無(wú)機(jī)化學(xué)第七章 S區(qū)元素

1、無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)Chapter 7 s-Block Elements主講人主講人 董秀麗董秀麗 無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)ns12(n-1)d110ns2(n-1)d10ns12ns2np16無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)第七章第七章 s區(qū)元素區(qū)元素7.1 s s區(qū)元素的通性區(qū)元素的通性7.2 s s區(qū)元素單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)7.3 s s區(qū)元素的生物學(xué)效應(yīng)及常用藥物區(qū)元素的生物學(xué)效應(yīng)及常用藥物 s-Block Elements無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)本章教學(xué)要求本章教學(xué)要求1、掌握堿金屬、堿土金屬的通性，掌、掌握堿金屬、堿土金屬的通性，掌握握Na+、K+、Mg2+、Ca2+的鑒定方法；的鑒定方法；

2、2、熟悉常見(jiàn)堿金屬、堿土金屬的重要、熟悉常見(jiàn)堿金屬、堿土金屬的重要化合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)；化合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)；3、了解金屬離子的生物學(xué)效應(yīng)。、了解金屬離子的生物學(xué)效應(yīng)。 A Li Na K Rb Cs A BeMgCa SrBa無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)堿金屬堿金屬(IA ): ns1(因?yàn)樗鼈兊难趸锏乃芤猴@堿性因?yàn)樗鼈兊难趸锏乃芤猴@堿性) Li, Na, K, Rb, Cs, Fr堿土金屬堿土金屬(IIA ): ns2(因?yàn)樗鼈兊难趸锛嬗袎A性和土性因?yàn)樗鼈兊难趸锛嬗袎A性和土性) Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra土性土性 化學(xué)上把難溶于水和難熔融的性質(zhì)稱(chēng)為化學(xué)上把難溶于水和難熔融的性

3、質(zhì)稱(chēng)為 “土性土性” 都是活潑金屬都是活潑金屬7.1 s區(qū)元素的通性區(qū)元素的通性無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)堿金屬堿金屬 (alkalin metals)(A): ns1堿土金屬堿土金屬 (alkalin earth metals)(A): ns2lithiumsodiumpotassiumrubidiumcaesiumfranciumberylliummagnesiumcalciumstrontiumbariumradium原子半徑增大原子半徑增大金屬性、還原性增強(qiáng)金屬性、還原性增強(qiáng)電離能、電負(fù)性減小電離能、電負(fù)性減小原子半徑減小原子半徑減小 金屬性、還原性減弱金屬性、還原性減弱 電離能、電負(fù)性增大電離

4、能、電負(fù)性增大7.1 s區(qū)元素的通性區(qū)元素的通性無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)A原子序數(shù)原子序數(shù)價(jià)電子構(gòu)型價(jià)電子構(gòu)型金屬半徑金屬半徑(pm)熔點(diǎn)熔點(diǎn)()沸點(diǎn)沸點(diǎn)()硬度硬度(金剛石金剛石=10)Li (鋰鋰)32s1152180.513420.6Na (鈉鈉)113s118697.82882.90.4K (鉀鉀)194s122763.257600.5Rb (銣銣)375s124838.896860.3Cs (銫銫)556s126528.40669.30.2 A原子序數(shù)原子序數(shù)價(jià)電子構(gòu)型價(jià)電子構(gòu)型金屬半徑金屬半徑（pm）熔點(diǎn)熔點(diǎn)()沸點(diǎn)沸點(diǎn)()硬度硬度(金剛石金剛石=10)Be (鈹鈹)42s21111278

5、29704Mg (鎂鎂)123s2160648.811072.0Ca (鈣鈣)204s219783914841.5Sr (鍶鍶)385s221576913841.8Ba (鋇鋇)566s221772516401.25因?yàn)樵拥脑影霃捷^大、核電荷較少因?yàn)樵拥脑影霃捷^大、核電荷較少, ,其金其金屬晶體中的金屬鍵很不牢固屬晶體中的金屬鍵很不牢固. . 故單質(zhì)的故單質(zhì)的熔、沸熔、沸點(diǎn)點(diǎn)較低，較低，硬度硬度較小較小7.1 s區(qū)元素的通性區(qū)元素的通性堿金屬和堿金屬和Ca、Sr、Ba均可用刀切割均可用刀切割CsCs是最軟的金屬是最軟的金屬I(mǎi)A 核電荷核電荷 原子半徑原子半徑 熔、沸點(diǎn)熔、沸點(diǎn) 硬度硬度

