣體的穩(wěn)定電子層結(jié)構(gòu)，對核的屏蔽作用較高);3.氧化數(shù)僅為＋1，因為I1<<I2;4.成鍵特征主要以離子鍵為主，但某些情況下，也顯共價性，氣態(tài)雙原子分子Na2,Cs2等以共價鍵結(jié)合。堿金屬元素形成化合物時，Li的共價鍵傾向最大，Cs最小。堿金屬性質(zhì)變化一般很有規(guī)律，但由于Li半徑小，電荷密度大，極化力強，形成共價鍵的傾向大，所以性質(zhì)表現(xiàn)特殊，與Mg比較相似。一.價電子層結(jié)構(gòu)：ns1和ns25三．堿土金屬與同周期的堿金屬相比，由于增加了一個核電荷，故原子半徑較小，電離能、電負性和電極電勢較大，活潑性較差，但仍屬活潑金屬，氧化數(shù)僅為＋2，主要形成離子鍵化合物。Be的性質(zhì)亦與本族差距大。四．同一族從上到下金屬活潑性增強。五．具有味道特性:Li+—甜，K+，Na+—咸，Ba2+—苦三．堿土金屬6原子半徑增大電離能、電負性減小金屬性、還原性增強IAIIA

LiBeNaMgKCaRbSrCsBa原子半徑減小電離能、電負性增大金屬性、還原性減弱原子半徑增大IAIIA原子半7§6-2堿金屬和堿土金屬的單質(zhì)一、存在Be:綠柱石-3BeO·Al2O3·6SiO2、硅鈹石-3BeO·SiO2、鋁鈹石Mg:菱鎂礦-MgCO3、光鹵石等Ca:分布廣，以碳酸鹽和硫酸鹽形成存在。如方解石、石灰石-CaCO3、石膏-CaSO4·2H2OSr:天青石-SrSO4、碳酸鍶礦SrCO3Ba:重晶石-BaSO4、毒重石BaCO3Na、K分布較廣、豐度較高，主要以氯化物形式存在。Na:鈉長石—Na[AlSi3O8]K:鉀長石—K[AlSi3O8]光鹵石—KCl·MgCl2·6H2O，明礬等Li:鋰輝石—Li2O·Al2O3·4SiO2§6-2堿金屬和堿土金屬的單質(zhì)一、存在Be:綠柱石8二、物理性質(zhì)單質(zhì)性質(zhì)鋰鈉鉀銣銫鈹鎂鈣鍶鋇密度/g.dm-3熔點/K沸點/K硬度(金剛石=10)相對導電性(Hg=1)晶格類型0.534453.716200.611體心立方0.971370.911560.421體心立方0.8633710470.514體心立方1.532312.09610.38體心立方1.873301.5951.50.25體心立方1.8515513243—5.2六方堆積1.7492213632.021.4六方堆積1.55111217571.520.8面心立方2.54104216571.84.2面心立方3.59931913——體心立方二、物理性質(zhì)單質(zhì)鋰鈉鉀9堿金屬、堿土金屬的單質(zhì)具有金屬光澤，有良好的導電性和延展性。2.由于價電子數(shù)少，所以堿金屬原子之間的作用力比絕大多數(shù)其他金屬原子之間的作用力要小，因此堿金屬很軟，低熔、沸點，且半徑大、密度小。Li的密度是所有金屬中最小的，它的密度比煤油還小，所以只能放在石蠟中保存。3.堿土金屬由于核外有2個有效成鍵電子，晶體中原子間距小，金屬鍵強度較大，因此熔點、沸點和硬度均較堿金屬高。4.堿土金屬的物理性質(zhì)變化不如堿金屬那么有規(guī)律，是由于其晶格類型不完全相同。堿金屬、堿土金屬的單質(zhì)具有金屬光澤，有良好的導電性和延展性。10堿金屬與堿土金屬課件11三、化學性質(zhì)Li2O、Li3N；M2O2(M=Na、K、Rb、Cs)MO2(M=K、Rb、Cs)

M3N2，

MO

(M=Mg、Ca、Sr、Ba)BaO2堿土金屬：

1、與非金屬作用：堿金屬:三、化學性質(zhì)Li2O、Li3N；M3N2，堿土金屬：1122、與水作用：Na反應猛烈；K、Rb、Cs燃燒，量大發(fā)生爆炸；Li、Ca、Sr、Ba反應比較慢；Be、Mg與水蒸氣反應。

元素性質(zhì)鋰鈉鉀銣銫鈹鎂鈣鍶鋇φAo/V-3.045-2.714-2.925-2.925-2.923-1.85-2.36-2.87-2.89-2.91LiNaKCa2、與水作用：元素鋰鈉鉀銣銫鈹13(1)Li、Ca熔點較高，反應時產(chǎn)生的熱量不足以使其熔化而分散；而鈉則熔化，擴大了與水的接觸面積，加速反應(2)反應生成的LiOH、Ca(OH)2溶解度小，覆蓋在金屬表面，從而阻礙了反應的進行。問題：根據(jù)φoLi+/Li

=-3.045V,φoCa2+/Ca

=-2.87V,

φoNa+/Na=-2.714V，但實際Li、Ca與水作用遠不如Na激烈，為什么？(1)Li、Ca熔點較高，反應時產(chǎn)生的熱量不足以使問題：14

SiO2+2Mg=Si+2MgOTiCl4+4Na=Ti+4NaCl4.焰色反應3、與氧化物、鹵化物反應LiNaKCaSrBa堿金屬和鈣、鍶、鋇的揮發(fā)性化合物在高溫火焰中，電子易被激發(fā)，當電子從高能級回到低能級時，便以光能的形式釋放出能量，使火焰呈現(xiàn)特征顏色，稱為~。SiO2+2Mg=Si+2MgO4.155.與液氨的作用:導電性、順磁性M(s)+(x+y)NH3(l)=M(NH3)x++e(NH3)y-5.與液氨的作用:導電性、順磁性M(s)+(x+y16四、制備

堿金屬、堿土金屬具有較強的還原性，而相應的離子幾乎沒有氧化性，還原劑很難將其還原。常用的方法有：融鹽電解法、熱還原法、金屬置換法等。Na：電解40%NaCl+60%CaCl2

