无机及分析化学B教学（丁明玉）chapter9.pptxVIP

9.1 s 区元素概述 9.2 单质 9.3 氢化物、氧化物和氢氧化物 9.4 盐类 9.5 锂、铍的特殊性和对角线规则;碱金属(IA ): ns1 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr 氧化物水溶液呈碱性 碱土金属(IIA ): ns2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 除碱性外，还具土性（难溶于水、难熔融） 碱金属和碱土金属都是活泼金属;碱金属元素的一些性质;碱土金属元素的一些性质;IA IIA Li Be Na Mg K Ca Rb Sr Cs Ba; 这是因为锂和铍的原子(离子)半径特别小。 如: Li+和Be2+的高电荷密度使得它们具有极强的极化力,其化合物的共价性甚至超过离子性。 LiI的共价性约占50％； BeI2的共价性约占75％。;离子水合能的大小也与离子半径和电荷有关。 从上到下离子半径增大,电荷密度减小,使得水合能减小,离子结合的水分子数目也减少。 但由于水合离子半径受其周围结合的水分子数目影响较大,所以从上到下水合离子半径减小。(p197表9-3)。;Li电极电势的异常（明显小于其他碱金属）;单质的物理性质 元素的存在与单质的制备 单质的应用 单质的化学性质;有金属光泽 密度小 硬度小 熔点低 导电、导热性好;钠长石: 钾长石: 光卤石: 明矾石: 锂辉石:;碱金属和碱土金属的重要工业和制取单质的方法;金属锂：①制造氢化锂、氨基锂和合成有机锂化合物，有机锂化合物在有机化学中用作还原剂和聚合反应催化剂；② 制造铝-锂合金，这种合金因质量轻和强度大而用于空间飞行器；③ 制造高功率长效电池（用于手表、计算机、心脏起博器和车辆等）；④ 同位素（在天然锂中约占7.5%）受中子轰击可产生热核武器的主要原料氚。;金属钾：主要用于制造超氧化钾（供氧剂）和低熔点钾钠合金（常为液体），用作干燥剂、还原剂、核反应堆冷却剂。 金属铷和铯：消耗量极小，主要用于制造光电池。133Cs的振动频率（9192631770/s）在长时间内保持稳定，是标准国际单位制的时间标准。 金属铍：与镁和铝同属“轻金属”，主要制造铍铜合金用于电器设备。铍及铍基合金弹性-质量比、拉伸应力和导热性都较高，用于各种飞行器。氧化铍用于特种陶瓷。;金属镁：最轻的结构金属，用途最大的碱土金属。镁合金质轻,机械强度高，被广泛用于航天工业，目前发射到空间轨道上的飞行器中镁比其它任何金属都多。 金属钙：很少用于制合金，在某些特殊金属（如：锆、钍、铀、镧系金属）和钐钴永磁合金的制造中用作还原剂。钙是合成CaH2（造氢剂）的起始物，也用作钢、铜、镁、钽、铅等金属冶炼过程的精炼剂。;Li2O;2M + 2H2O → 2MOH + H2（g）; 碱金属和碱土金属在加热时能与氢直接化合，生成离子型氢化物（盐型氢化物）。例如：;TiCl4 + 4NaH Ti + 4NaCl + 2H2(g); 形成配位氢化物; 在O2中燃烧时，锂和碱土金属生成正常氧化物,钠生成过氧化钠, K,Rb,Cs生成超氧化物：;Na、K、Rb、Cs的正常氧化物可通过金属还原相应的硝酸盐得到：;碱金属和碱土金属氧化物与水反应都生成相应的氢氧化物。过氧化物与水反应生成过氧化氢和相应的氢氧化物，过氧化氢可进一步分解，放出氧气。过氧化物、超氧化物都能与CO2反应放出氧气，如：; 过氧化钠在碱性介质中是强氧化剂，常用作熔矿剂，以使既不溶于水又不溶于酸的矿石被氧化分解为可溶于水的化合物，例如：; 金属与非金属反应生成离子晶体时,阴阳离子具有一定的匹配关系才能满足能量最低。 半径相近匹配。如半径特小的Li+与半径比较小(但电荷高)的O2-生成正常氧化物。 电荷相等匹配。如K+,Rb+和Cs+(半径均比较大),与半径较大的一价阴离子O2-结合生成超氧化物。 小半径-高电荷匹配。如半径较小的Na+与半径大（但电荷高）的O22-生成过氧化物。;碱金属和碱土金属的氢氧化物中，除BeOH为两性，MgOH为中强碱外，其余均为强碱。 金属氢氧化物碱性强弱可用金属的离子势?判断。 ? = z / r (金属离子电荷与半径之比) ?值大，表明M与O原子间的引力大，该氢氧化物易作酸式电离;反之,作碱式离解：;氢氧化物呈碱性; BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2 熔点/℃ 40