碱金属与碱土金属的区别

第14章 碱金属和碱土金属

一、选择题

1、下列各对元素中，化学性质最相似的是 D

A、Be与Mg B、Mg与Al C、Li与Be D、Be与Al

2、下列元素中，第一电离能最小的是 C

A、Li B、Be C、Na D、Mg

3、下列氮化物中，最稳定的是 A

A、Li3N B、Na3N C、K3N D、Ba3N2

4、下列离子水合时，放出热量最少的是 C

A、Li+ B、Na+ C、K+ D、Mg2+

5、下列过氧化物中，最稳定的是 D

A、Li2O2 B、Na2O2 C、K2O2 D、Rb2O2

6、下列化合物中，键的离子性最小的是 A

A、LiCl B、NaCl C、KCl D、BaCl2

7、下列碳酸盐中，热稳定性最差的是 B

A、BaCO3 B、CaCO3 C、K2CO3 D、Na2CO3

8、下列化合物中，在水中溶解度最小的是 C

A、NaF B、KF C、CaF2 D、BaF2

9、下列各组化合物中，用煤气灯加热时分解产物类型不同的一组是 B

A、NaNO3 KNO3 B、LiNO3 NaNO3

C、LiNO3 Mg(NO3)2 D、Mg(NO3)2 Cu(NO3)2

10、下列化合物中，溶解度最大的是 B

A、LiF B、NaClO4 C、KClO4 D、K2PtCl6

11、下列化合物中，具有顺磁性的是 C

A、Na2O2 B、SrO C、KO2 D、BaO2

12、下列钡盐中，在酸中溶解度最小的是 D

A、BaCO3 B、BaC2O4 C、BaCrO4 D、BaSO4

13、关于s区元素的性质，下列叙述中不正确的是 A

A、 由于s区元素的电负性小，所以都形成典型的离子型化合物

B、 在s区元素中，Be、Mg因表面形成致密的氧化物保护膜而对水较稳定

碱金属与碱土金属的区别

碱金属和碱土金属是化学元素周期表中两个重要的元素家族。它们在物理性质、化学性质以及在自然界中的分布等方面存在着显著的区别。本文将详细探讨碱金属和碱土金属的区别。

一、物理性质的区别

1. 密度和硬度：碱金属的密度和硬度较低，比较轻盈，容易被切割和压制成各种形状。而碱土金属的密度和硬度相对较高，比碱金属更坚硬且具有更高的密度。

2. 熔点和沸点：碱金属具有相对较低的熔点和沸点，例如钾的熔点为63.38℃，锂的熔点为180.54℃。而碱土金属的熔点和沸点相对较高，例如镁的熔点为649℃，钙的熔点为842℃。

3. 导电性：碱金属具有很高的导电性，可以很容易地导电。碱土金属也具有良好的导电性，但相对于碱金属来说稍逊一筹。

二、化学性质的区别

1. 与水反应：碱金属具有与水剧烈反应的性质，生成碱性氢氧化物和氢气。例如，钠与水反应产生氢气并生成氢氧化钠。而碱土金属与水反应较为缓慢，生成相应的碱土金属氢氧化物和氢气。例如，钙与水反应生成氢气并生成氢氧化钙。

2. 氧化性：碱金属具有较强的氧化性，容易损失电子形成正离子。碱土金属也具有一定的氧化性，但相对于碱金属来说较低。 3. 化合价：碱金属的化合价多为+1，例如钠的氧化状态为+1。而碱土金属的化合价多为+2，例如镁的氧化状态为+2。

三、自然界中的分布

1. 碱金属在自然界中相对较为稀少，主要以盐湖和海水中的含量较高。其中，氯化钠是最常见的碱金属盐。

2. 碱土金属在自然界中相对较为丰富，分布广泛。例如，镁和钙广泛存在于岩石、矿石和土壤中。

四、应用领域的区别

1. 碱金属应用：碱金属广泛应用于多个领域，包括电池、合金制备、烟火制造、钢铁生产等。钾化合物还用于肥料的制造。

2. 碱土金属应用：碱土金属在建筑材料、医学、农业等领域中有着重要的应用。例如，镁合金用于航空和汽车制造，钙化合物可用作水泥生产中的添加剂。

结论

总的来说，碱金属和碱土金属在物理性质、化学性质、自然界分布以及应用领域等方面存在显著的区别。对于化学研究和应用，了解这些区别可以帮助我们更好地利用这两个元素家族的特性。