2NaCl=2Na+Cl2

CaCl2的作用：a.降低電解質(zhì)的熔點，防止鈉的揮發(fā)；b.減小金屬Na的分散性(混鹽密度>金屬鈉，鈉浮在上層)。1.融鹽電解法四、制備堿金屬、堿土金屬具有較強的還原性，而相應的172.熱還原法：一般采用焦炭或碳化物為還原劑MgO(s)+C(s)=CO(g)+Mg(g)K2CO3+2C=2K+3CO2KF+CaC2=CaF2+2K+2C3.金屬置換法:高溫低壓下還原氯化物。KCl+Na=NaCl+KRbCl+Ca=CaCl2+Rb2CsCl+Mg=MgCl2+2Cs4.熱分解法2MN3=2M+3N2(M=Na,K,Rb,Cs)2.熱還原法：一般采用焦炭或碳化物為還原劑MgO(s)+183-1M+和M2+離子的特征

3-2氧化物

3-3氫氧化物

3-5鹽類

3-4氫化物

§6–3堿金屬、堿土金屬的化合物3-1M+和M2+離子的特征3-2氧化物3-3氫191.M+和

M2+具稀有氣體離子結(jié)構(gòu)，是無色離子。2.離子半徑大、電荷低、8e結(jié)構(gòu)、極化作用小(1)陽離子基本不水解(除Be2＋外)；(2)堿金屬MOH、鹽大多易溶于水；(3)堿土金屬M(OH)2、鹽溶解度<堿金屬相應的化合物3.形成水合離子M+(aq)和M2+(aq)。3-3-1M+和M2+離子的特征

1.M+和M2+具稀有氣體離子結(jié)構(gòu)，是無色離子。3-3203-3-2氧化物

3.超氧化物(O2-)穩(wěn)定性: O2>O2->O22-1.普通氧化物(O2-)2.過氧化物(O22-)4.臭氧化物(O3-)3-3-2氧化物3.超氧化物(O2-)穩(wěn)定性: O21一、普通氧化物1.制備(1)堿金屬：4Li+O22Li2O(白)Na2O2+2Na→2Na2O(白)2KNO3+10K→6K2O+N2燃燒(2)堿土金屬：MCO3MO+CO2

M(NO3)2MO+NO2+O2△高溫一、普通氧化物1.制備燃燒(2)堿土金屬：△高溫222.性質(zhì)物質(zhì)性質(zhì)Li2ONa2OK2ORb2OCs2O顏色白白淡黃亮黃橙紅熔點/K>19731548(升華)623(分解)673(分解)673(分解)△fHo/kJ.mol-1-595.8-415.9-493.7-330.1-317.6物質(zhì)性質(zhì)BeOMgOCaOSrOBaO顏色白白白白白熔點/K28033125288726932191△fHo/kJ.mol-1-610.9-601.7-635.5-590.4-558.硬度（莫氏）96.54.53.83.32.性質(zhì)物質(zhì)Li2ON23(1)堿金屬氧化物：M2O+H2O→2MOH反應的劇烈程度由Li到Cs依次增加(2)堿土金屬氧化物：反應的劇烈程度從BeO到BaO依次增加MO+H2O→M(OH)2與水作用：(3)BeO為兩性，其余為堿性(1)堿金屬氧化物：M2O+H2O→2MOH與水作用：(3)24二、過氧化物

Na2O2

K2O2

Rb2O2

Cs2O2

MgO2

CaO2

SrO2

BaO2

1、過氧離子(O22-)結(jié)構(gòu)：KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π2py*)2(π2pz*)22Na(l)+O2(無CO2)=Na2O2(淡黃)2BaO+O2=2BaO2二、過氧化物Na2O2K2O225(2)性質(zhì)a.Na2O2淡黃色粉末，易吸潮；b.與水或稀酸作用，生成H2O2：Na2O2+2H2O=H2O2+2NaOHNa2O2+H2SO4=H2O2+Na2SO4c.吸收CO2并放出O2:2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2

因此可用作高空飛行或潛水時的供氧劑。2、Na2O2:(1)工業(yè)上制Na2O24Na(l)+O22Na2O

453-473K2Na2O+O22Na2O2573-673K(2)性質(zhì)2、Na2O2:(1)工業(yè)上制Na2O2426d.強堿性氧化劑2Fe(CrO2)2+7Na2O2=4Na2CrO4+Fe2O3+3Na2O不能使用瓷制容器、石英容器、鉑制容器；宜用-鐵、鎳等制成的容器。迂棉花、炭粉或鋁粉會發(fā)生爆炸，使用時要特別小心。Ba(NO3)2+3H2O2+2NH3·H2O=BaO2·2H2O2

+2NH4NO3+2H2O然后加熱至383~388K，即脫去H2O2而得BaO23、過氧化鋇d.強堿性氧化劑Ba(NO3)2+3H2O2+2NH3·H27三、超氧化物

堿金屬MO2堿土金屬M(O2)2。一般說來，金屬性越強的元素越容易形成含氧較多的氧化物。因此，K、Rb、Cs易形成超氧化物。K(Rb、Cs)+O2=MO2Na2O2+O2=2NaO21.結(jié)構(gòu)：KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π2py*)2(π2pz*)12.性質(zhì)：(1)有單電子：順磁性、有顏色

KO2RbO2CsO2橙黃深棕深黃三、超氧化物堿金屬MO21.結(jié)構(gòu)：KK(σ2s)28(2)與水劇烈反應：2MO2+2H2O=O2+H2O2+2MOH(3)與CO2反應：4MO2+2CO2=2M2CO3+3O2因此，它們用來除去CO2和再生O2，較易制備的

KO2常用于急救箱中。(2)與水劇烈反應：29氧化物的穩(wěn)定性順序：Li2O＞Na2O＞K2O＞Rb2O＞Cs2OLi2O2＜Na2O2＜K2O2＜Rb2O2＜Cs2O2NaO2＜KO2＜RbO2＜CsO2LiNaKRbCs2M2O+O2→2M2O2△rHmo/kJ.mol-12M2O+O2→2MO2△rHmo/kJ.mol-1-68.6—-159.4-15.1-185.8-72-201.7-150.2-209.2-187.4熱力學觀點討論：氧化物的穩(wěn)定性順序：Li2O＞Na2O＞K2O＞Rb2O＞30結(jié)構(gòu)觀點討論：金屬和非金屬生成的離子晶體：陰、陽離子具備一定的“匹配”條件，可達最好的能量效應，化合物穩(wěn)定。經(jīng)驗規(guī)則：(1)陰、陽離子的半徑——小-小、大-大結(jié)合。(2)陰、陽離子的價數(shù)——高-高、低-低結(jié)合