6、 IIA 核電荷核電荷 原子半徑原子半徑 熔、沸點(diǎn)熔、沸點(diǎn) 硬度硬度無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué) 元素元素性質(zhì)性質(zhì)LiNaKRbCs原子半徑原子半徑/pm152153.7227.2247.5265.4離子半徑離子半徑/pm6897133147167第一電離勢(shì)第一電離勢(shì)kJ/mol521499421405371第二電離勢(shì)第二電離勢(shì)72954591308826752436電負(fù)性電負(fù)性0.980.930.820.820.79標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)(酸酸)-3.045-2.711-2.923-2.925-2.923M+(g)水合熱水合熱/kJmol-1519406322293264堿金屬的基本性質(zhì)堿金屬的基本性

7、質(zhì)7.1 s區(qū)元素的通性區(qū)元素的通性無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué) 元素元素 性質(zhì)性質(zhì)BeMgCaSrBa原子半徑原子半徑/pm111.3160197.3215.1217.3離子半徑離子半徑/pm356699112134第一電離勢(shì)第一電離勢(shì)kJ/mol905742593552564第二電離勢(shì)第二電離勢(shì)1768146011521070971第三電離勢(shì)第三電離勢(shì)149397658494243513575電負(fù)性電負(fù)性1.571.311.000.950.89標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)(酸酸)-1.85-2.375-2.76-2.89-2.90標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)(堿堿)-2.28-2.69-3.02-2.99-2

8、.97M2+(g)水合熱水合熱/kJmol-124941921157714431305堿土金屬的基本性質(zhì)堿土金屬的基本性質(zhì)氧化數(shù)與族號(hào)一致，常見(jiàn)的化合物以離子型為主氧化數(shù)與族號(hào)一致，常見(jiàn)的化合物以離子型為主由于由于LiLi+ +、BeBe2+2+半徑小，其化合物具有一定共價(jià)性半徑小，其化合物具有一定共價(jià)性 7.1 s區(qū)元素的通性區(qū)元素的通性無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)7.2.1 單質(zhì)單質(zhì)7.2.2 氧化物氧化物7.2.3 氫氧化物氫氧化物7.2.4 常見(jiàn)鹽常見(jiàn)鹽7.2.5 配合物配合物7.2.7 離子鑒定離子鑒定7.2.6 對(duì)角線規(guī)則對(duì)角線

9、規(guī)則無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)LiNaKRbBeMgCaSrBa7.2.1 單質(zhì)單質(zhì)Cs金屬鈉7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)它們都有金屬光澤，密度小，硬度小，它們都有金屬光澤，密度小，硬度小，熔點(diǎn)低，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好的特點(diǎn)熔點(diǎn)低，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好的特點(diǎn). . 1、物理性質(zhì)、物理性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué) 密度密度 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88(kgcm-3) 密度密度 1.85 1.74 1.54 2.6 3.51 (kgcm-3)A Li(鋰鋰) Na(鈉鈉) K(鉀鉀) Rb(銣銣) Cs(銫銫)電負(fù)性電負(fù)性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7電負(fù)性

10、電負(fù)性 1.5 1.2 1.0 1.0 0.9金屬性遞增金屬性遞增金屬性遞增金屬性遞增 失去電子的傾向大，受到光照射時(shí)，失去電子的傾向大，受到光照射時(shí)，金屬表面的電子易逸出，可制造光電金屬表面的電子易逸出，可制造光電管，由銫光電管制成的自動(dòng)報(bào)警裝置，管，由銫光電管制成的自動(dòng)報(bào)警裝置，可報(bào)告遠(yuǎn)處火警；制成的天文儀器可可報(bào)告遠(yuǎn)處火警；制成的天文儀器可根據(jù)星光轉(zhuǎn)變的電流大小測(cè)出太空中根據(jù)星光轉(zhuǎn)變的電流大小測(cè)出太空中星體的亮度，推算星球與地球的距離。星體的亮度，推算星球與地球的距離。無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)M3PM3N (M = Li)MHMNH2 + H2MOH + H2汞齊汞齊MX （X = 鹵素鹵素）M

