高淑娟大连理工大学无机化学课件第12章-s区元素PPT推荐.ppt

1、,IA族元素的碱和盐大多是易溶于水的；而IIA元素的碱和盐一般有较低的溶解度。,相似性,差异性,（A）2M+2H2O2MOH+H2 Li Na K Rb Cs,强,现象：难熔 熔球 H2燃烧 爆炸思考 Li的E最小，但与水的反应活性最弱 Li熔点高，生成的LiOH难熔,化学性质,1.与水反应,Li Na K,A M+2H2OM（OH）2+H2 Be Mg Ca Sr Ba,强,与水蒸气反应 与热水反应 冷水中反应,Ca与水的反应,2.与其它非金属反应，和O2,S,H,N2,X2等反应，空气中易氧化,3.作冶金、无机合成、有机合成的还原剂,4.与液氨作用 Ca、Sr、Ba及碱金属等与液氨作用生成

2、蓝色溶液,放置时能缓慢释放H2。,2Na（s）+2NH3（l）2Na+（am）+2NH2-（am）+H2（g）M（S）M+（am）+（am）（深蓝色）在-33液氨溶剂中 强还原能力,三.焰色反应Ca、Sr、Ba、碱金属及其挥发性化合物，在无色火焰中灼烧时，能使火焰呈现出一定颜色，可鉴定单个离子。,Li:红色,Na:黄色,K、Rb、Cs：紫色（通过钴玻璃观察）,Ca：橙红,Sr：洋红,Ba:绿,用途：与其他组分混合可制信号剂和烟火剂,机理：金属原子的电子受高温火焰的激发而跃迁到高能级轨道上，当电子从高能级轨道返回低能级轨道时，就会发射出一定波长的光束，从而使火焰呈现出特征的颜色。,四、存在与制备

3、1.存在：自然界无游离态。常见化合物俗名：芒硝（Na2SO410H2O）、元明粉（Na2SO4）、光卤石（KClMgCl26H2O）、生石膏（CaSO42H2O）、菱镁矿（MgCO3）、方解石（CaCO3）、重晶石（BaSO4，钡餐）、萤石（CaF2）、毒重石（BaCO3）,2.制备：（1）熔盐电解法熔盐:氯化物（熔点低）+助熔剂,助熔剂CaCl2的作用A）降低电解质的熔点，防止钠挥发.（熔点：NaCl，1073K;Na：熔点371K；沸点1156K;混合盐，873K.）,B）减小Na的分散性。（混合物密度大，液Na可浮其上）,熔盐电解法法不适合制K（Rb、Cs）A）K易溶于熔融KCl中B）电

4、解过程中产生的KO2和K会发生爆炸反应,（2）热还原法（用碳或碳化物做还原剂）,（3）金属置换法主制K、Rb、Cs（高温、低压）,思考不活泼金属置换活泼金属，是否与金属活泼性顺序矛盾？主要与电极电位有关。,2022/10/6,34,12.3 s区元素的化合物,12.3.1 氢化物,12.3.2 氧化物,12.3.3 氢氧化物,12.3.4 重要的盐类的性质 溶解性,（the Compounds of s-Block Elements）,2022/10/6,35,12.3.1 氢化物（Hydride）,氢与其他元素形成的二元化合物叫氢化物。,氢化物,共价型 氢化物,金属型氢化物,离子型氢化物,2

5、022/10/6,36,制备,碱金属和碱土金属中的镁、钙、锶、钡，在氢气流中加热，可以分别生成离子型氢化物。,如,2022/10/6,37,离子型氢化物不溶于非水溶剂，能溶于熔融的碱金属卤化物中；离子型氢化物熔化时能导电，在阳极上有H2放出；证实了离子型氢化物都含负氢离子 H-。,2022/10/6,38,性质一：高反应活性,性质,性质二：强还原性,性质三：配合性,2022/10/6,39,性质一：高反应活性,离子型氢化物具有很高的反应活性,与水发生激烈反应，放出氢气，故称为生氢剂、干燥剂。,NaH+H2O NaOH+H2,2022/10/6,40,性质二：强还原性,离子型氢化物都是强还原剂，

6、尤其在高温下可还原金属氯化物、氧化物和含氧酸盐为金属。,2022/10/6,41,性质三：配合性,2022/10/6,42,LiH、LiBH4、LiAlH4都是非常有用的实验室试剂，常用作提供H-的良好试剂、还原剂。,实验室更喜欢用后者代替LiH、NaH，是因为它们在乙醚（Ether）中容易溶解。,2022/10/6,43,12.3.2 氧化物,碱金属、碱土金属的氧化物,2022/10/6,44,有趣的现象,体积较大的过氧阴离子、超氧阴离子和臭氧阴离子更容易被体积较大的正离子稳定。,2022/10/6,45,1.正常氧化物,制备,2022/10/6,46,性质,碱金属、碱土金属氧化物的物理性质