(3)半徑小的離子趨向與和價數(shù)高的異號離子結(jié)合結(jié)構(gòu)觀點討論：金屬和非金屬生成的離子晶體：陰、陽31四、臭氧化物1、制備臭氧同K、Rb或Cs的氫氧化物作用，可以得到它們的臭氧化物。例如：

3KOH(s)+2O3(g)=2KO3(s)+KOH·H2O(s)+

O2(g)用液氨重結(jié)晶可得橙紅色晶體KO3,2、性質(zhì)(1)KO3不穩(wěn)定，緩慢分解成KO2和O2(2)臭氧化物和水劇烈反應，但不形成過氧化物：

4MO3-(s)+2H2O=4MOH+5O2

四、臭氧化物1、制備32性質(zhì)LiOH*NaOHKOHRbOHCsOH顏色白白白白白熔點/K723591633574545溶解熱(288K)/kJ.mol-123.444.457.762.374.5水中溶解度(288K)/mol.dm-35.326.419.117.925.8性質(zhì)Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2顏色白白白白白熔點/K脫水分解脫水分解脫水分解脫水分解脫水分解水中溶解度(293K)/mol.dm-38×10-65×10-41.8×10-2

6.7×10-2

2×10-1

6-3-3氫氧化物

性質(zhì)LiOH*NaOHKOHRbOHCsOH顏色白白白白白熔331.顏色：堿金屬和堿土金屬的氫氧化物均為白色固體。2.溶解度變化規(guī)律3.堿性變化規(guī)律---ROH規(guī)則以ROH代表氫氧化物，則它可以有兩種離解方式：R－O－H→R++OH-堿式離解R－O－H→RO-+H+酸式離解卡特雷奇(Gartledge)提出了離子勢的概念：

顯然φ值越大，靜電引力越強，則R吸引氧原子的電子云能力越強：R－O－H1.顏色：堿金屬和堿土金屬的氫氧化物均為白色固體。2.溶34a.判斷主族金屬氫氧化物酸堿性的經(jīng)驗公式:如果離子半徑r以?為單位表示，則<2.2時：金屬氫氧化物屬堿性；2.2<<3.2時：金屬氫氧化物屬兩性；>3.2時：金屬氫氧化物屬酸性.總之，金屬離子的電子層構(gòu)型相同時,φ值越小，堿性越強。

a.判斷主族金屬氫氧化物酸堿性的經(jīng)驗公式:如果離子半35b.氫氧化物的性質(zhì)遞變規(guī)律LiOH1.2Be(OH)22.54NaOH1.0Mg(OH)21.76KOH0.87Ca(OH)21.42RbOH0.82Sr(OH)21.33CsOH0.77Ba(OH)21.22堿性增強堿性增強堿性增強Be(OH)2兩性，LiOH、Mg(OH)2中強堿，其余為強堿。在元素周期表中自上而下堿性增強。Be(OH)2+2OH－=Be(OH)42-b.氫氧化物的性質(zhì)遞變規(guī)律LiOH1.236(1)與酸性氧化物作用2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O(2)能溶解某些兩性金屬及其氧化物2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]

+3H2↑Zn

+2NaOH+2H2O=Na2[Zn(OH)4]

+H2↑4.重要的堿--NaOH、Ca(OH)2(1)與酸性氧化物作用(2)能溶解某些兩性金屬及其氧化物37(3)能溶解某些非金屬2B+2NaOH+2H2O=2Na[B(OH)4]

+H2↑Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑X2+2NaOH=NaX

+NaXO+H2O(X=Cl,Br,I)3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O4P+3NaOH+3H2O=3Na2H2PO4

+PH3

(3)能溶解某些非金屬38鹽型氫化物(ⅠA、ⅡA-Ca、Sr、Ba)-離子型金屬型氫化物(過渡金屬)-間充型共價型氫化物(非金屬)-分子型氫化物BeH2、MgH2為共價型2M+H2=2MH(M=堿金屬)M+H2=MH2(M=堿土金屬)6-3-4氫化物

鹽型氫化物(ⅠA、ⅡA-Ca、Sr、Ba)-離子型氫化物Be39性質(zhì)1、熱穩(wěn)定性：堿金屬氫化物穩(wěn)定性依LiH→CsH次序降低2、強還原性：

MH+H2O=MOH+H2↑TiCl4+4NaH=Ti+4NaCl+2H23.用途a.有機合成中用作還原劑；b.LiH、CaH2為野外氫氣發(fā)生劑；c.制備NaBH4LiAlH4：

4NaH+BF3=NaBH4+3NaF

4LiH+AlBr3=LiAlH4+3LiBr性質(zhì)1、熱穩(wěn)定性：3.用途40除Be的某些化合物(如BeCl2易溶于有機溶劑)共價型外，堿金屬和堿土金屬鹽基本都是離子型的。此外，Li、Mg在某些鹽中也表現(xiàn)出一定的共價性1.晶體晶型6-3-5堿金屬、堿土金屬鹽類

除Be的某些化合物(如BeCl2易溶于有機溶41由于堿金屬離子M+和堿土金屬離子M2+本身是無色的，所以它們的鹽類的顏色取決于陰離子的顏色。(1)無色陰離子：X-、NO3-、SO42-、CO32-、ClO-(2)有色陰離子：CrO42-、Cr2O72-、MnO4-BaCrO4黃色，K2CrO4黃色，K2Cr2O7橙紅色，KMnO4紫色2.堿金屬、堿土金屬鹽的顏色由于堿金屬離子M+和堿土金屬離子M2+本身是無423.堿金屬、堿土金屬鹽的溶解度鋰鹽：LiF、Li2CO3、Li3PO4、LiKFeIO6鈉鹽：Na[Sb(OH)6](白)、NaZn(UO2)3(Ac)9.6H2O(黃綠)鉀鹽：KClO4(白)、KHC4H4O4(白)、K2[PtCl6](淡黃)K2Na[Co(NO2)6](亮黃)、K[B(C6H5)4](白)銣鹽、銫鹽：比上述鉀鹽更難溶。堿金屬鹽類的一般是易溶于水且完全電離形成水合離子；堿金屬鹽的難溶鹽一般是由大的陰離子鹽組成，且堿金屬離子越大，難溶鹽數(shù)量越多。a.堿金屬鹽3.堿金屬、堿土金屬鹽的溶解度鋰鹽：LiF、Li2CO343b.堿土金屬鹽AB型多難溶：SO42-、CO32-、C2O42-、CrO42-、PO43-A2B(AB2)型多可溶：NO3-、