11、2O （M = Li, Na）M2CO3M+ (am) + e- (am)M2SM2O2 （M = Na, K, Rb, Cs）MO2 （M = K, Rb, Cs）堿堿 金金 屬屬 單單 質(zhì)質(zhì) 的的 某某 些些 典典 型型 反反 應(yīng)應(yīng)PN2NH3(溶液或氣態(tài)溶液或氣態(tài))H2OMX2S液液NH3有有 Fe 存在存在HgO2O2 + CO22 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)M3N2 (M = Mg)MO + H2(M = Be, Mg)MO2 (M = Ba), MOM(OH)2 + H2(M = Ca, Sr, Ba)MH2 (M = Ca, Sr, Ba)M(NH2)2 + H2HMO2

12、- + H2 (M = Be)N2H2O水蒸氣水蒸氣MO2NH3MX2NaOH堿堿 土土 金金 屬屬 單單 質(zhì)質(zhì) 的的 某某 些些 典典 型型 反反 應(yīng)應(yīng)7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)單質(zhì)在空氣中燃燒，形成相應(yīng)的氧化物：?jiǎn)钨|(zhì)在空氣中燃燒，形成相應(yīng)的氧化物：Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2BeO MgO CaO SrO BaO2(1). 與與O2、S、N2、X2鹵素反應(yīng)鹵素反應(yīng)Gc2-706-18.12Li2ONa2O2KO2鎂帶的燃燒鎂帶的燃燒這些氧化物的形式有什么不同？這些氧化物的形式有什么不同？7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化

13、合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)(2). 與水作用與水作用LiNaK 堿金屬被水氧化的反應(yīng)為堿金屬被水氧化的反應(yīng)為: 2 M(s) + 2 H2O (l) 2 M+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g) 鈉和鈉下方的同族元素與水反應(yīng)十分激烈，過(guò)程中生成的氫氣能自燃鈉和鈉下方的同族元素與水反應(yīng)十分激烈，過(guò)程中生成的氫氣能自燃.金屬鈉與水的反應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室用于干燥有機(jī)溶劑，但不能用于干燥醇金屬鈉與水的反應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室用于干燥有機(jī)溶劑，但不能用于干燥醇7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)Ca 堿土金屬被水氧化的反應(yīng)為堿土金屬被水氧

14、化的反應(yīng)為: M(s) + 2 H2O (l) M2+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g) 鈣、鍶、鋇與水的反鈣、鍶、鋇與水的反應(yīng)遠(yuǎn)不如相鄰堿金屬那應(yīng)遠(yuǎn)不如相鄰堿金屬那樣劇烈，鎂和鈹在水和樣劇烈，鎂和鈹在水和空氣中因生成致密的氧空氣中因生成致密的氧化物保護(hù)膜而顯得十分化物保護(hù)膜而顯得十分穩(wěn)定穩(wěn)定. 比較：比較：2 M(s) + 2 H2O (l) 2 M+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g)7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)鋰的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)比鈉或鉀的標(biāo)準(zhǔn)鋰的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)比鈉或鉀的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)小，為什么電極電勢(shì)小，為什么 L

15、i 與水反應(yīng)沒(méi)與水反應(yīng)沒(méi)有其它金屬與水的反應(yīng)激烈？有其它金屬與水的反應(yīng)激烈？ 電極電勢(shì)屬于熱力學(xué)范疇，而反應(yīng)劇烈程度屬于動(dòng)力學(xué)范電極電勢(shì)屬于熱力學(xué)范疇，而反應(yīng)劇烈程度屬于動(dòng)力學(xué)范疇，兩者之間并無(wú)直接的聯(lián)系疇，兩者之間并無(wú)直接的聯(lián)系. Li與水反應(yīng)沒(méi)有其它堿金屬與水反應(yīng)激烈，主要原因有與水反應(yīng)沒(méi)有其它堿金屬與水反應(yīng)激烈，主要原因有: (1)鋰的熔點(diǎn)較高，與水反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不足以使其熔化鋰的熔點(diǎn)較高，與水反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不足以使其熔化; (2)與水反應(yīng)的產(chǎn)物溶解度較小，一旦生成與水反應(yīng)的產(chǎn)物溶解度較小，一旦生成 ，就覆蓋在金屬，就覆蓋在金屬鋰的上面，阻礙反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行鋰的上面，阻礙反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行. 5.

