当前位置：文档之家 › 无机化学碱金属和碱土金属ppt课件

无机化学碱金属和碱土金属ppt课件

  • 格式：ppt
  • 大小：3.36 MB
  • 文档页数：16

下载文档原格式

  / 16

合集下载

第13章碱金属和碱土金属PPT课件

第13章碱金属和碱土金属PPT课件
（1）金属与非金属反应
（2）金属与水、酸的反应 E < - 0.41V的金属都可能与水反应。
（在常温下纯水的[H+]=10-7mol·L-1，其E H+/H2= - 0.41V）
钠、钾与水剧烈反应。钙与水的作用比较缓和，镁只能 与沸水起反应，铁则须在炽热的状态下与水蒸气发生反应。 如镁等与水反应生成的氢氧化物不溶于水,覆盖在金属表面,在 常温时使反应难于继续进行。
固体大多属分子型晶体
蒸气（或气体）分子大多是双原子或多 原子的
自由电子的存在和紧密堆积的结构使金属具有许多共同 的性质。
（1）金属光泽：当光线投射到金属表面上时，自由电子 吸收所有频率的光,然后很快放出各种频率的光(全反射),绝 大多数金属呈现钢灰色以至银白色光泽。
此外，金显黄色，铜显赤红色，铋为淡红色，铯为淡黄 色，铅是灰蓝色，这是因为它们较易吸收某一些频率的光 之故。
（3）超导电性：金属材料的电阻通常随温度的降低而减 小。1911年H.K.Onnes发现汞冷到低于4.2K时，其电阻突然 消失,导电性差不多是无限大,这种性质称为超导电性。具有 超导性质的物体称为超导体。
超导体电阻突然消失时的温度称为临界温度(T0)。超导 体的电阻为零，也就是电流在超导体中通过时没有任何损 失。超导材料大致可分为纯金属、合金和化合物三类。
超导材料可以制成大功率超导发电机、磁流发电机、超
导储能器、超导电缆、超导磁悬浮列车等。
1986年柏诺兹和缪勒发现了35K 超导的镧钡铜氧体 系,1987年度诺贝尔物理学奖； 1987年初美国吴茂昆等和我国 物理所赵忠贤等发现了90K 钇钡铜氧超导体，第一次实现了液 氮温度（77 K）这个温度壁垒的突破。 1987年底，我国留美学 者盛正直等首先发现了第一个不含稀土的铊钡铜氧高温超导体； 1988 年初日本研制成临界温度达110K的铋锶钙铜氧超导体； 1988年2月盛正直等又进一步发现了125K 铊钡钙铜氧超导体； 1993年 法国科学家发现了 135K 的汞钡钙铜氧超导体.

无机化学 碱金属和碱土金属的化合物 PPT课件

无机化学 碱金属和碱土金属的化合物 PPT课件


ห้องสมุดไป่ตู้
M（s） M+ （aq） rHm
A
H
M（g） I1 M+（g）
关键是 Li+ 的水合热 H << 0， 水合过程远比 Na+ 放热多。
0.22 >
碱式解离
Li+ Be2+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+
0.13 0.27 0.17 0.14 0.13 0.12
Li+，
Mg2+，Ca2+，Sr2+，Ba2+
< 0.2，故 LiOH 及 M（OH）2
亦均为碱性。
0.22 < < 0.32
两性
Li+ Be2+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+
六氟合铂（IV）酸铯 Cs2 [ PtF6 ] Ksp = 2.4 10－6
六氟合硅（IV）酸铯 Cs2 [ SiF6 ] Ksp = 1.3 10－5
氟硼酸铯
CsBF4 Ksp = 5 10－5
六硝基合钴（III）酸铯
Cs3 [ Co（NO2）6 ] Ksp = 5.7 10－16
或写成
B（e OH）2 + 2 OH－ —— BeO22－ + 2 H2O
氧化物的水化物一般键联形式是 MOH
究竟是酸式解离，还是碱式解离， 取决于 M 的电场。
MOH 若 M 的电场强，氧的电子云偏向 M 和 O 之间，从而加强 M－O 键； 同时氧的电子云在 O 和 H 之间密 度降低，故削弱了 O－H 键。
高氯酸铷 高碘酸铷

