无机化学第七章-S区元素课件

无机化学,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,无机化学,无机化学,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,ns,12,(n-1)d,110,ns,2,(n-1)d,10,ns,12,ns,2,np,16,ns12(n-1)d110ns2(n-1)d10ns1,第七章,s,区元素,7,.1,s,区元素的通性,7,.2,s,区元素单质及其化合物的性质,7,.3,s,区元素的生物学效应及常用药物,s,-Block Elements,第七章 s区元素7.1 s区元素的通性s-Bl,本章教学要求,1,、掌握碱金属、碱土金属的通性，掌握,Na,+,、,K,+,、,Mg,2+,、,Ca,2+,的鉴定方法；,2,、熟悉常见碱金属、碱土金属的重要化合物的结构及性质；,3,、了解金属离子的生物学效应。,A,Li,Na,K,Rb,Cs,A,Be,Mg,Ca,Sr,Ba,本章教学要求1、掌握碱金属、碱土金属的通性，掌握Na+、K+,碱金属(IA):ns,1,(,因为它们的氧化物的水溶液显碱性,),Li,Na,K,Rb,Cs,Fr,碱土金属(IIA):ns,2,(,因为它们的氧化物兼有碱性和土性,),Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra,土性,化学上把难溶于水和难熔融的性质称为,“土性”,都是活泼金属,7,.1 s,区元素的通性,碱金属(IA):ns1(因为它们的氧化物的水溶液显碱性),碱金属,(alkalin metals),(A):ns,1,碱土金属,(alkalin earth metals),(A):ns,2,lithium,sodium,potassium,rubidium,caesium,francium,beryllium,magnesium,calcium,strontium,barium,radium,原子半径增大,金属性、还原性增强,电离能、电负性减小,原子半径减小,金属性、还原性减弱,电离能、电负性增大,7,.1 s,区元素的通性,碱金属(alkalin metals)碱土金属(alka,因为原子的原子半径较大、核电荷较少,其金属晶体中的金属键很不牢固,.,故单质的,熔、沸点,较低，,硬度,较小,7.,1 s,区元素的通性,碱金属和,Ca,、,Sr,、,Ba,均可用刀切割,Cs,是最软的金属,IA,核电荷 原子半径 熔、沸点 硬度,IIA,核电荷 原子半径 熔、沸点 硬度,因为原子的原子半径较大、核电荷较少,其金属晶体中的金属键很不,碱金属的基本性质,7,.1 s,区元素的通性,碱金属的基本性质7.1 s区元素的通性,碱土金属的基本性质,氧化数与族号一致，常见的化合物以离子型为主,由于,Li,+,、,Be,2+,半径小，其化合物具有一定共价性,7,.1 s,区元素的通性,碱土金属的基本性质氧化数与族号一致，常见的化合物以离子型为主,7,.2,s,区元素的单质及其化合物的性质,7,.2.1,单质,7,.2.2,氧化物,7,.2.3,氢氧化物,7,.2.,4,常见盐,7,.2.,5,配合物,7,.2.,7,离子鉴定,7,.2.,6,对角线规则,7.2 s区元素的单质及其化合物的性质7.2.1,Li,Na,K,Rb,Be,Mg,Ca,Sr,Ba,7,.2.1,单质,Cs,金属钠,7,.2,s,区元素的单质及其化合物的性质,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,.,1,、物理性质,LiNaKRbBeMgCaSrBa7.2.1 单质Cs,密度,0.53 0.97 0.86 1.53 1.88,(kgcm,-3,),密度,1.85 1.74 1.54 2.6 3.51,(kgcm,-3,),A Li(,锂,)Na(,钠,)K(,钾,)Rb(,铷,)Cs(,铯,),A,Be(,铍,)Mg(,镁,)Ca(,钙,)Sr(,锶,)Ba(,钡,),电负性,1.0 0.9 0.8 0.8 0.7,电负性,1.5 1.2 1.0 1.0 0.9,金属性递增,金属性递增,失去电子的倾向大，受到光照射时，金属表面的电子易逸出，可制造光电管，由铯光电管制成的自动报警装置，可报告远处火警；制成的天文仪器可根据星光转变的电流大小测出太空中星体的亮度，推算星球与地球的距离。,密度 0.53 0.97,M,3,P,M,3,N(M=Li),MH,MNH,2,+H,2,MOH+H,2,汞齐,MX,（,X=,卤素,）,M,2,O,（,M=Li,Na,）,M,2,CO,3,M,+,(am)+e,-,(am),M,2,S,M,2,O,2,（,M=Na,K,Rb,Cs,）,MO,2,（,M=K,Rb,Cs,）,碱 金 属 单 质 的 某 些 典 型 反 应,P,N,2,NH,3,(,溶液或气态,),H,2,O,M,X,2,S,液,NH,3,有,Fe,存在,Hg,O,2,O,2,+CO,2,2,化学性质,M3PM3N(M=Li)MHMNH2+H2MOH,M,3,N,2,(M=Mg),MO+H,2,(M=Be,Mg),MO,2,(M=Ba),MO,M(OH),2,+H,2,(M=Ca,Sr,Ba),MH,2,(M=Ca,Sr,Ba),M(NH,2,),2,+H,2,HMO,2,-,+H,2,(M=Be),N,2,H,2,O,水蒸气,M,O,2,NH,3,MX,2,NaOH,碱 土 金 属 单 质 的 某 些 典 型 反 应,7,.2,s,区元素的单质及其化合物的性质,M3N2 MO+H2MO2(M=Ba),MOM(,单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物：,Li,2,O Na,2,O,2,KO,2,RbO,2,CsO,2,BeO MgO CaO SrO BaO,2,(1).,与,O,2,、,S,、,N,2,、,X,2,卤素反应,Gc2-706-18.12,Li,2,O,Na,2,O,2,KO,2,镁带的燃烧,这些氧化物的形式有什么不同？