16、3 26.4 19.1 17.9 25.8性性 質(zhì)質(zhì) Li Na K Rb Csm.p./K 453.69 370.96 336.8 312.04 301.55MOH 在水中在水中的溶解度的溶解度/(molL- -1)Question 17.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)堿金屬在液氨中的溶解度堿金屬在液氨中的溶解度 (- -35) 堿金屬元素堿金屬元素M Li Na K Rb Cs 溶解度溶解度/ (mol L- -1) 15.7 10.8 11.8 12.5 13.0(3) 與液氨作用與液氨作用7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)

17、及其化合物的性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué) 堿金屬堿金屬堿土金屬堿土金屬可溶于液氨，形成深藍(lán)色溶液可溶于液氨，形成深藍(lán)色溶液 堿金屬堿金屬 M(s) + (x+y)NH3 M+(NH3)x+ e-(NH3)y 堿土金屬堿土金屬 M(s)+(x+2y)NH3 M2+(NH3)x+2e-(NH3)y 堿金屬和堿土金屬的氨溶液：堿金屬和堿土金屬的氨溶液： 1. 1. 具有較高的導(dǎo)電性具有較高的導(dǎo)電性 2. 2. 與金屬本身相同的化學(xué)反應(yīng)與金屬本身相同的化學(xué)反應(yīng) 3. 3. 稀堿金屬氨溶液是還原劑稀堿金屬氨溶液是還原劑7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)堿金屬和堿土

18、金屬的化合物在無(wú)色火焰中燃燒時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)堿金屬和堿土金屬的化合物在無(wú)色火焰中燃燒時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)出一定的顏色，稱(chēng)為出一定的顏色，稱(chēng)為焰色反應(yīng)焰色反應(yīng). 主要用途：鑒定化合物中某元素的存在；焰火主要用途：鑒定化合物中某元素的存在；焰火.7 焰色反應(yīng)焰色反應(yīng)(flame reaction)元元 素素 Li Na K Rb Cs Ca Sr Ba 顏顏 色色 深紅深紅 黃黃 紫紫 紅紫紅紫 藍(lán)藍(lán) 橙紅橙紅 深紅深紅 綠綠波長(zhǎng)波長(zhǎng)(nm) 670.8 589.2 766.5 780.0 455.5 714.9 687.8 553.5 Li Na K Rb Cs Ca Sr Ba 特別注意特別注意焰色反應(yīng)是焰色

19、反應(yīng)是物理變化物理變化，不是化學(xué)變化，不是化學(xué)變化 7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)用用途途節(jié)節(jié)日日焰焰火火鑒定溶液中是否存在某種離子無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)紅綠鍶鋇信號(hào)彈紅綠鍶鋇信號(hào)彈信號(hào)彈信號(hào)彈7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)7.2.2 氧化物氧化物1、堿金屬、堿金屬-三類(lèi)氧化物，堿土金屬三類(lèi)氧化物，堿土金屬-普通氧化物普通氧化物正常氧化物正常氧化物(O2-) 過(guò)氧化物過(guò)氧化物(O22-) 超氧化物超氧化物(O2-) Li2O Na2

20、O2 KO22 2 氧化物的制備氧化物的制備直接法直接法222ONaO2Na22KOOKO2Na2NaONa222223NO6K10K2KNO(g)COOM COM2232間接法間接法Question 5如何制備如何制備N(xiāo)a2O，K2O？無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)3 氧化物的化學(xué)性質(zhì)氧化物的化學(xué)性質(zhì)(1) 與與H2O的作用的作用（生成相應(yīng)的堿）（生成相應(yīng)的堿）222222222222II22OOH2KOHO2H2KOOH2NaOHO2HONaM(OH)OHOM2MOHOHOM（Li Cs劇烈程度劇烈程度 ）（BeO除外，劇烈程度除外，劇烈程度 ）（ O2 ）氧氣發(fā)氧氣發(fā)生劑生劑漂白劑漂白劑7.2 s區(qū)元

21、素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)(2)與與CO2的作用：的作用：)(g3OCO2K2CO4KO)g(OCO2Na2COO2NaCOLiCOOLi232222322223222防毒面具的填料防毒面具的填料高空飛行或潛水作業(yè)的供氧劑高空飛行或潛水作業(yè)的供氧劑COCO2 2吸收劑吸收劑無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)2OH2M(OH)MOH,MOO,M27.2.3 氫氧化物氫氧化物（白色，易吸潮，吸（白色，易吸潮，吸CO2，腐蝕性），腐蝕性）（除（除BeO外）外）l 在空氣中在空氣中易潮解易潮解，常作，常作干燥劑干