《碱金属和碱土金属》PPT课件

《碱金属和碱土金属》PPT课件

有趣的是，不论溶解的是何种金属，稀溶液都具有 同一吸收波长的蓝光。这暗示各种金属的溶液中存在着 某一共同具有的物种。后来实验这个物种是氨合电子， 电子处于4~6个 NH3 的 “空穴” 中。
溶液的蓝色由溶剂合电子跃迁引起。
此蓝色稀溶液具有顺磁性，并随碱金 属浓度增加顺磁性降低。？？？
溶剂合电子
1.3 锂 、铍的特殊性 对角线规则
6 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
第1章 碱金属与碱土金属
本章要求
1．了解 s 区元素的物理性质。 2．了解主要元素单质的制备, 掌握钾和钠制备方法。 3．掌握s区元素的氢化物、氧化物、氢氧化物的性质，
掌握氢氧化物的碱性变化规律。 4．掌握 s 区元素的重要盐类化合物的性质，会用热力
学观点解释盐类溶解性。 5．掌握碳酸盐的分解规律。 6．掌握对角线规则和锂、铍的特殊性。
（大多为强碱），与非金属作用形成相应的化合物 （大多为离子型的，Li，Be的化合物多为共价型 ）。 4. 其盐类不发生水解。
注：它们的活泼性有差异
小电 强金 原 离 属子 能 性半 、 、径 电 还增 负 原大 性性 减增
IA
IIA
Li
Be
Na
Mg
K
Ca
Rb
Sr
Cs
Ba
ns1
ns2
原子半径减小 金属性、还原性减弱 电离能、电负性增大

第一章碱金属与碱土金属_PPT幻灯片

第一章碱金属与碱土金属_PPT幻灯片

Li+/Li Na+/Na K+/K Rb+/Rb Cs+/Cs
-3.04 -2.71 -2.93 -2.92 -2.92
Be2+/Be Mg2+/Mg Ca2+/Ca Sr2+/Sr Ba2+/Ba
-1.97 -2.36 -2.84 -2.89 -2.92
右图以自由能变给出了锂 和铯的热化学循环，该循环表 示了相关能量的补偿关系.根据 循环算得的标准电极电势与下 表中的数据十分接近.在计算时 要用到下面的公式：
气态中，Na固体盐，[Na(18C6)]+Na-
四、配位性能 这两族元素是周期表中最弱的配合物形成体。 1、与一般的无机配体(X-，OH-，NO3-) 不生成配合物。 2、与螯合剂、大环;
3、Be2+的半径小，电荷高，是较强的电子对接受体。 BeF4 2- ，Be(C2O4)2 2-
（二）金属性变化规律 1、 碱金属、碱土金属的金属性从上至下增加； 2、 从IA到IIA金属性降低。
金属键基本观点
金属 易 失电子形成正离子 金属原子 金属键 形成 电子
S上册 P190
理论的应用
解释金属的特性：
(1) 金属光泽 (2) 金属有电阻，能导电
自由电子的定向运动，产生导电性。 自由电子运动中受核的引力，产生电阻。 (3) 金属有导热性 自由电子运动中与原子核不断碰撞，产 生热能的交换。 (4) 优良的机械加工性能
溶解性的变化规律。
Li: lithium Na: sodium K: potassium Ru: rubidium Cs: cesium Fr: francium Be: beryllium Mg: magnesium Ca: calcium Sr: strontium Ba: barium Ra: radium

