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无机化学碱金属和碱土金属ppt课件
1、Li反应时由于产物溶解度小而覆盖在 金属表面上,使反应缓慢进行。 2、Li熔点较高,升华热也大,难活化。
如果将金属Li 放于水中呢? 更剧烈还是温和?
•与水作用 2M + 2H2O → 2MOH + H2(g)
Li
Na
K
Ca
思考:将Be、Mg
放于水中会发生
剧烈化学反应吗?
焰 色 反 应
与空气反应
2、碱金属有哪些特殊的物理性质?
想一想
1、答:因为碱金属和碱土金属是最活泼的 金属,它们与空气或水接触时会发生反应, 因此它们总是以化合态存在于自然界,主要 形式有卤化物,硅酸盐矿,硫酸盐矿和碳酸 盐矿。
2、碱金属的特殊物理性质:密度小、硬度小、 导电性强、容易形成液态合金。
3、工业上常用电解方法制备的碱金属和碱土金属有哪些?为 什么不用电解法制备金属钾。
表13-1 碱金属元素的一些基本性质
元素
从上往下,活泼 性质
Li
Na
K
Rb
Cs
性逐渐升高还是 价电子构型
2S1
3S1
4S1
5S1
6S1
逐பைடு நூலகம்降低?
主要氧化数
+1
为何电离能 逐渐降低?
第一电离势
(kJ.mol1-)
521 499 421 405 371
电负性
0.98 0.93 0.82 0.82 0.79
元素 性质
价电子构型
主要氧化数
第一电离势 (kJ.mol-1)
E0(M2+/M)(V)
M2+ 水合热 (kJ.mol-1)
Be Mg Ca
2S2
3S2
4S2
+2
905 742 593
-1.85 -2.375 -2.76
2494 1921 1577
Sr 5S2
552 -2.89 1443
Ba 6S2
564 -2.90 1305
碱金属在常温下可 以与空气中的O2、 CO2、水汽等反应
碱土金属一般要加热
4Li+O2=2Li2O 6Li+N2=2Li3N
4Na+O2=2Na2O Na2O+CO2=Na2CO3
常温下锂可 与氮气反应
在空气在燃烧时,钠生成过氧化 物,钾、铷、铯生成超氧化物
才能进行反应。这是 因为它的表面容易生 成氧化膜保护层。
碱土金属的导电性最好的是镁和钙,其它
的导电能力较差
Be
Mg Ca Sr
Ba
单质的 化学性质
与水反应
ⅠA族是最活泼的金属元素,其次是ⅡA 族,同族中单质的化学性质由上到下活 泼性增强
切割一小块钠放在水中,可观察 到钠浮在水面上与水激烈反应而 来回运动着:
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
钾可在水面上燃烧呈现紫红色火 焰。
温度为900℃时,反应:Na(l)+KCl(l)——NaCl(l)+K(g),钾成 为气体挥发,使平衡向右移动,反应得以进行。
氢氧化物
碱金属的氢氧化物对皮肤和纤维有强烈 的腐蚀作用,所以又称为荷性碱。
物理性质
碱金属和碱土金属的氢氧化物均为白色 固体,吸水容易潮解,溶于水时放热。
溶解度增大
溶解性 mol·l-1
碱金属 碱土金属
The Elements of the Alkali and the Alkaline Earth Metals
学习重点:
氧化物的化学性质 碱土金属氢氧化物的酸碱性变化规律 盐的热稳定性变化规律 对角线规则
学习难点:
盐的热稳定性变化规律 对角线规则
第一节 碱金属和碱土金属的通性
电极电势很小, 具有强还原性
E0(M+/M)(V)
M+ 水合热 (kJ.mol-1)
-3.045 -2.7109 -2.923 -2.925 519 406 322 293
-2.93 254
表13-2 碱土金属元素的一些基本性质
Na2O和MgO均 为离子晶体, 后者中阳离子 半径更小,电 荷更高,因而 离子键能更大, 熔点高,硬度 大。
钠长石(Na[AlSi3O8]) 硅酸盐矿 钾长石(K[AlSi3O8])
锂辉石(Li2·Al2O3·4SiO2)
明矾(K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O)
石膏(CaSO4·2H2O) 重晶石(BaSO4) 硫酸盐矿 天青石(SrSO4)
大理石( CaCO3 ) 石灰石(CaCO3) 碳酸盐矿 菱镁矿(MgCO3)
物理性质
碱金属单质
密度小,容易反应。 ——钾钠保存于煤油中,锂保存于蜡中。 硬度小——用小刀可以切割它们。 熔沸点较低——随原子量的增大而降低。
导电性强 Cs、Rb用于作光电材料。
熔点
碱土金属单质
密度较小,硬度大。 如镁和铍用于制轻质合金,如镁铝合金和 电子合金,用于制造飞机部件,铍铜合金 具有强度大,硬度高弹性好等优点。
工业上常用电解的方法制备的碱金属是锂和钠,碱土金属是镁 和钙。钾一般不用电解法制备,因为它熔点低,易挥发,生成 的K易溶在熔融的KCl中,难于分离,且电解中产生的超氧化物 与金属钾会发生爆炸。
4、钠不比钾活泼,但工业上可用钠与氯化钾高温反应制备钾, 你知道其中原因吗?
低温时,反应:Na(l)+KCl(l)——NaCl(l)+K(l),难进行。
△
3Ca+N2====Ca3N2
△
3Mg+N2===Mg3N2
思考:活泼金属 应当如何保存?
要避免与空气接触。锂要保存于蜡中,钾、 钠、钙等应保存于煤油中。
Li2O
Na2O2
镁 带 的
燃
KO2
烧
2M(s)+ 2NH3 (l) →2M+ + 2NH-2 + H2 (g)
与 液 氨 作 用
1、为什么自然界没有游离态的碱金属和 碱土金属?它们主要以哪些形式存在?
第IA族包括锂、 钠、钾、铷、铯 和钫六种元素, 由于它们的氢氧 化物都是易溶于 水的强碱,所以 称它们为碱金属 元素。其中钫是 放射性元素。
ⅠA ⅡA
Li Be Na Mg K Ca Rb Sr Cs Ba Fr Ra
第IIA族包括铍、镁、 钙、锶、钡和镭六种 元素,由于钙、锶和 钡的氧化物在性质上 介于“碱性的”碱金 属氧化物和“土性的” 难熔的氧化物Al2O3之 间,所以称它们为碱 土金属。其中镭是放 射性元素。
问题:碱金属和碱土金属的氧化物谁的熔点更高,硬度更大
电金原 离属子 能性半 、、径 电还增 负原大 性性
减增 小强
Li
Be
Na
Mg
K
Ca
Rb
Sr
Cs
Ba
原子半径减小 金属性、还原性减弱 电离能、电负性增大
第二节 碱金属和碱土金属的单质
在自然界中的存在
氯化物
海水(NaCl、MgCl2 、KCl) 光卤石(KCl·MgCl·6H2O)。