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1、§12.1s区元素概述§12.4锂、铍的特殊性对角线规则§12.3s区元素的化合物§12.2s区元素的单质第十二章s区元素第三篇元素化学§12.1s区元素概述碱金属(IA族):Li,Na,K,Rb,Cs,Fr价层电子构型:ns1碱土金属(IIA族):Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra价层电子构型:ns2它们都是活泼金属。易与H2直接化合成MH、MH2离子型化合物;2.与O2形成正常氧化物、过氧化物、超氧化物;3.与其他非金属作用形成相应的化合物;4.易与H2O反应(除Be、Mg外)。注:它们的活泼性有差异通性:原子半径增大电离能、电负性减小金属性、还原性增强IAIIALiBeNaMg
2、KCaRbSrCsBa原子半径减小电离能、电负性增大金属性、还原性减弱为什么E(Li+/Li)比E(Cs+/Cs)还小?电极反应:Mz+(aq)+ze-M(s)其逆反应:M(s)Mz+(aq)+ze-H2O=-zFE(Mz+/M)(Mz+,aq)=-(Mz+,aq)=zFE(Mz+/M)=-T(M+,g)M+(aq)M(s)(M+,aq)M+(g)M(g)I1△subHm(M+,g)Hm△h对于碱金属,若不考虑的差异,可用(M+,aq)代替(M+,aq)近似估计E(M+/M)的相对大小。(M+,aq)=+I1+△subHm(M+,g)Hm△hLiNa
3、KRbCs159.37107.3289.2480.8876.065526.41502.04425.02409.22318.90-535.27-420.48-337.64-312.27-287.24150.51188.88176.62177.83170.72-3.040-2.714-2.936-2.943-3.027△subHmI1E(M+/M)/VHm△h(M+,g)(M+,aq)注:以上物理量除E外单位均为:kJ•mol-1(M+,aq)=+I1+△subHm(M+,g)Hm△h12.2.1单质的物理性质和化学性质§12.2s区元素的单质12.2.2s区元素的存在和单质
4、的制备12.2.1单质的物理性质和化学性质NaLiK1.物理性质BeMgCaSrBaRbCs单质的物理性质:有金属光泽密度小硬度小熔点低s区单质的熔、沸点变化导电、导热性好单质在空气中燃烧,形成相应的氧化物:Li2ONa2O2KO2RbO2CsO2BeOMgOCaOSrOBaO2Li2ONa2O2KO2与氧、硫、氮、卤素反应,形成相应的化合物。2.化学性质镁带的燃烧与水作用LiNaKCa2M+2H2O→2MOH+H2(g)与液氨的作用(g)H2NH2M(l)2NH2M(s)223+++-+→3.焰色反应均以矿物形式存在:锂辉石:钠长石:钾长石:光卤石:明矾石:12.2.2s区元素的存
5、在和单质的制备绿柱石:菱镁矿:萤石:天青石:大理石:石膏:重晶石:制备:电解熔融的盐、高温还原等方法。12.3.1氢化物§12.3s区元素的化合物12.3.5配合物(无内容)12.3.4重要盐类及其性质12.3.3氢氧化物12.3.2氧化物s区元素的单质(除Be、Mg外)均能与氢形成离子型氢化物。LiHNaHKHRbHCsHNaCl-90.4-57.3-57.7-54.3-49.3-4411.均为白色晶体,热稳定性差12.3.1氢化物/kJ·mol-12.还原性强钛的冶炼:剧烈水解:V23.2)/H(H2-=-E3.形成配位氢化物铝氢化锂受潮时强烈水解1.形成四类氧化物臭氧化物(O
6、3-):顺磁性正常氧化物(O2-):过氧化物(O22-):超氧化物(O2-):顺磁性12.3.2氧化物2.制备:直接:间接:3.化学性质与H2O的作用:(LiCs剧烈程度)(BeO除外)与CO2的作用:12.3.3氢氧化物碱金属和碱土金属的氢氧化物都是白色固体。易吸水而潮解MOH易溶于水,放热。碱土金属氢氧化物溶解度(20℃)溶解度增大氢氧化物Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2溶解度mol·L-18×10-62.1×10-42.3×10-26.6×10-21.2×10-1LiOHNaOHKOHRbOHCsOH中强强强强强Be(OH)2Mg(OH
7、)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2两性中强强强强(箭头指向)碱性增强,溶解度增大。碱性12.3.4重要盐类及其性质1.晶体类型:绝大多数是离子晶体,但碱土金属卤化物有一定的共价性。例如:Be2+极化力强,BeCl2已过渡为共价化合物。离子性增强重要盐类:卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐等。BeCl2MgCl2CaCl2SrCl2BaCl2熔点/℃4157147758749622.颜色:一般无色或白色。3.溶解度:碱金属盐类一般易溶于水;碱土金属