ClO3-

、

ClO4-、

Cl-、

Br-、

I-堿土金屬鹽類的重要特征是它們的微溶性。鹽類MgCaSrBaMF26.4×10-93.9×10-113.4×10-91.7×10-6MCO31.0×10-54.8×10-99.4×10-108.1×10-9MC2O48.6×10-52.3×10-95.6×10-81.1×10-7MSO4溶6.1×10-52.8×10-71.08×10-10MCrO4溶2.3×10-23.6×10-52.0×10-10b.堿土金屬鹽AB型多難溶：堿土金屬鹽類的重要特征是它們的44一般具有較高的熱穩(wěn)定性。(1)鹵化物高溫揮發(fā)不分解；(2)硫酸鹽既不揮發(fā)又難分解；4、熱穩(wěn)定性(3)碳酸鹽：碳酸鹽除Li2CO3在1000K以上部分地分解為Li2O和CO2以外，其余皆難分解;(4)MNO3熱穩(wěn)定性低

4LiNO3=2Li2O+2N2O4+O22NaNO3=2NaNO2+O22KNO3=2KNO2+O2堿金屬鹽一般具有較高的熱穩(wěn)定性。4、熱穩(wěn)定性(3)碳酸鹽：碳酸鹽除L45堿土金屬鹽Be→Ba其鹽的熱穩(wěn)定性增強BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3分解溫度/K373813117315631633堿土金屬的鹽的熱穩(wěn)定性較堿金屬差，但常溫下也都是穩(wěn)定的。原因：由Be→Ba，M2+的半徑依次增大，陽離子對CO32-陰離子的極化作用減弱，即從CO32-中奪取O

2-能力依次減弱，穩(wěn)定性依次增高。堿土金屬鹽Be→Ba其鹽的熱穩(wěn)定性增強堿土金屬的鹽的熱穩(wěn)465、堿金屬形成復鹽能力(1)分類光鹵石類：MCl·MgCl2·6H2O(M=K+,Rb+,Cs+)礬類：MⅠMⅢ(SO4)2·12H2O，M=堿金屬離子，MⅢ=Al3+,Cr3+,Fe3+-等離子。類礬類：MⅠ2MⅡ(SO4)2·6H2OMⅡ=Ni2+,Co2+,Fe2+,Cu2+,Zn2+，Mn2+等。如軟鉀鎂礬K2Mg(SO4)2·6H2O。(2)溶解度比相應的鹽小5、堿金屬形成復鹽能力(1)分類47MgCl2·6H2O＝Mg(OH)Cl+HCl+5H2O(>408K)MgCl2·6H2O＝MgO+2HCl+5H2O(~770K)6、幾種重要的鹽a.(BeCl2)n共價型聚合物BeCl2·4H2O＝BeO+2HCl+3H2O(加熱)b.MgCl2BeBeBeBeClClClClClClMgCl2·6H2O＝Mg(OH)Cl+HCl+5H2O48CaCl2致冷劑：CaCl2:H2O=1.44:1獲218K低溫CaCl2+

8NH3→CaCl2.

8NH3(1:4)CaCl2+

4C2H5OH

→CaCl2.4C2H5OH無水為干燥劑c.CaCl2：d.BaCl2.2H2O:無色晶體，有毒制備：BaSO4+4C==BaS+4COBaSO4+4CO==BaS+4CO2：2BaS+2H2O==Ba(HS)2+Ba(OH)2Ba(HS)2+CO2+H2O==BaCO3+2H2SBaCO3+2HCl===BaCl2+CO2+H2OCaCl2致冷劑：CaCl2:H2O=1.44:1獲49Na2CO3、NaHCO3

Na2SO4·10H2O—芒硝

Na2SO4—元明粉

CaSO4·2H2O—石膏

CaSO4·1/2H2O—熟石膏

MgSO4

·7H2O—瀉藥e.其他含氧酸鹽Na2CO3、NaHCO3

Na2SO4·1507.離子的鑒別(1)SO42-或Ba2+：在酸性溶液中，可加幾滴BaCl2溶液：SO42-+Ba2+=BaSO4↓

（白色）(2)Ca2+或Ba2+：Ca2++C2O42-=CaC2O4↓(白色)2Ba2++Cr2O72-+H2O=2BaCrO4↓(黃色)+2H+(3)Mg2+：Mg2++2OH-+

鎂試劑→Mg(OH)2↓(天藍色)(4)K+：2K++Na++[Co(NO2)6]3-→K2Na[Co(NO2)6]

↓(亮黃色)在中性或弱酸性7.離子的鑒別(1)SO42-或Ba2+：在酸性溶液中51鋰與鎂的相似性1、在氧氣中燃燒生成正常的氧化物；2、氫氧化物在加熱時，可分解為氧化物；3、碳酸鹽受熱易分解生成氧化物；4、與N、C形成離子型氮化物和碳化物；5、硝酸鹽熱分解產(chǎn)物為Li2O(MgO)+O2+NO2；6、Li+、Mg2+水合熱較大；7、LiCl、MgCl2共價性較強，可溶于有機溶劑；8、Li、Mg的氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽難溶于水；9、水合氯化物晶體受熱發(fā)生水解。鋰與鎂的相似性1、在氧氣中燃燒生成正常的氧化物；52鈹與鋁的相似性1、活潑金屬，親氧元素；2、兩性元素，氧化物和氫氧化物均為兩性；3、氧化物的熔點、硬度皆高；4、Be2+、Al3+均有較強的水解性；5、無水氯化物是共價型化合物，易聚合，易升華，溶于乙醇、乙醚等有機溶劑；6、Be、Al被冷、濃硝酸所鈍化。鈹與鋁的相似性1、活潑金屬，親氧元素；53

盡管堿金屬離子都是路易斯酸，但由于他們的電荷只有＋1,離子半徑一般又較大，所以他們同路易斯堿的給體原子的電子對之間的總靜電吸引力較小;此外，堿金屬的電負性小，與給體之間也難以形成強的共價鍵。所以，一般說來，堿金屬陽離子形成的電子給體／受體化合物很少，只有少數(shù)被研究，其中最特征的是冠醚的化合物。§6-4冠醚配合物盡管堿金屬離子都是路易斯酸，但由于他們546-4-1

冠醚(Crownethers)冠醚是具有大的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的多元醚化合物。第一個冠醚是Pedersen在1967年一次實驗中偶然發(fā)現(xiàn)的。以此為開端，Pedersen相繼合成了49種大環(huán)多元醚。目前這類化合物已經(jīng)合成了數(shù)百種。

