高中化学竞赛辅导课件-第十二章-s区元素

§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§12.1s区元素概述碱金属(IA)：ns1Li,Na,K,Rb,Cs,Fr碱土金属(IIA)：ns2Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra都是活泼金属。1.易与H2直接化合成MH、MH2离子型化合物；1.与O2形成正常氧化物、过氧化物、超氧化物；1.易与H2O反应(除Be、Mg外)，与非金属作用形成相应的化合物。注：它们的活泼性有差异通性：原子半径增大金属性、还原性增强电离能、电负性减小IAIIALiBeNaMgKCaRbSrCsBa原子半径减小金属性、还原性减弱电离能、电负性增大12.2.1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：83OAlSiNa83OAlSiKO6HMgClKCl22O3H)(SOK(AlO)224323)LiAl(SiO锂辉石：钠长石：钾长石：光卤石：明矾石：12.2.2s区元素的存在和单质的制备绿柱石：菱镁矿：萤石：天青石：大理石：6323)(SiOAlBe3MgCOO2HCaSO243CaCO2CaF4SrSO4BaSO石膏：重晶石：12.3.1氢化物§12.3s区元素的化合物12.3.5配合物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/kJ·mol-1fHm△12.3.1氢化物2.还原性强•钛的冶炼：2LiOHTiTiO2LiH2++242H4NaClTiTiCl4NaH+++•剧烈水解：(g)HMOHOHMH22++(g)H2Ca(OH)OH2CaH2222++V)23.2)/H(H(2-=-E3.形成配位氢化物3LiCl]Li[AlHAlCl4LiH43++（无水）乙醚铝氢化锂]Li[AlH4受潮时强烈水解23244HAl(OH)LiOHO4HLiAlH+++1.形成三类氧化物622p2s2s1稳定性:O2-O2-O22-42p4p22p222s22s)(π)(π)()()(**σσσKK正常氧化物(O2-)：过氧化物(O22-)：超氧化物(O2-)32p4p22p222s22s)(π)(π)()()(**σσσKK12.3.2氧化物2.制备：直接：间接：222ONaO2Na+22KOOK+O2Na2NaONa222+223NO6K10K2KNO++(g)COMOMCO23+3.化学性质•与H2O的作用：2MOHOHOM2Ι2+（LiCs剧烈程度）（BeO除外）22222OH2NaOHO2HONa++2MOHOHOM2Ι2+22222OOH2KOHO2H2KO+++•与CO2的作用：3222COLiCOOLi+)g(OCO2Na2COO2Na232222++)(g3OCO2K2CO4KO23222++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。碱土金属溶解度（20℃）氢氧化物Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2溶解度/mol·L-18×10-62.1×10-42.3×10-26.6×10-21.2×10-1溶解度增大LiOHNaOHKOHRbOHCsOH中强强强强强Be(OH)2Mg(OH)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。BeCl2MgCl2CaCl2SrCl2BaCl2熔点/℃4157147758749622.一般无色或白色3.溶解度：碱金属盐类一般易溶于水；碱土金属盐类除卤化物、硝酸盐外多数溶解度较小。4.热稳定性：较高。•硝酸盐热稳定性差。•碱土金属碳酸盐的稳定性随金属离子半径的增大而增强。BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3T分/℃＜10054090012901360稳定性M2CO3＞MCO3[]COOO2-M2+LiBeBCNaMgAlSi1.对角线规则：ⅠA族的Li与ⅡA族的Mg，ⅡA族的Be与ⅢA族的Al，ⅢA族的B与ⅥA族的Si，这三对元素在周期表中处于对角线位置：相应的两元素及其化合物的性质有许多相似之处。这种相似性称为对角线规则。§12.4锂、铍的特殊性对角线规则2.锂与镁的相似性：•单质与氧作用生成正常氧化物；•氢氧化物均为中强碱，且水中溶解度不大；•氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶；•氯化物均能溶于有机溶剂中；•碳酸盐受热分解，产物为相应氧化物。