2023届高三 无机化学竞赛16.碱金属和碱土金属 课件

第16章 碱金属与碱土金属 教学要求: 理解s区金属元素结构、性质，单质的性质、制备、用途之间的关系，理解掌握氧化物（普通氧化物、过氧化物、超氧化物和臭氧化物）、氢氧化物、盐类（卤化物、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等）的溶解性、热稳定性、水解性、氧化还原性等性质，了解Li和Mg、Be和Al的相似性。 16.1 概述 IA IIA 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 原子半径增大 金属性、还原性增强 电离能、电负性减小 均以矿物形式存在: 钠长石: 钾长石: 光卤石: 明矾石: 锂辉石: 绿柱石: 菱镁矿: 石膏: 萤石 天青石: 重晶石: 大理石: 16.2 s区元素的存在 图片 Gc2-704-18.8 Gc2-711-18.14 Li Na K Rb Cs Be Mg Ca Sr Ba 16.3 单质的物理性质和化学性质 1、单质的物理性质: 有金属光泽:具有银白色光泽;密度小:其中锂、钠、钾比水轻；硬度小：可用刀切割；熔点低；导电、导热性好；同一主族，自上而下，随金属原子半径增大，金属键强度降低，硬度、熔、沸点降低。在IIA族中有两个成键电子，金属半径比同周期IA的小，金属键强度比IA的大，熔、沸点较IA高。 图片 Gc2-705-18.9 碱金属单质的熔点变化 Gc2-706-18.12 单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物： Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2 BeO MgO CaO SrO Ba2O2 Li2O Na2O2 KO2 （1） 与氧、硫、氮、卤素反应，形成相应的化合物 2、单质的化学性质 （2）与水作用 2M + 2H2O → 2MOH + H2（g） Li Na K Ca 图 Cpp-262 Li Na K Ca Sr Ba （3）焰色反应 钙、锶、钡及碱金属的挥发性化合物在高温火焰中，电子易被激发。当电子从较高的能级回到较低能级时，便分别发射一定波长的光（形成光谱线），使火焰呈现特征颜色： Ca：橙红色；Sr：红色；Ba：黄绿色； Li：红色；Na：黄色；K：紫色；Rb、Cs：紫红色。 在分析化学上常利用来鉴定这些元素，这种方法称为焰色反应。 （4）与液氨的作用 M1＋(x＋y)NH3 == M1(NH3)＋y ＋e(NH3)x－（蓝色） M2＋(2x＋y)NH3 == M2(NH3)2＋y ＋2e(NH3)x－（蓝色） 16.4 碱金属和碱土金属化合物 16.4.1 氢化物（除Be、Mg外） LiH NaH KH RbH CsH NaCl 90.4 －57.3 －57.7 －54.3 －49.3 －411 1. 均为白色晶体, 热稳定性差 △fH Θ 2. 还原性强 V) 23 . 2 ) /H (H ( 2 - = -  E Θ ⅠA ⅡA 金属活泼，可与氢形成离子性氢化物，有以下特点： 3. 剧烈水解 4. 形成配位氢化物 氢化铝锂 Li[AlH4]受潮时强烈水解 16.4.2 氧化物 1 、 形成三类氧化物 正常氧化物(O2-) 过氧化物(O22-) 超氧化物(O2-) 稳定性: O2- > O2- > O22- 比较：O2 2 、 制备: 4Na + O2 = 2Na2O（453--473K） 2Na2O + O2 = 2Na2O2（573--673K） 2BaO + O2 = 2BaO2 （773—793K） 2MNO3 + 10M = 6M2O + N2（M=K、Rb、Cs） M（NO3）2 = MO +2NO +3/2O2 碱土金属的氧化物可以通过其碳酸盐或硝酸盐等的热分解来制备： 3 、 化学性质 (1) 与H2O的作用: (2)与CO2的作用： （Li  Cs剧烈程度） （BeO除外） （3）Na2O2的氧化性和强碱性： Na2O2在碱性介质中可把As（III）、Cr（III）、Fe（III） 氧化为As（V）、Cr（VI）、Fe（VI）等，因此，过氧化钠常用作分解矿石的熔剂，又由于过氧化钠有强碱性，熔融时不能采用瓷制器皿或石英器皿，宜用铁、镍器皿。 Cr2O3 + 3Na2O2 = 2Na2CrO4 + Na2O MnO + Na2O2 =