冠醚的結(jié)構(gòu)特征是具有

(CH2CH2O)n結(jié)構(gòu)單元,其中的－CH2－基團可被其他有機基團所置換。由于這類醚的結(jié)構(gòu)很象西方的王冠,故被稱為冠醚。6-4-1冠醚(Crownethers)冠醚是具55這種命名很明確，但太冗長，很不方便。為此，Pedersen設計了一種既形象又簡便的命名方法(現(xiàn)在已被國際社會所廣泛使用)。如上述化合物，命名為二苯并－18－冠(C)－6。命名時先是大環(huán)上取代基的數(shù)目和種類，接著是代表大環(huán)中的總成環(huán)原子數(shù)的數(shù)字，后一個數(shù)字表示環(huán)中的氧原子數(shù)，類名“冠”字放在中間，冠字也可用其英文詞頭C表示。對于這類化合物，如果按照國際理論化學和應用化學聯(lián)合會(IUPAC)的規(guī)定來命名，則上面的大環(huán)多元醚應叫作：

2,3,11,12－二苯并－1,4,7,10,13,16－六氧雜十八環(huán)－2,11－二烯一、命名這種命名很明確，但太冗長，很不方便。為此，56下面列出一些大單環(huán)多元醚的命名15－冠－518－二氮冠－6二苯并－18－四硫冠－6二苯并－18－二氮四硫冠－6四苯并－18－冠－615-冠-5下面列出一些大單環(huán)多元醚的命名15－冠－518－二氮冠－6二57還有一類是含橋頭氮原子的大多環(huán)多元醚，稱為窩穴體(Cryptands)，也叫穴醚。其通式為C[m+1,m+1,n+1]：

m＝0,n＝0命名為C[1,1,1］m＝1,n＝0命名為C[2,2,1］m＝1,n＝1命名為C[2,2,2］m＝1,n＝2命名為C[3,2,2］參照橋烴的命名法對這類穴醚命名，其中的C代表穴醚(Cryptands)。如C[m+1,m+1,n+1]：上述第四個，即在n＞m時，括號中數(shù)字的排列順序是由大到小。m＝1,n＝2，命名該穴醚叫C[3,2,2]，而不叫C[2,2,3]。又如m＝0,n＝1命名為C[2,1,1],而不叫C[1,1,2]。冠醚和穴醚總稱為大環(huán)多元醚或大環(huán)聚醚(macrocyclicpolyethers)。還有一類是含橋頭氮原子的大多環(huán)多元醚，稱為窩58

根據(jù)冠醚的結(jié)構(gòu)，冠醚在水中和在有機溶劑中的溶解度都不會太大。這是由于冠醚分子的外層親脂而內(nèi)腔親水的矛盾所造成的。穴醚由于含有橋頭氮原子，與N連接的是C，二者電負性差為0.5，故C－N鍵具有極性，所以穴醚在水中的溶解度較大。大環(huán)多元醚在化學上的共同特點是都能與多種金屬離子形成比較穩(wěn)定的配合物。一般地，由于冠醚是單環(huán)，而穴醚是叁環(huán)或多環(huán)，可以預期穴醚形成的配合物比類似的冠醚配合物的穩(wěn)定性大得多，一般說來要大3－4個數(shù)量級。冠醚和穴醚都有毒。根據(jù)冠醚的結(jié)構(gòu)，冠醚在水中和在有機溶劑中的溶596-4-2

冠醚配合物的結(jié)構(gòu)在金屬離子與冠醚形成的配合物的結(jié)構(gòu)特征示于左下圖。典型的配位方式常有以下四種：1.金屬離子的大小正好與冠醚配體的孔穴相當，這時金屬離子剛好處在配位體的孔穴中心。如K(18－C－6)(SCN)配合物,K＋離子正好位于冠醚框孔的中心，與處在六邊形頂點的氧原子配位,而K＋離子與SCN－根結(jié)合較弱。K＋NCS－6-4-2冠醚配合物的結(jié)構(gòu)在金屬離子與冠醚形成的60

再如,在K(苯并－15C－5)2＋中，由于K＋的直徑比配位體的腔孔大,使得K＋與兩個配位體形成具有夾心結(jié)構(gòu)的2:1形配合物,兩個配體的所有10個氧原子都參予了配位。如二苯并－18C－6與RbSCN形成的配合物，由于Rb＋的直徑略大于冠醚的腔徑，所以它位于氧原子所成平面(孔穴)之外，整個結(jié)構(gòu)像一把翻轉(zhuǎn)的傘形。

2.金屬離子稍大于配位體的孔穴，這時,金屬離子則位于配位體的孔穴之外再如,在K(苯并－15C－5)2＋如613.金屬離子的直徑比配位體的腔孔小得多，這時配體發(fā)生畸變而將金屬離子包圍在中間。如在Na(18C－6)H2O(SCN)中，配體發(fā)生了畸變,其中五個氧原子基本上位于同一平面;而在Na2(二苯并－24－C－8)中,由于配位體的孔徑大得多,故有兩個Na＋被包圍在孔穴中。3.金屬離子的直徑比配位體的腔孔小得多，這時624.穴醚由于有類似于籠形分子的結(jié)構(gòu)，對金屬離子的封閉性較好，因而穴醚配合物常比類似的冠醚配合物穩(wěn)定。穴醚C[2,2,2]與Na＋的配合物的結(jié)構(gòu)如左圖示。有四個氮原子的穴醚稱為球形穴醚，球形穴醚甚至還可以同陰離子配位。生成的配離子示于右圖。4.穴醚由于有類似于籠形分子的結(jié)構(gòu)，對金屬離63冠醚是一類新型的螯合劑，在與金屬離子生成配合物時，它具有以下一些特殊的配位性能。

(1)在冠醚分子中,由于氧的電負性(3.50)大于C(2.50),電子云密度在氧原子處較高，因而冠醚與金屬離子的配位作用可以看作是多個C－O偶極與金屬離子之間的配位作用。顯然這種配位作用是一種靜電作用。這是冠醚配合物的一個非常顯著的配位特點。(2)冠醚分子本身是具有確定的大環(huán)結(jié)構(gòu)，它不像一般的開鏈配體那樣只是在形成螯合物時才成環(huán)，因此，可以預料，當形成冠醚配合物后，大環(huán)的結(jié)構(gòu)效應將會使得冠醚配合物具有比相應開鏈配體形成的配合物更為穩(wěn)定的性質(zhì)。6-4-3冠醚配合物的配位性能冠醚是一類新型的螯合劑，在與金屬離子生成配合物時，它64