碱金属和碱土金属元素PPT课件

碱金属和碱土金属元素PPT课件

除Be, Mg外 除Be, Mg, Li 外 K, Rb, Cs
离子半径增大，稳定性提高 阴阳离子相互匹配原则：大阳离子配大阴离子稳定
2020/1/5
9
氧化物（正常）
空气中燃烧： Li2O 和 碱土氧化物MO
其它碱金属正常氧化物的两个方法 ： （金属与过氧化物或硝酸盐作用）
Na2O2 + 2 Na--- 2Na2O 2MNO3 +10M --- 6M2O + N2 (M=K, Rb, Cs) 碱土金属正常氧化物其它制备方法：
2020/1/5
6
碱金属和碱土金属元素常见氧化态分别为+1和+2。
碱金属第一电离能很小，容易失去1个 s电子而显示+1氧化态，但第 二电离能很大，很难再失去第二个电子，因此，它们不会表现出其 它氧化态，只有+1一种氧化态。
碱土金属第一、第二电离能较小，易失去2个电子，而第三电离能很 大，很难再失去第三个电子，只有+2氧化态。
碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等热分解
2020/1/5
10
过氧化物
空气中燃烧： Na2O2 BaO2 低温下通O2于K, Rb, Cs 液氨溶液：对应过氧化物
Ca, Sr, Ba氧化物与过氧化氢作用：对应过氧化物
工业上过氧化钡生成 2BaO + O2 -- 2BaO2 (793K以上)
应用：Na2O2强氧化剂（工业漂白剂）： 与H2O Na2O2 + 2H2O--- 2NaOH+H2O2 稀酸 Na2O2 + H2SO4--- Na2SO4+H2O2
具有低密度、低硬度、低熔点特点，有一定导电性和导 热性。（金属键不牢固）

十七章碱金属和碱土金属PPT课件

十七章碱金属和碱土金属PPT课件
俗名： 光卤石、石膏、菱镁矿、方解石、重晶石等
23.11.2020
2
碱金属和碱土金属元素的基本性质
元素符号 I1
电负性
Li 520 0.98
Na 496 0.93
K 419 0.82
Rb 403 0.82
Cs 376 0.79
ψθ/V -3.045 -2.714 -2.925 -2.925 -2.923

普通氧化物 过氧化物 超氧化物 臭氧化物
ⅠA Na2O ⅡA CaO
Na2O2 NaO2 KO3 CaO2 CaO4
普通氧化物(O2-) 1s22s22p6
σ σ σ π 过氧化物(O22-) K (2 K s ) 2 (* 2 s ) 2 (2 p ) 2 (2 p ) 4 (* 2 p ) 4 σ σ σ π 超氧化物(O2-) K (2 K s) 2 (* 2 s) 2 (2 p ) 2 (2 p ) 4 (* 2 p ) 3
元素符号 I1
电负性 ψθ/V
Be 900 1.57 -1.85
Mg 738 1.31 -2.36
Ca Sr Ba 590 550 503 1.00 0.95 0.89 -2.87 -2.87 -2.91
23.11.2020
3
小电 强金 原 离 属子 能 性半 、 、径 电 还增 负 原大 性性 减增
23.11.2020
13
3.金属置换法[主制K、Rb、Cs(高温、低压）]
KCI+Na=NaCI+K↑ 2RbCI+Ca=CaCI2+2Rb↑ 2CsAIO2+Mg=MgAI2O4+2Cs↑
[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？