7、,物理性质,2022/10/6,47,2022/10/6,48,又称 岩盐型结构。属等轴晶系。AB型化合物结构类型之一，其中 阴离子B排列成立方密堆积，阳离子A填充在阴离子构成的 八面体空隙中。A和B的 配位数均为6。碱土金属的 硫化物和 氧化物（氧化镁至 氧化钡，而 氧化铍除外）；碱金属的 氢化物和 卤化物（氯化铯、溴化铯和 碘化铯除外），以及某些二价 过渡元素的氧化物（如 一氧化锰、氧化亚铁、一氧化钛、一氧化镍）等都具有氯化钠型结构，其中A-B间的联系为 离子键。A，B离子半径比大多在0.7320.414之间。此外，某些 氮化物和 碳化物如氮化钪（ScN）和 碳化钛（TiC）也属氯化钠型结

8、构。,2022/10/6,49,化学性质（与水反应）,M2O+H2O 2MOH,2022/10/6,50,2.过氧化物（Peroxide）,O2分子结合两个电子，形成过氧离子O22-，或共价的过氧链OO：构成离子型过氧化物（如Na2O2、BaO2），或共价型过氧化物（如H2O2、H2SO5、K2S2O8）。,2022/10/6,51,2022/10/6,52,2Na+O2 Na2O2,制备（Na2O2）,性质一：碱性介质中是强氧化剂。,性质,性质二：氧气发生剂。,性质三：二氧化碳吸收剂和氧气发生剂。,性质四：酸性介质中遇强氧化剂时显还原性。,2022/10/6,53,性质一：,2022/10/

9、6,54,性质二：,易吸潮，呈强碱性,2022/10/6,55,性质三：,2022/10/6,56,3.超氧化物（Hyperoxide）P385,O2分子结合一个电子，形成超氧离子O2,结构,在O2离子中，O的氧化数为，如KO2,2022/10/6,57,2022/10/6,58,性质一：强氧化剂。,（M=K,Rb,Cs）,性质二：CO2吸收剂和氧气发生剂。,性质,2022/10/6,59,12.3.3 氢氧化物（Hydroxide）,1.碱性递变规律,（1）现象,碱性增强,氢氧化物的碱性,2022/10/6,60,（2）规律,除Be（OH）2为两性氢氧化物外，其它氢氧化物都是强碱或中强碱；,

10、同周期：碱金属氢氧化物的碱性大于碱土金属；,同族：从上到下，碱性增强。,2022/10/6,61,I.同周期（如第三周期）：,2022/10/6,62,II.同族（如VA）：,III.同一元素不同氧化态（如氯元素）:,2022/10/6,63,（3）解释 ROH理论,R在水中有两种解离方式,碱式电离,酸式电离,判断主族金属氢氧化物的经验公式,RO-+H+ROHR+OH-,R的值越大，静电引力越强，R吸引氧原子电子云的能力越强，ROH的酸性越强。,2022/10/6,65,判断氢氧化物酸碱性的经验公式：,2022/10/6,66,2.溶解度变化规律,（1）现象,S增大,氢氧化物在水中的溶解度,2

11、022/10/6,67,阴、阳离子半径相差较大的离子型化合物在水中溶解度较大；阴、阳离子半径相近的离子化合物在水中溶解度较小。这种规律也可叫做相差溶解规律。,（2）规律,适用性很广的一条溶解度规律是：,12.3.4 重要的盐类,1.晶体类型LiCl、BeCl2等共价型，其余多离子型,熔沸点较高。2.颜色M+、M2+无论晶体还是水溶液均无色.若与之结合的阴离子（不包括X-）无色，则盐无色或白色;若阴离子有色，则化合物一般显阴离子的颜色，如BaCrO4（黄色）,K2Cr2O7（橙红色），KMnO4（紫红）。,3.溶解性P388,碱土金属盐:M（NO3）2、M（ClO3）2、M（ClO4）2、M（Ac）2、MX2（X=Cl,Br,I）、BeF2、BeSO4、BeCrO4、MgSO4、MgCrO4易溶,余难溶.溶 解 规 律1.Be盐多数易溶,镁盐部分易溶,Ca,Sr,Ba盐多数难溶。2.Ca、Sr、Ba硫酸盐、铬酸盐的溶解度依次减小；氟化物溶解度依次增大。,3.碳酸盐易溶于过量CO2溶液 CaCO3+CO2Ca（HCO3）2 硫酸盐易溶于浓硫酸 BaSO4+H2SO4Ba（HSO4）24.草酸钙是所有钙盐中溶解度最小的.5.MCO3、MC2O4、MCrO4、M3（PO4）2难溶于水易溶于强酸.CaC2O4+H+Ca2+HC2O4-2BaCrO4+2H+2B