(3)由于冠醚類的大環(huán)配體都具有一定的空腔結(jié)構(gòu)，在生成配合物時，如果金屬離子的大小剛好與配體的腔徑相匹配(稱為立體匹配)，就能形成穩(wěn)定的配合物。因此冠醚對金屬離子的配位作用常具有相當好的(立體)選擇性。(4)由于冠醚分子中既含有疏水性的外部骨架，又具有親水性的可以和金屬離子成鍵的內(nèi)腔，因此，當冠醚分子的內(nèi)腔和金屬離子多齒配位以后，C－O偶極不能再吸引水分子，即失去了內(nèi)腔的親水性，所以冠醚所生成的配合物在有機溶劑中的溶解度比冠醚本身在有機溶劑中的溶解度大。(3)由于冠醚類的大環(huán)配體都具有一定的656-4-4影響冠醚配合物穩(wěn)定性的因素對于給定的冠醚和電荷相等的離子而言，金屬離子與冠醚腔徑的相對大小的立體匹配程度是影響配合物的穩(wěn)定性的主要因素。若金屬離子大于冠醚腔孔則金屬離子不能進入腔孔，只能處在腔孔外面，與配位原子相隔較遠，靜電引力大為減小，相應的配合物不太穩(wěn)定；若金屬離子太小，雖可處在腔孔內(nèi)，但不能充分靠近配位原子，靜電引力也小，相應的配合物也不太穩(wěn)定。

例如，15C5的腔孔直徑為170－220pm，Na+、K+、Cs+的直徑分別為190、266和334

pm。從金屬離子的大小與冠醚腔孔大小相適應才能形成較穩(wěn)定的配合物來分析，可知這三種金屬離子與15C5形成的配合物的穩(wěn)定性順序應為：

Na＋＞K＋＞Cs＋

1.冠醚配體的腔徑與金屬離子大小的立體匹配程度對冠醚配合物穩(wěn)定性的影響6-4-4影響冠醚配合物穩(wěn)定性的因素對66冠醚環(huán)中的氧原子與堿金屬、堿土金屬離子的配位能力比氮、硫原子對堿金屬、堿土金屬的配位能力大；但對于過渡金屬離子，則是氮、硫原子的配位能力大于氧原子。因此，當冠醚環(huán)中的氧原子被氮原子、硫原子取代后，冠醚對K＋離子的配位能力減弱，而對過渡金屬離子的配位能力則增強，顯然這是由軟硬酸堿原理所決定的。2.配位原子的種類對冠醚配合物穩(wěn)定性的影響大環(huán)配體形成的配合物的穩(wěn)定性遠高于相應的開鏈配體形成的配合物的穩(wěn)定性，這種效應叫大環(huán)效應或超螯合效應。大環(huán)效應可以從焓和熵兩個方面加以說明。研究指出，焓對大環(huán)效應的貢獻比熵的貢獻更大。3.影響冠醚配合物穩(wěn)定性的重要因素——大環(huán)效應(或超螯合效應)冠醚環(huán)中的氧原子與堿金屬、堿土金屬離子的配67

焓對大環(huán)效應貢獻大的原因是大環(huán)配體的溶劑合的影響：例如，Ni在水溶液形成配離子的反應可寫成：Ni(H2O)x2+＋L(H2O)y＝NiL(H2O)z2++(x+y－z)H2OHNHNNHNHLK穩(wěn)△H△S大環(huán)四胺1.51022

－130kJmol－1－8.41JK－1mol－1開鏈四胺2.51015

－70kJmol－1－58.5JK－1mol－1焓對大環(huán)效應貢獻大的原因是大環(huán)配體的溶劑合68

●溶劑化程度小的大環(huán)配體與

●溶劑化程度大的開鏈配體與

金屬離子配位時能量總起來

金屬離子配位時能量總起來

較低(消耗少),形成配合物

較高(消耗多),形成配合物的

的穩(wěn)定性就較大。

穩(wěn)定性就較小。■大環(huán)配體(如大環(huán)四胺)和開鏈配體(如四胺)都可形成溶劑合物●大環(huán)配體不可能像開鏈配體那樣接納很多以氫鍵聯(lián)結(jié)的水分子

(即大環(huán)配體的溶劑化程度小,開鏈配體的溶劑化程度大)●在形成配合物時，從大環(huán)配體脫去溶劑水分子比相應的從開鏈配體脫去的水分子少●溶劑化程度小的大環(huán)配體

●溶劑化程度大的開鏈配體脫溶劑所需能量較少

脫溶劑所需能量較多

(脫溶劑需要吸收熱量)

■假如脫去溶劑后的大環(huán)配體和開鏈配體與金屬離子配位時放出的熱量相等●溶劑化程度小的大環(huán)配體與●溶劑化程度大的開鏈配69

4.金屬離子的溶劑化作用對冠醚配合物穩(wěn)定性的影響

當金屬離子與冠醚形成配合物時，其自由能的變化可用下式表示:

△G＝△G(成鍵)－△G(Mn＋溶劑化)－△G(冠醚溶劑化)－△G(冠醚構(gòu)型)＝－RTlnK

式中△G(成鍵)是Mn＋與冠醚的成鍵自由能變化,△G(Mn＋溶劑化)與△G(冠醚溶劑化)兩項表示Mn＋和冠醚的溶劑化作用的自由能變化,△G(冠醚構(gòu)型)表示配位時,冠醚的構(gòu)型變化的自由能改變。

在溶液中冠醚的配位作用與金屬離子的溶劑化作用同時并存，且互相競爭。

可見，金屬離子的溶劑化作用愈強，則它和冠醚的配位作用就將受到抑制。4.金屬離子的溶劑化作用當金屬離70

又如，在不同的溶劑中，由于溶劑化作用不同，冠醚配合物的穩(wěn)定性也會有很大的差別。堿金屬、堿土金屬的冠醚配合物在甲醇中就比在水中穩(wěn)定得多，原因就是在甲醇溶液中金屬離子的溶劑化作用比在水中要弱之故。因此在各種文獻中都可見到，在制備穩(wěn)定冠醚配合物時一般都是在有機溶劑中進行。

例如，Na＋離子半徑比K＋小，溶劑化作用較強，所以在水溶液中，冠醚與Na＋的配合物都不如K＋離子的配合物穩(wěn)定。又如，在不同的溶劑中，由于溶劑化作用不同，715.冠醚環(huán)結(jié)構(gòu)的影響(1)含多環(huán)的穴醚和球醚與單環(huán)冠醚相比較，由于環(huán)的數(shù)目增加及有利的空間構(gòu)型，使其與金屬離子配位的選擇性以及生成配合物的穩(wěn)定性都有較大提高，這種效應叫作多環(huán)窩穴效應。(2)

