第十二章 s区元素（课件）- 《无机化学第6版》同步教学（高教版）

§12.1 s区元素概述 §12.4 锂 、铍的特殊性 对角线规则 §12.3 s区元素的化合物 §12.2 s区元素的单质 第十二章 s区元素 第三篇 元素化学 1 §12.1 s区元素概述 碱金属(IA )：ns1 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr 碱土金属(IIA )：ns2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 单质都是活泼金属。 注：它们的活泼性有差异。 原子半径增大 电离能、电负性减小 金属性、还原性增强 IA IIA Li Be Na Mg K Ca Rb Sr Cs Ba 原子半径减小 电离能、电负性增大 金属性、还原性减弱 易与 H2 直接化合成 MH、MH2 离子 型化合物； 2. 易与 H2O 反应(除 Be、Mg 外)。 3. 与 O2 形成正常氧化物、过氧化物、 超氧化物； 4. 与其他非金属作用形成相应的化合物； 如：氮化物 Li3N、硫化物 BaS 等。 单质通性： 为什么E (Li+/Li)比E (Cs+/Cs)还小？ 电极反应：Mz+ (aq) + ze- M(s) = －zFE (Mz+/M) rGm 其逆反应： M(s) Mz+(aq) + ze- H2O rGm (Mz+, aq ) = － fGm zFE (Mz+/M ) (Mz+, aq ) = fGm =rHm rGm -TrSm 对于碱金属，若不考虑 rSm 的差异， 可用fHm (M+,aq )代替 fGm (M+,aq )近似 估计E (M+/M)的相对大小。 (M+,g) hHm M+(aq) + e- M (s) M+(g) + e- M (g) I1 (M+,aq ) fHm subHm (M+,g ) fHm (M+,aq ) = + I1 + (M+,g) subHm hHm fHm Li Na K Rb Cs 159.37 107.32 89.24 80.88 76.065 526.41 502.04 425.02 409.22 318.90 -535.27 -420.48 -337.64 -312.27 -287.24 150.51 188.88 176.62 177.83 170.72 -3.040 -2.714 -2.936 -2.943 -3.027 I1 E (M+/ M)/V 注：以上物理量除E 外单位均为：kJ•mol-1 (M+,aq ) = + I1 + (M+,g) subHm hHm fHm subHm hHm (M+,g) fHm (M+,aq) 由表中数据可以看出，虽然锂的升华焓和第一电离能都较大，但气态锂离子水合时放出的热量也特别大，可以更多地抵消前两个过程所吸收的热量，使得 所以，E (Li+/Li)比E (Cs+/Cs)还小。 fHm (Li+,aq )比 fHm (Cs+,aq ) 还小。因此，金属锂比其他碱金属更易形成水合离子。 12.2.1 单质的物理性质和化学性质 §12.2 s区元素的单质 12.2.2 s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 Na Li K 1. 物理性质 Be Mg Ca Sr Ba Rb Cs 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， Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2 BeO MgO CaO SrO BaO2 Li2O Na2O2 KO2 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 Li Na K Ca 2M + 2H2O 2MOH + H2(g) 与液氨的作用 深蓝色溶液具有较高的导电性 、强还原性。 2M(s) + 2NH3(l) 2M+ + 2NH2- + H2(g) M(s) M+(am) + e-(am) 液氨溶液 (1) 20%以上的