碱金属与碱土金属.ppt

碱金属与碱土金属.ppt
光卤石— KCl·MgCl2·6H2O，明矾等 Li: 锂辉石—Li2O·Al2O3·4SiO2
Be: 绿柱石-3BeO·Al2O3·6SiO2、硅铍石-3BeO·SiO2、铝铍石 Mg: 菱镁矿-MgCO3、光卤石等 Ca: 分布广，以碳酸盐和硫酸盐形成存在。如方解石、石灰
石-CaCO3、石膏-CaSO4·2H2O Sr: 天青石-SrSO4、碳酸锶矿SrCO3 Ba: 重晶石-BaSO4、毒重石BaCO3
φAo /V
-3.045 -2.714 -2.925 -2.925 -2.923 -1.85 -2.36 -2.87 -2.89 -2.91
一. 价电子层结构：ns1 和 ns2
二. 碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规则的一族元素
1. 原子半径是同周期中最大的、核电荷在同周期中最小。
2. 电离能、电极电势、电负性是同周期中最小的(由于具有稀有气 体的稳定电子层结构，对核的屏蔽作用较高) ;
二、物理性质
单质 性质
锂 钠 钾 铷 铯 铍 镁钙锶 钡
密度/ g.dm-3
0.534 0.971 0.86 1.532 1.873 1.85 1.74 1.55 2.54 3.5
熔点/K
453.7 370.9 337 312.0 301.5 1551 922 1112 1042 993
沸点/K
1620 1156 1047 961 951.5 3243 1363 1757 1657 1913
Potassium Rubidium Cesium Francium
碱 Be Mg
土 金
铍
镁
属 Beryllium Magnesium
Ca 钙
Calcium
Sr Ba 锶钡

《碱金属碱土金属》PPT课件

《碱金属碱土金属》PPT课件

因为它熔点低，易挥发，生成的K易溶在熔融的
KCl中，难于分离，且电解中编产辑p生pt 的超氧化物与
18
金属钾会发生爆炸。
二、其它氧化 物的制备
过氧化物
超氧化物
4Na＋O2==45=3-=4=73=K=2Na2O
573-673K
2Na2O＋O2====2Na2O2
773-793K
2BaO＋O2======2BaO2
第十七章 碱金属 碱土金属
The Elements of the Alkali and the Alkaline Earth Metals
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
S区元素
P区元素
2He
3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne
11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
锂辉石(Li2·Al2O3·4SiO2)
明矾(K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O) 大理石（ (CaCO3 ）
石膏(CaSO4·2H2O) 重晶石(BaSO4) 硫酸盐矿
石灰石(CaCO3) 碳酸盐矿
天青石(SrSO4)
菱镁矿(MgCO3)
编辑ppt
8
金属的制备
电解熔盐法是最强的氧化还原手段，由 于卤化物的熔点较低，所以常用电解氯 化物法制备活泼金属：
MO+CO2 = MCO3 (M=碱土金属) BeO+NaOH=Na2Be(OH)4(铍酸钠)
BeO+编2辑HppCt l=BeCl2+H2O
17
1、为什么自然界没有游离态的碱金属和 碱土金属？它们主要以哪些形式存在？
12、、答碱：金因属为有碱哪金些属特和殊碱的土物金理属性是质最？活泼的 金因形盐3碱备、属此式矿土金，它有。工金属它们卤业属钾们总化上有。与是物常哪空以，用些气化硅电？或合酸解为水态盐方什接存矿法么触在，制不时于硫备用会自酸的电发然盐碱解生界矿金法反，和属制应主碳和，要酸