,7,.2,s,区元素的单质及其化合物的性质,单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物：Li2O Na,(2).,与水作用,Li,Na,K,碱金属被水氧化的反应为,:,2 M(s)+2 H,2,O(l)2 M,+,(aq),+2 OH,-,(aq)+H,2,(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,7,.2,s,区元素的单质及其化合物的性质,(2).与水作用LiNaK 碱金属被水氧化的反应为:,Ca,碱土金属被水氧化的反应为,:,M(s)+2 H,2,O(l)M,2+,(aq),+2 OH,-,(aq)+H,2,(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,.,比较：,2 M(s)+2 H,2,O(l)2 M,+,(aq)+2 OH,-,(aq)+H,2,(g),7,.2,s,区元素的单质及其化合物的性质,Ca 碱土金属被水氧化的反应为:钙、锶、钡与水的反应远,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？,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,.,5.3 26.4 19.1 17.9 25.8,性 质,Li Na K Rb Cs,m.p./K 453.69 370.96 336.8 312.04 301.55,MOH,在水中,的溶解度,/(molL,-,1,),Question 1,7,.2,s,区元素的单质及其化合物的性质,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,碱金属在液氨中的溶解度,(,-,35),碱金属元素,M,Li Na K Rb Cs,溶解度,/(mol L,-,1,)15.7 10.8 11.8 12.5 13.0,(3),与液氨作用,7,.2,s,区元素的单质及其化合物的性质,碱金属在液氨中的溶解度(-35)碱金属元素M,碱金属,碱土金属,可溶于液氨，形成深蓝色溶液,碱金属,M(s)+(x+y)NH,3,M,+,(NH,3,),x,+e,-,(NH,3,),y,碱土金属,M(s)+(x+2y)NH,3,M,2+,(NH,3,),x,+2e,-,(NH,3,),y,碱金属和碱土金属的氨溶液：,1.,具有较高的导电性,2.,与金属本身相同的化学反应,3.,稀碱金属氨溶液是还原剂,7,.2,s,区元素的单质及其化合物的性质,碱金属可溶于液氨，形成深蓝色溶液 碱金属 碱,碱金属和碱土金属的化合物在无色火焰中燃烧时，会呈现出一定的颜色，称为,焰色反应,.,主要用途：鉴定化合物中某元素的存在；焰火,.,7,焰色反应,(flame reaction),元 素,Li Na K Rb Cs Ca Sr Ba,颜 色 深红 黄 紫 红紫 蓝 橙红 深红 绿,波长,(,nm)670.8 589.2 766.5 780.0 455.5 714.9 687.8 553.5,Li Na K Rb Cs Ca Sr Ba,特别注意,焰色反应是,物理变化,，不是化学变化,7,.2,s,区元素的单质及其化合物的性质,碱金属和碱土金属的化合物在无色火焰中燃烧时，会呈现出一定的颜,用途节日焰火,鉴定溶液中是否存在某种离子,用途节日焰火鉴定溶液中是否存在某种离子,红绿锶钡信号弹,信号弹,7,.2,s,区元素的单质及其化合物的性质,红绿锶钡信号弹信号弹7.2 s区元素的单质及其化合物的,7,.2,s,区元素的单质及其化合物的性质,7.2.2,氧化物,1,、碱金属,-,三类氧化物，碱土金属,-,普通氧化物,正常氧化物,(O,2-,),过氧化物,(O,2,2-,),超氧化物,(O,2,-,),Li,2,O,Na,2,O,2,KO,2,2,氧化物的制备,直接法,间接法,Question,5,如何制备,Na,2,O,，,K,2,O,？,7.2 s区元素的单质及其化合物的性质7.2.2,3,氧化物的化学性质,(1),与,H,2,O,的作用,（生成相应的碱）,（,Li,Cs,剧烈程度,）,（,BeO,除外，剧烈程度,）,（,O,2,）,氧气发生剂,漂白剂,7,.2,s,区元素的单质及其化合物的性质,3 氧化物的化学性质(1)与H2O的作用（生成相应的碱,7,.2,s,区元素的单质及其化合物的性质,(2),与,CO,2,的作用：,防毒面具的填料,高空飞行或潜水作业的供氧剂,CO,2,吸收剂,7.2 s区元素的单质及其化合物的性质(2)与CO2的,7.2.3,氢氧化物,（白色，易吸潮，吸,CO,2,，腐蚀性）,（除,BeO,外）,在空气中,易潮解,，常作,干燥剂,。,NaOH,能溶解,Al,、,Zn,等两性金属及其氧化物，也能溶解许多非金属,(Si,、,B,等）及其氧化物。,2Al+2NaOH+6H,2,O,2NaAl(OH),4,+3H,2,Al,2,O,3,+2NaOH,2NaAlO,2,+H,2,O Si+2NaOH+H,2,O,熔融,Na,2,SiO,3,+2H,2,SiO,2,+2NaOH,Na,2,SiO,3,+H,2,O,7,.2,s,区元素的单质及其化合物的性质,（能腐蚀玻璃）因能溶解某些金属氧化物、非金属氧化物，在工业生产常用于分解矿石。,熔融的氢氧化钠腐蚀性很强，工业上熔化氢氧化钠一般用铸铁容器，在实验室可用银或镍的器皿。,7.2.3 氢氧化物（白色，易吸潮，吸CO2，腐蚀,LiOH NaOH KOH RbOH CsOH,中强 强 强 强 强,Be(OH),2,Mg(OH),2,Ca(OH),2,S