无机化学-13碱金属和碱土金属全解电子教案.ppt

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1、无机化学-13碱金属和碱土金属全解表13-1碱金属元素的一些基本性质为何电离能逐渐降低?从上往下,活泼性逐渐升高还是逐渐降低?电极电势很小,具有强还原性表13-2碱土金属元素的一些基本性质问题:碱金属和碱土金属的氧化物谁的熔点更高,硬度更大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。原子半径增大金属性、还原性增强电离能、电负性减小LiBeNaMgKCaRbSrCsBa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海水(NaCl、Mg

2、Cl2、KCl)光卤石(KCl·MgCl·6H2O)。氯化物钠长石(Na[AlSi3O8])钾长石(K[AlSi3O8])锂辉石(Li2·Al2O3·4SiO2)硅酸盐矿明矾(K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O)石膏(CaSO4·2H2O)重晶石(BaSO4)天青石(SrSO4)硫酸盐矿大理石(CaCO3)石灰石(CaCO3)菱镁矿(MgCO3)碳酸盐矿物理性质密度小,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。碱金属单

3、质熔点密度较小,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。碱土金属的导电性最好的是镁和钙,其它的导电能力较差碱土金属单质BeMgCaSrBa单质的化学性质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。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

4、,难活化。如果将金属Li放于水中呢?更剧烈还是温和?与水反应LiNaKCa与水作用2M+2H2O→2MOH+H2(g)思考:将Be、Mg放于水中会发生剧烈化学反应吗?焰色反应4Li+O2=2Li2O6Li+N2=2Li3N4Na+O2=2Na2ONa2O+CO2=Na2CO3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才能进行反应。这是因为它的表面容易生成氧化膜保护层。△3Ca+N2====Ca3N2△3Mg+N2===Mg3N2在空气在燃烧时,钠生成过氧化物,钾、铷、铯生成超氧化物与空气反应思考:活泼

5、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。常温下锂可与氮气反应Li2ONa2O2KO2镁带的燃烧(g)H2NH2M(l)2NH2M(s)223+++-+→与液氨作用想一想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?2、碱金属有哪些特殊的物理性质?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

6、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。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。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

7、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。溶解性mol·l-1LiOHNaOHKOHRbOHCsOH5.326.419.117.925.8Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)28×10-65×10-41.8×10-26.7×10-22×10-1Be(OH)2+NaOH=Na[Be(OH))4]Be(OH)2+2HCl=2NaCl+2H2OBe(OH)2具有两性,而后者没有,利用此可区

8、别问题:如何利用化学方法区别Be(OH)2与Mg(OH)2?(重要)溶解度增大氢氧化物酸碱性判断标准R吸电子能力与离子势有关:ф=Z/r(r以pm为单位)LiOHBe(OH)2NaOHMg(OH)2KOHCa(OH)2RbOHSr(OH)2CsOHBa(OH)2

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