第12章 碱金属和碱土金属ppt课件

第12章 碱金属和碱土金属ppt课件
萤石: CaF2
萤石
绿柱石 : Be3Al2 [Si6O18] 菱镁矿 : MgCO3 石膏 : CaSO4 ·2H2O
大理石 : CaCO3 天青石 : SrSO4 重晶石 : BaSO4
12 - 1 金属单质
12-1-1 物理性质
Li, 体心立方
Na,体心立方
K,体心立方
Rb,体心立方
Cs,体心立方
阴极
助熔剂能降低电解的温度, 使Na易于聚集,防止因高温下 阳极 Na的挥发(Na,b.p.883℃ ).
盐 盐的m.p./℃ 电解质熔盐的摩尔比 熔盐温度/℃
LiCl 614
LiCl:KCl≈1:1
400~500
NaCl 803
NaCl:CaCl2 ≈2:3
580
708
MgCl2 :KCl≈1:2
金 属 直接反应的物质
化学反应式
Li Na K,Rb,Cs 碱土金属 Ca,Sr,Ba
碱金属 碱土金属
O2 NH3
4M + O2 → 2M2O 2M + O2 → M2O2 M + O2 → MO2 2M + O2 → 2MO M + O2 → MO2
M + NH3→ MNH2+ 1/2H2 M + 2NH3→ M(NH2)2+ H2
B2O33Mg3MgO 2B Si O 22MgSi 2MgO
金 属 直接反应的物质 化学反应式
碱金属 碱土金属 碱金属 Ca,Sr,Ba
Mg 碱金属 碱土金属
Li
Mg,Ca,Sr,Ba
碱金属
Mg,Ca,Sr,Ba
H2
H2O 卤素X2 N2 S
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