第15章 碱金属与碱土金属

教学要求

1．掌握碱金属、碱土金属单质的性质，了解其结构、制备、存在及用途与性质的关系。

2．掌握碱金属、碱土金属氧化物的类型及重要氧化物的性质及用途。

3．了解碱金属、碱土金属氢氧化物溶解性和碱性的变化规律。

4．掌握碱金属、碱土金属重要盐类的性质及用途，了解盐类热稳定性、溶解性的变化规律。

教学时数 4学时

15-1 碱金属和碱土金属的通性

碱金属元素原子的价电子层结构为ns1。因此，碱金属元素只有+1氧化态。碱金属原子最外层只有一个电子，次外层为8电子(Li为2电子)，对核电荷的屏蔽效应较强，所以这一个价电子离核校远，特别容易失去，因此，各周期元素的第一电离能以碱金属为最低。与同周期的元素比较，碱金属原子体积最大，只有一个成键电子，在固体中原子间的引力较小，所以它们的熔点、沸点、硬度、升华热都很低，并随着Li一Na—K一Rb一Cs的顺序而下降。随着原子量的增加(即原子半径增加)，电离能和电负性也依次降低，见表17—1。

碱金属性质的变化一般很有规律，但由于锂原子最小，所以有些性质表现特殊。事实上，除了它们的氧化态以外，锂及其化合物的性质与本族其它碱金属差别较大，而与周期表中锂的右下角元素镁有很多相似之处。

碱金属元素在化合时，多以形成离子键为特征，但在某些情况下也显共价性。气态双原子分子，如Na2、Cs2等就是以共价键结合的。碱金属元素形成化合物时，锂的共价倾向最大，铯最小。

与碱金属元素比较，碱土金属最外层有2个s电子。次外层电子数目和排列与相邻的碱金属元素是相同的。由于核电荷相应增加了一个单位，对电子的引力要强一些，所以碱土金属的原子半径比相邻的碱金属要小些，电离能要大些，较难失去第一个价电子。失去第二个价电子的电离能约为第一电离能的一倍。从表面上看碱土金属要失去两个电子而形成二价正离子似乎很困难，实际上生成化合物时所释放的晶格能足以使它们失去第二个电子。它们的第三电离能约为第二电离能的4—8倍，要失去第三个电子很困难，因此，它们的主要氧化数是+2而不是+1和+3。由于上述原因，所以碱土金属的金属活泼性不如碱金属。比较它们的标准电极电势数值，也可以得到同样的结论。在这两族元素中，它们的原了半径和核电荷都由上而下逐渐增大，在这里，原子半径的影响是主要的，核对外层电子的引力逐渐减弱，失去电子的倾向逐渐增大，所以它们的金属活泼性由上而下逐渐增强。

第15章 碱金属与碱土金属

教学要求

1．掌握碱金属、碱土金属单质的性质，了解其结构、制备、存在及用途与性质的关系。

2．掌握碱金属、碱土金属氧化物的类型及重要氧化物的性质及用途。

3．了解碱金属、碱土金属氢氧化物溶解性和碱性的变化规律。

4．掌握碱金属、碱土金属重要盐类的性质及用途，了解盐类热稳定性、溶解性的变化规律。

教学时数 4学时

15-1 碱金属和碱土金属的通性

碱金属元素原子的价电子层结构为ns1。因此，碱金属元素只有+1氧化态。碱金属原子最外层只有一个电子，次外层为8电子(Li为2电子)，对核电荷的屏蔽效应较强，所以这一个价电子离核校远，特别容易失去，因此，各周期元素的第一电离能以碱金属为最低。与同周期的元素比较，碱金属原子体积最大，只有一个成键电子，在固体中原子间的引力较小，所以它们的熔点、沸点、硬度、升华热都很低，并随着Li一Na—K一Rb一Cs的顺序而下降。随着原子量的增加(即原子半径增加)，电离能和电负性也依次降低，见表17—1。

碱金属性质的变化一般很有规律，但由于锂原子最小，所以有些性质表现特殊。事实上，除了它们的氧化态以外，锂及其化合物的性质与本族其它碱金属差别较大，而与周期表中锂的右下角元素镁有很多相似之处。

碱金属元素在化合时，多以形成离子键为特征，但在某些情况下也显共价性。气态双原子分子，如Na2、Cs2等就是以共价键结合的。碱金属元素形成化合物时，锂的共价倾向最大，铯最小。

与碱金属元素比较，碱土金属最外层有2个s电子。次外层电子数目和排列与相邻的碱金属元素是相同的。由于核电荷相应增加了一个单位，对电子的引力要强一些，所以碱土金属的原子半径比相邻的碱金属要小些，电离能要大些，较难失去第一个价电子。失去第二个价电子的电离能约为第一电离能的一倍。从表面上看碱土金属要失去两个电子而形成二价正离子似乎很困难，实际上生成化合物时所释放的晶格能足以使它们失去第二个电子。它们的第三电离能约为第二电离能的4—8倍，要失去第三个电子很困难，因此，它们的主要氧化数是+2而不是+1和+3。由于上述原因，所以碱土金属的金属活泼性不如碱金属。比较它们的标准电极电势数值，也可以得到同样的结论。在这两族元素中，它们的原了半径和核电荷都由上而下逐渐增大，在这里，原子半径的影响是主要的，核对外层电子的引力逐渐减弱，失去电子的倾向逐渐增大，所以它们的金属活泼性由上而下逐渐增强。