冠醚環(huán)上起配位作用的雜原子，如果彼此間隔兩個C原子且呈對稱分布，則生成的配合物穩(wěn)定性較強，如果配位氧原子之間有多于兩個C原子或呈不對稱分布時，配位能力降低。5.冠醚環(huán)結(jié)構(gòu)的影響(1)含多環(huán)的穴醚和72(3)冠醚環(huán)上取代基的影響①冠醚環(huán)上的剛性取代基增加，減少了與金屬離子配位時構(gòu)型畸變的應變能力，使配合物的穩(wěn)定性降低。如K＋與下列冠醚生成配合物，穩(wěn)定性順序為：18C6＞苯并18C6＞二苯并18C6，而四苯并18C6則根本不同K＋配位。②若環(huán)上帶有斥電子取代基團時，配位原子周圍的電荷密度增加，配位能力增加；帶吸電子基團時，電荷密度減少，配位能力降低。如當取代基為芳環(huán)時，由于冠醚的配位原子與芳環(huán)產(chǎn)生P－共軛，使配位原子周圍的電荷密度降低，配位能力下降。(3)冠醚環(huán)上取代基的影響73堿金屬與堿土金屬課件74第六章

堿金屬和堿土金屬(AlkaliandAlkalineEarthMetals)(IA、IIA族)第六章75第六章堿金屬和堿土金屬§6-1堿金屬和堿土金屬的通性§6-2堿金屬和堿土金屬的單質(zhì)§6-3化合物§6-4冠醚配合物第六章堿金屬和堿土金屬§6-1堿金屬和堿土金屬的通性76堿金屬LiNaKRbCsFr鋰鈉鉀銣銫鈁LithiumSodiumPotassiumRubidiumCesiumFrancium堿土金屬BeMgCaSrBaRa鈹鎂鈣鍶鋇鐳BerylliumMagnesiumCalciumStrontiumBariumRadium元素堿金屬LiNaKRbCsFr鋰鈉鉀銣銫鈁Lithium77§6-1

堿金屬和堿土金屬的通性元素性質(zhì)鋰鈉鉀銣銫鈹鎂鈣鍶鋇元素符號原子序數(shù)相對原子質(zhì)量價層電子構(gòu)型原子半徑/pm離子半徑pm電離能I1/kJ.mol-1電離能I2/kJ.mol-1電離能I3/kJ.mol-1電負性(Pauling)

φAo/VLi36.9412s1123605207298118150.98-3.045Na1122.993s115495496456269120.63-2.714K1939.0984s1203133419305144110.82-2.925Rb3785.475s1216148403263339000.82-2.925Cs55132.96s12351693762230—0.79-2.923Be49.0122s289319001757148491.57-1.85Mg1224.3053s213665738145177331.31-2.36Ca2040.084s217499590114549121.00-2.87Sr3887.625s2191113550106442100.95-2.89Ba56137.36s2198135503965—0.89-2.91§6-1堿金屬和堿土金屬的通性78一.價電子層結(jié)構(gòu)：ns1和ns2二.堿金屬元素是周期性表現(xiàn)得最鮮明和最規(guī)則的一族元素

1.原子半徑是同周期中最大的、核電荷在同周期中最小。

2.電離能、電極電勢、電負性是同周期中最小的(由于具有稀有氣體的穩(wěn)定電子層結(jié)構(gòu)，對核的屏蔽作用較高);3.氧化數(shù)僅為＋1，因為I1<<I2;4.成鍵特征主要以離子鍵為主，但某些情況下，也顯共價性，氣態(tài)雙原子分子Na2,Cs2等以共價鍵結(jié)合。堿金屬元素形成化合物時，Li的共價鍵傾向最大，Cs最小。堿金屬性質(zhì)變化一般很有規(guī)律，但由于Li半徑小，電荷密度大，極化力強，形成共價鍵的傾向大，所以性質(zhì)表現(xiàn)特殊，與Mg比較相似。一.價電子層結(jié)構(gòu)：ns1和ns279三．堿土金屬與同周期的堿金屬相比，由于增加了一個核電荷，故原子半徑較小，電離能、電負性和電極電勢較大，活潑性較差，但仍屬活潑金屬，氧化數(shù)僅為＋2，主要形成離子鍵化合物。Be的性質(zhì)亦與本族差距大。四．同一族從上到下金屬活潑性增強。五．具有味道特性:Li+—甜，K+，Na+—咸，Ba2+—苦三．堿土金屬80原子半徑增大電離能、電負性減小金屬性、還原性增強IAIIA

LiBeNaMgKCaRbSrCsBa原子半徑減小電離能、電負性增大金屬性、還原性減弱原子半徑增大IAIIA原子半81§6-2堿金屬和堿土金屬的單質(zhì)一、存在Be:綠柱石-3BeO·Al2O3·6SiO2、硅鈹石-3BeO·SiO2、鋁鈹石Mg:菱鎂礦-MgCO3、光鹵石等Ca:分布廣，以碳酸鹽和硫酸鹽形成存在。如方解石、石灰石-CaCO3、石膏-CaSO4·2H2OSr:天青石-SrSO4、碳酸鍶礦SrCO3Ba:重晶石-BaSO4、毒重石BaCO3Na、K分布較廣、豐度較高，主要以氯化物形式存在。Na:鈉長石—Na[AlSi3O8]K:鉀長石—K[AlSi3O8]光鹵石—KCl·MgCl2·6H2O，明礬等Li:鋰輝石—Li2O·Al2O3·4SiO2§6-2堿金屬和堿土金屬的單質(zhì)一、存在Be:綠柱石82二、物理性質(zhì)單質(zhì)性質(zhì)鋰鈉鉀銣銫鈹鎂鈣鍶鋇密度/g.dm-3熔點/K沸點/K硬度(金剛石=10)相對導電性(Hg=1)晶格類型0.534453.716200.611體心立方0.971370.911560.421體心立方0.8633710470.514體心立方1.532312.09610.38體心立方1.873301.5951.50.25體心立方1.8515513243—5.2六方堆積1.7492213632.021.4六方堆積1.55111217571.520.8面心立方2.54104216571.84.2面心立方3.59931913——體心立方二、物理性質(zhì)單質(zhì)鋰鈉鉀83堿金屬、堿土金屬的單質(zhì)具有金屬光澤，有良好的導電性和延展性。2.由于價電子數(shù)少，所以堿金屬原子之間的作用力比絕大多數(shù)其他金屬原子之間的作用力要小，因此堿金屬很軟，低熔、沸點，且半徑大、密度小。Li的密度是所有金屬中最小的，它的密度比煤油還小，所以只能放在石蠟中保存。3.堿土金屬由于核外有2個有效成鍵電子，晶體中原子間距小，金屬鍵強度較大，因此熔點、沸點和硬度均較堿金屬高。4.堿土金屬的物理性質(zhì)變化不如堿金屬那么有規(guī)律，是由于其晶格類型不完全相同。堿金屬、堿土金屬的單質(zhì)具有金屬光澤，有良好的導電性和延展性。84堿金屬與堿土金屬課件85三、化學性質(zhì)Li2O、Li3N；M2O2(M=Na、K、Rb、Cs)MO2(M=K、Rb、Cs)

