第20章s区金属.doc

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1、第20章s区金属[教学要求]1、掌握碱金属和碱土金属的性质与结构、性质与存在、制备、用途之间的关系。2、掌握碱金属和碱土金属氧化物的性质和类型以及氢化物的性质。3、掌握碱金属和碱土金属氢氧化物的溶解度和碱性以及盐类溶解度，热稳定性等性质的变化规律。4、一般掌握锂铍的特征，对比和镁的相似性等了解对角线规则。[教学重点]1．碱金属、碱土金属的单质、氧化物、氢氧化物、重要盐类的性质。2．碱金属、碱土金属性质递变的规律。[教学难点]碱金属、碱土金属的氢氧化物性质递变规律。[教学时数]4学时[教学内容]碱金属和碱土金属是周期表ⅠA族和ⅡA族元素。结构：ns1-2ⅠA族包括锂、钠、钾、铷、铯、钫六种

2、金属元素。它们的氧化物溶于水呈碱性，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“碱性的”和“土性的”（以前把粘土的主要成分，既难溶于水又难熔融的Al2O3称为“土”）之间。其中锂、铷、铯、铍是希有金属，钫和镭是放射性元素。钠、钾、镁、钙和钡在地壳内蕴藏较丰富，它们的单质和化合物用途广泛。20-1碱金属和碱土金属的通性1、碱金属的通性：见书表20-1。电离势I、E、χA：与同周期元素相比最低。在同周期碱金属原子最外层只有一个电子，次外层为8电子(Li为2电子)，对核电荷的屏蔽效应较强，所以这一个价电子离核校远，特别容易失去，因此，各周期

3、元素的第一电离能以碱金属为最低。氧化数：+Ⅰ(-Ⅰ)。键型：离子键，气态时有极少的共价键。活泼性：φθM+/M很低，M很活泼。φθLi+/Li最低：原子半径最小，水合热很大。2、碱土金属的通性表20-2。电离势：与同周期元素相比电离势仅高于碱金属。氧化数：+Ⅱ。键型：离子键。Be有一定的共价倾向。活泼性：φθM2+/M很低，M很活泼。活泼性弱于碱金属。4m.p.b.p.硬度低，且从上自下，有高到低。导电性ⅠA＞ⅡA碱金属原子体积最大，只有一个成键电子，在固体中原子间的引力较小，所以它们的熔点、沸点、硬度、升华热都很低，并随着Li一Na—K一Rb一Cs的顺序而下降。碱金属和碱土金属团体均为

4、金属晶格，碱土金属由于核外有2个有效成键电子，原于间距离较小，金属键强度较大，因此，它们的熔点、沸点和硬度均较碱金属高，导电性却低于碱金属。5离子有味道：如Li+离子味甜；K+、Na+离子味咸；Ba2+离子味苦。6挥发性盐的焰色反应。20-2单质20-2-1存在与制备：一、存在：盐（X-.CO32-SiO32-SO42-等）；Li、Be:氧化物。由于碱金属和碱土金属的化学性质很活泼，所以它们只能以化合状态存在于自然界中。在碱金属中，钠和锂在地壳中分布很广，两者的丰度都为2.5%。主要矿物有钠长石Na[AlSi3O8]、和钾长石K[A1Si3O8]，光卤石KCl·MgCl2·6H20及明矾

5、石K2SO4·A12(SO4)3·24H2O等。海水中氯化钠的含量为2.7％，植物灰中也含有钾盐。锂的重要矿物为锂辉石Li20·A12034SiO2，锂、铷和铯在自然界中储量较少且分散，被列为希有金属。碱土金属除镭外在自然界小分布也很广泛，镁除光卤石外，还有白云石CaCO3·MgCO3和菱镁矿MgCO3等。铍的最重要矿物是绿柱石3BeO·Al2O3·6SiO3。钙、锶、钡在自然界中存在的主要形式为难溶的碳酸盐和硫酸盐，如方解石CaCO3、碳酸锶矿SrCO3、碳酸钡矿、石膏CaSO4·2H2O、天青石SrSO4、BaSO4等。海水中含有大量镁的氯化物和硫酸盐，1971年世界镁产量有一半以上

6、是以海水为原料生产的。二、制备1、电解：由于碱金属和碱土金属的性质很活泼，所以一般都用电解它们的熔融化合物的方法制取。钠和锂主要用电解熔融的氯化物制取。NaCl，BeCl2，MgCl2等注：不能电解KCl，因为会产生KO2和K,发生爆炸。2、热还原：（1）C还原法（2）碳化物还原2KF＋CaC2====CaF2＋2K＋2C（3）铝热还原法：3、金属置换钾、铷和钠虽然也可以用电解法制取，但常用强还原性的金属如Na、Ca、Mg、Ba等在高温和低压下还原它们氯化物的方法制取，例如：KCl+Na=NaCl+K↑（K比Na易挥发，离开体系；NaCl晶格能大于KCl）2RbCl+Ca=CaCl2+2

7、Rb↑铯可以用镁还原，CsAlO2制得：BeF2+MgMgF2Be+MO+AlM+Al2O31473K(M=Ca.Sr.Ba)22CsAlO2+Mg＝MgAl2O4+2Cs4、热分解：碱金属的化合物，如亚铁氰化物，氰化物和叠氮化物，加热能被分解成碱金属。△4KCN====4K＋4C＋2N22MN3====2M＋3N2（M＝Na、K、Rb、Cs）20-2-2性质（一）物性与用途碱金属和碱土金属单质除铍呈钢灰色外，其它都具有银白色光泽。