1、Li反应时由于产物溶解度小而覆盖在 金属表面上，使反应缓慢进行。 2、Li熔点较高，升华热也大，难活化。
如果将金属Li 放于水中呢？ 更剧烈还是温和？
•与水作用 2M + 2H2O → 2MOH + H2(g)
Li
Na
K
Ca
思考：将Be、Mg
放于水中会发生
剧烈化学反应吗？
焰 色 反 应
与空气反应
2、碱金属有哪些特殊的物理性质？
想一想
1、答：因为碱金属和碱土金属是最活泼的 金属，它们与空气或水接触时会发生反应， 因此它们总是以化合态存在于自然界，主要 形式有卤化物，硅酸盐矿，硫酸盐矿和碳酸 盐矿。
2、碱金属的特殊物理性质：密度小、硬度小、 导电性强、容易形成液态合金。
3、工业上常用电解方法制备的碱金属和碱土金属有哪些？为 什么不用电解法制备金属钾。
表13-1 碱金属元素的一些基本性质
元素
从上往下，活泼 性质
Li
Na
K
Rb
Cs
性逐渐升高还是 价电子构型
2S1
3S1
4S1
5S1
6S1
逐பைடு நூலகம்降低?
主要氧化数
+1
为何电离能 逐渐降低?
第一电离势
(kJ.mol1-)
521 499 421 405 371
电负性
0.98 0.93 0.82 0.82 0.79
元素 性质
价电子构型
主要氧化数
第一电离势 (kJ.mol-1)
E0(M2+/M)(V)
M2+ 水合热 (kJ.mol-1)
Be Mg Ca
2S2
3S2
4S2
+2
905 742 593
-1.85 -2.375 -2.76
2494 1921 1577
Sr 5S2
552 -2.89 1443
Ba 6S2
564 -2.90 1305
碱金属在常温下可 以与空气中的O2、 CO2、水汽等反应
碱土金属一般要加热
4Li＋O2＝2Li2O 6Li＋N2＝2Li3N
4Na＋O2＝2Na2O Na2O＋CO2＝Na2CO3
常温下锂可 与氮气反应
在空气在燃烧时，钠生成过氧化 物，钾、铷、铯生成超氧化物
才能进行反应。这是 因为它的表面容易生 成氧化膜保护层。
碱土金属的导电性最好的是镁和钙，其它
的导电能力较差
Be
Mg Ca Sr
Ba
单质的 化学性质
与水反应
ⅠA族是最活泼的金属元素，其次是ⅡA 族，同族中单质的化学性质由上到下活 泼性增强
切割一小块钠放在水中，可观察 到钠浮在水面上与水激烈反应而 来回运动着：
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
钾可在水面上燃烧呈现紫红色火 焰。
温度为900℃时，反应：Na(l)+KCl(l)——NaCl(l)+K(g)，钾成 为气体挥发，使平衡向右移动，反应得以进行。
氢氧化物
碱金属的氢氧化物对皮肤和纤维有强烈 的腐蚀作用，所以又称为荷性碱。
物理性质
碱金属和碱土金属的氢氧化物均为白色 固体，吸水容易潮解，溶于水时放热。
溶解度增大
溶解性 mol·l-1
碱金属 碱土金属
The Elements of the Alkali and the Alkaline Earth Metals
学习重点:
氧化物的化学性质 碱土金属氢氧化物的酸碱性变化规律 盐的热稳定性变化规律 对角线规则
学习难点:
盐的热稳定性变化规律 对角线规则
第一节 碱金属和碱土金属的通性
电极电势很小， 具有强还原性
E0(M+/M)(V)
M+ 水合热 (kJ.mol-1)
-3.045 -2.7109 -2.923 -2.925 519 406 322 293
-2.93 254
表13-2 碱土金属元素的一些基本性质
Na2O和MgO均 为离子晶体， 后者中阳离子 半径更小，电 荷更高，因而 离子键能更大， 熔点高，硬度 大。
钠长石(Na[AlSi3O8]) 硅酸盐矿 钾长石(K[AlSi3O8])
锂辉石(Li2·Al2O3·4SiO2)
明矾(K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O)
石膏(CaSO4·2H2O) 重晶石(BaSO4) 硫酸盐矿 天青石(SrSO4)
大理石（ CaCO3 ） 石灰石(CaCO3) 碳酸盐矿 菱镁矿(MgCO3)
物理性质
碱金属单质
密度小，容易反应。 ——钾钠保存于煤油中，锂保存于蜡中。 硬度小——用小刀可以切割它们。 熔沸点较低——随原子量的增大而降低。
导电性强 Cs、Rb用于作光电材料。
熔点
碱土金属单质
密度较小，硬度大。 如镁和铍用于制轻质合金，如镁铝合金和 电子合金，用于制造飞机部件，铍铜合金 具有强度大，硬度高弹性好等优点。
工业上常用电解的方法制备的碱金属是锂和钠，碱土金属是镁 和钙。钾一般不用电解法制备，因为它熔点低，易挥发，生成 的K易溶在熔融的KCl中，难于分离，且电解中产生的超氧化物 与金属钾会发生爆炸。
4、钠不比钾活泼，但工业上可用钠与氯化钾高温反应制备钾， 你知道其中原因吗？
低温时，反应：Na(l)+KCl(l)——NaCl(l)+K(l)，难进行。
△
3Ca＋N2====Ca3N2
△
3Mg＋N2===Mg3N2
思考：活泼金属 应当如何保存？
要避免与空气接触。锂要保存于蜡中，钾、 钠、钙等应保存于煤油中。
Li2O
Na2O2
镁 带 的
燃
KO2
烧
2M(s)+ 2NH3 (l) →2M+ + 2NH-2 + H2 (g)
与 液 氨 作 用
1、为什么自然界没有游离态的碱金属和 碱土金属？它们主要以哪些形式存在？
第IA族包括锂、 钠、钾、铷、铯 和钫六种元素， 由于它们的氢氧 化物都是易溶于 水的强碱，所以 称它们为碱金属 元素。其中钫是 放射性元素。
ⅠA ⅡA
Li Be Na Mg K Ca Rb Sr Cs Ba Fr Ra
第IIA族包括铍、镁、 钙、锶、钡和镭六种 元素，由于钙、锶和 钡的氧化物在性质上 介于“碱性的”碱金 属氧化物和“土性的” 难熔的氧化物Al2O3之 间，所以称它们为碱 土金属。其中镭是放 射性元素。
问题：碱金属和碱土金属的氧化物谁的熔点更高，硬度更大
电金原 离属子 能性半 、、径 电还增 负原大 性性
减增 小强
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
第二节 碱金属和碱土金属的单质
在自然界中的存在
氯化物
海水（NaCl、MgCl2 、KCl） 光卤石(KCl·MgCl·6H2O)。