M3N2，

MO

(M=Mg、Ca、Sr、Ba)BaO2堿土金屬：

1、與非金屬作用：堿金屬:三、化學性質(zhì)Li2O、Li3N；M3N2，堿土金屬：1862、與水作用：Na反應猛烈；K、Rb、Cs燃燒，量大發(fā)生爆炸；Li、Ca、Sr、Ba反應比較慢；Be、Mg與水蒸氣反應。

元素性質(zhì)鋰鈉鉀銣銫鈹鎂鈣鍶鋇φAo/V-3.045-2.714-2.925-2.925-2.923-1.85-2.36-2.87-2.89-2.91LiNaKCa2、與水作用：元素鋰鈉鉀銣銫鈹87(1)Li、Ca熔點較高，反應時產(chǎn)生的熱量不足以使其熔化而分散；而鈉則熔化，擴大了與水的接觸面積，加速反應(2)反應生成的LiOH、Ca(OH)2溶解度小，覆蓋在金屬表面，從而阻礙了反應的進行。問題：根據(jù)φoLi+/Li

=-3.045V,φoCa2+/Ca

=-2.87V,

φoNa+/Na=-2.714V，但實際Li、Ca與水作用遠不如Na激烈，為什么？(1)Li、Ca熔點較高，反應時產(chǎn)生的熱量不足以使問題：88

SiO2+2Mg=Si+2MgOTiCl4+4Na=Ti+4NaCl4.焰色反應3、與氧化物、鹵化物反應LiNaKCaSrBa堿金屬和鈣、鍶、鋇的揮發(fā)性化合物在高溫火焰中，電子易被激發(fā)，當電子從高能級回到低能級時，便以光能的形式釋放出能量，使火焰呈現(xiàn)特征顏色，稱為~。SiO2+2Mg=Si+2MgO4.895.與液氨的作用:導電性、順磁性M(s)+(x+y)NH3(l)=M(NH3)x++e(NH3)y-5.與液氨的作用:導電性、順磁性M(s)+(x+y90四、制備

堿金屬、堿土金屬具有較強的還原性，而相應的離子幾乎沒有氧化性，還原劑很難將其還原。常用的方法有：融鹽電解法、熱還原法、金屬置換法等。Na：電解40%NaCl+60%CaCl2

2NaCl=2Na+Cl2

CaCl2的作用：a.降低電解質(zhì)的熔點，防止鈉的揮發(fā)；b.減小金屬Na的分散性(混鹽密度>金屬鈉，鈉浮在上層)。1.融鹽電解法四、制備堿金屬、堿土金屬具有較強的還原性，而相應的912.熱還原法：一般采用焦炭或碳化物為還原劑MgO(s)+C(s)=CO(g)+Mg(g)K2CO3+2C=2K+3CO2KF+CaC2=CaF2+2K+2C3.金屬置換法:高溫低壓下還原氯化物。KCl+Na=NaCl+KRbCl+Ca=CaCl2+Rb2CsCl+Mg=MgCl2+2Cs4.熱分解法2MN3=2M+3N2(M=Na,K,Rb,Cs)2.熱還原法：一般采用焦炭或碳化物為還原劑MgO(s)+923-1M+和M2+離子的特征

3-2氧化物

3-3氫氧化物

3-5鹽類

3-4氫化物

§6–3堿金屬、堿土金屬的化合物3-1M+和M2+離子的特征3-2氧化物3-3氫931.M+和

M2+具稀有氣體離子結(jié)構(gòu)，是無色離子。2.離子半徑大、電荷低、8e結(jié)構(gòu)、極化作用小(1)陽離子基本不水解(除Be2＋外)；(2)堿金屬MOH、鹽大多易溶于水；(3)堿土金屬M(OH)2、鹽溶解度<堿金屬相應的化合物3.形成水合離子M+(aq)和M2+(aq)。3-3-1M+和M2+離子的特征

1.M+和M2+具稀有氣體離子結(jié)構(gòu)，是無色離子。3-3943-3-2氧化物

3.超氧化物(O2-)穩(wěn)定性: O2>O2->O22-1.普通氧化物(O2-)2.過氧化物(O22-)4.臭氧化物(O3-)3-3-2氧化物3.超氧化物(O2-)穩(wěn)定性: O95一、普通氧化物1.制備(1)堿金屬：4Li+O22Li2O(白)Na2O2+2Na→2Na2O(白)2KNO3+10K→6K2O+N2燃燒(2)堿土金屬：MCO3MO+CO2

M(NO3)2MO+NO2+O2△高溫一、普通氧化物1.制備燃燒(2)堿土金屬：△高溫962.性質(zhì)物質(zhì)性質(zhì)Li2ONa2OK2ORb2OCs2O顏色白白淡黃亮黃橙紅熔點/K>19731548(升華)623(分解)673(分解)673(分解)△fHo/kJ.mol-1-595.8-415.9-493.7-330.1-317.6物質(zhì)性質(zhì)BeOMgOCaOSrOBaO顏色白白白白白熔點/K28033125288726932191△fHo/kJ.mol-1-610.9-601.7-635.5-590.4-558.硬度（莫氏）96.54.53.83.32.性質(zhì)物質(zhì)Li2ON97(1)堿金屬氧化物：M2O+H2O→2MOH反應的劇烈程度由Li到Cs依次增加(2)堿土金屬氧化物：反應的劇烈程度從BeO到BaO依次增加MO+H2O→M(OH)2與水作用：(3)BeO為兩性，其余為堿性(1)堿金屬氧化物：M2O+H2O→2MOH與水作用：(3)98二、過氧化物

Na2O2

K2O2

Rb2O2

Cs2O2

MgO2

CaO2

SrO2

BaO2

1、過氧離子(O2