无机化学 第九章：主族元素课件.ppt

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1、Chapter9：Maingroupelement第九章：主族元素Chapter9：Maingroupelement1、掌握：卤素、O、S、N、P、As、Bi、C、Si、Sn、Pb、B元素重要化合物的基本性质。2、熟悉：s区p区各族元素电子层结构、基本性质及其相互关系。3、了解：主族元素中s区p区元素的通性及s区p区元素在医药中的应用。学习目的：前言主族元素包括s区和p区元素。其中s区元素位于周期表的最左侧，包括价层电子分别为ns1和ns2的IA族和IIA族元素。p区元素包括周期表中的IIIA到VIIA和0族等六个族的31个元素，包括了除氢以外的所有非金属元素、

2、准金属元素和一部分金属元素。p区元素中多数属于生命必需元素，在医药领域具有广泛应用。第一节s区元素一、氢氢的电子结构为1s1。氢的三种同位素分别是普通氢或称氕(11H或H),重氢或称氘(或D)和氚(31H或T)。自然界中氢主要以化合物的形式存在。在水、碳氢化合物及所有生物组织中都含有氢。（一）氢原子的成键特征氢原子在形成化学键时，其成键方式主要有以下几种情况：1.失去价电子形成H+即质子HH:1s1[][H]+2.形成共价键。氢很容易同其他非金属通过共用电子对结合，形成共价型氢化物。（一）氢原子的成键特征氢原子在形成化学键时，其成键方式主要有以下几种情况：3.获

3、得一个电子，形成H-这是氢和活泼金属相化合形成离子型氢化物的价键特征。由于H-有较大的半径，容易变形，仅存于离子型氢化物晶体中，在水中立即水解产生H2。NaH+H2O=NaOH+H2↑（二）氢的性质氢的扩散性好，导热性强。氢是所有气体中最轻的。由于氢分子之间的引力小，致使其熔点和沸点极低，很难液化。氢在水中的溶解度很小，以体积计在273K时仅能溶解2%，但可大量溶解于镍、钯、铂等金属中。溶解度低难液化熔沸点低（二）氢的性质氢分子是相对稳定的。由于氢原子半径特别小，又无内层电子，因而氢分子中的共用电子对直接受核的作用，形成的δ键相当牢固，故氢分子的离解能相当大。根

4、据测定：H2=2HΔHθ=431.58kJ/mol，所以单质氢在常温下不活泼。（三）离子型氢化物氢几乎能和除稀有气体外的所有元素结合，生成不同类型的化合物。氢的化合物可分为三类：离子型氢化物，即s区元素的氢化物；共价型氢化物，即p区元素的氢化物；过渡型氢化物，即d区、ds区元素的氢化物。氢的化合物离子型氢化物共价型氢化物过渡型氢化物（三）离子型氢化物与卤素原子不同，氢形成H-的过程是强烈吸热的。由于这一过程的吸热性，氢原子只同活泼性最强的金属（碱金属、碱土金属、铍和镁除外）形成离子型氢化物。2M+H2=2M+H-(M指碱金属)M+H2=M2+H2-(M指Ca、S

5、r、Ba)1/2H2(g)+e-=H-ΔHθ=150.62kJ/mol（三）离子型氢化物离子型氢化物都是白色盐状晶体，一般都是由金属和氢气在高温条件下直接反应来合成的。这类氢化物有很高的反应活性，遇水立即反应，生成H2和金属氢氧化物。MH+H2O=MOH+H2↑离子型氢化物受热后分解:（三）离子型氢化物离子型氢化物都是极强的还原剂。例如，固态NaH在673K时能将TiCl4还原为金属钛。TiCl4+4NaH=Ti+4NaCl+2H2↑H-能在非极性溶剂溶液中同B3+、Al3+等结合成复合氢化物：官能团还原剂二、碱金属ⅠA：Li、Na、K、Rb、Cs、Frns1Ⅰ

6、A族由锂、钠、钾、铷、铯、钫六种元素组成，它们的氧化物溶于水呈强碱性，所以称为碱金属。碱金属元素在自然界中均以化合物存在。其中，钠和钾的元素丰度较大，分布较广，属于常见元素；锂、铷、铯在自然界中的元素丰度较小，属于稀有金属；钫属于放射性元素。碱金属的核外电子构型为ns1，在同周期元素中，它们的原子半径最大，而核电荷最小。由于内层电子的屏蔽作用较强，故这些元素很容易失去最外层的一个s电子，从而使碱金属的第一电离势在同周期元素中为最低。因此，碱金属是同周期元素中金属性最强的元素。（一）碱金属元素概述M-e-→M+极强的还原性（一）碱金属元素概述（一）碱金属元素概述1

7、.s区元素是最活泼的金属元素，碱金属单质能直接或间接与卤素、氧、硫、氮、磷等电负性较大的非金属作用。它们极易与空气中的O2反应，铷和铯在空气中会立即燃烧。因此，碱金属单质必须保存在煤油中，由于锂的密度小于煤油，放在固体石蜡中保存。2Na+O2＝Na2O2（一）碱金属元素概述焰色反应（一）碱金属元素概述2.在隔绝空气的条件下，锂、钠、钾均可与水反应，生成氢氧化物并放出氢气，Rb和Cs遇H2O就发生燃烧，甚至爆炸。2Na+H2O＝NaOH+H2↑（一）碱金属元素概述3.碱金属元素都能溶于液氨，生成蓝色的、可导电的溶液，碱金属氨溶液的蓝色是电子氨合物e(NH3)y－颜

8、色。M(s)+(x+y)