22、燥劑。l NaOHNaOH能溶解能溶解AlAl、ZnZn等兩性金屬及其氧化物，也能溶解許多非等兩性金屬及其氧化物，也能溶解許多非金屬金屬(Si(Si、B B等）及其氧化物。等）及其氧化物。2Al+2NaOH+6H2Al+2NaOH+6H2 2O O2NaAl(OH)2NaAl(OH)4 4+3H+3H2 2AlAl2 2O O3 3+2NaOH+2NaOH2NaAlO2NaAlO2 2+H+H2 2O O Si+2NaOH+HSi+2NaOH+H2 2O O 熔融熔融 NaNa2 2SiOSiO3 3+2H+2H2 2SiOSiO2 2+2NaOH+2NaOHNaNa2 2SiOSiO3 3+

23、H+H2 2O O7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)（能腐蝕玻璃）因能溶解某些金屬氧化物、（能腐蝕玻璃）因能溶解某些金屬氧化物、非金屬氧化物，在工業(yè)生產(chǎn)常用于分解礦石。非金屬氧化物，在工業(yè)生產(chǎn)常用于分解礦石。 熔融的氫氧化鈉腐蝕性很強(qiáng)，工業(yè)上熔化氫熔融的氫氧化鈉腐蝕性很強(qiáng)，工業(yè)上熔化氫氧化鈉一般用鑄鐵容器，在實(shí)驗(yàn)室可用銀或氧化鈉一般用鑄鐵容器，在實(shí)驗(yàn)室可用銀或鎳的器皿。鎳的器皿。 無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué) LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 中強(qiáng)中強(qiáng) 強(qiáng)強(qiáng) 強(qiáng)強(qiáng) 強(qiáng)強(qiáng) 強(qiáng)強(qiáng) Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 兩性

24、兩性 中強(qiáng)中強(qiáng) 強(qiáng)強(qiáng) 強(qiáng)強(qiáng) 強(qiáng)強(qiáng)(箭頭指向箭頭指向) 溶解度增大溶解度增大, 堿性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)氫氧化物的酸堿性氫氧化物的酸堿性Be(OH)2是兩性氫氧化物，可溶于酸也可溶于堿是兩性氫氧化物，可溶于酸也可溶于堿Be(OH)22H+Be2+2H2O Be(OH)22OH Be(OH)4 2-7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)重要鹽類(lèi)：重要鹽類(lèi)：鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽1 晶體類(lèi)型：晶體類(lèi)型：絕大多數(shù)是離子晶體絕大多數(shù)是離子晶體 Li, Be, Mg例如堿土金屬氯化物的熔點(diǎn)變化：例如堿土金屬氯化物的熔點(diǎn)變化： BeC

25、l2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2熔點(diǎn)熔點(diǎn) / 405 714 782 876 962 離子性增強(qiáng)離子性增強(qiáng)7.2.4 重要鹽類(lèi)及其性質(zhì)重要鹽類(lèi)及其性質(zhì)7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)顏色：顏色：所有所有s區(qū)元素的離子均為區(qū)元素的離子均為無(wú)色無(wú)色。 有色的堿金屬和堿土金屬鹽均為陰離子的顏色。有色的堿金屬和堿土金屬鹽均為陰離子的顏色。3 溶解性：溶解性：堿金屬鹽類(lèi)一般易溶于水；（除堿金屬鹽類(lèi)一般易溶于水；（除Li） 堿土金屬鹽類(lèi)一般難溶于水，（除堿土金屬鹽類(lèi)一般難

26、溶于水，（除鹵化物、鹵化物、硝酸鹽硝酸鹽） 但其酸式鹽通?？扇?。但其酸式鹽通?？扇?。CaCO3 CaSO4 Ca3(PO4)2無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)4 熱穩(wěn)定性：熱穩(wěn)定性： 規(guī)律規(guī)律1：離子半徑越小，正電荷越高，鹽的熱穩(wěn)定性越差。：離子半徑越小，正電荷越高，鹽的熱穩(wěn)定性越差。 結(jié)果：堿金屬鹽結(jié)果：堿金屬鹽 堿土金屬鹽堿土金屬鹽 M2CO3 MCO3 同族中，離子半徑越大，穩(wěn)定性越高。同族中，離子半徑越大，穩(wěn)定性越高。 規(guī)律規(guī)律2：硝酸鹽硝酸鹽熱穩(wěn)定性差，熱穩(wěn)定性差，碳酸鹽碳酸鹽次之，其它的都穩(wěn)定。次之，其它的都穩(wěn)定。7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì) 碳酸鹽碳酸鹽熱分

27、解有規(guī)律熱分解有規(guī)律 BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3T分分 / 100 573 1110 1370 1570無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)幾乎所有的鋰鹽是水合的幾乎所有的鋰鹽是水合的，鈉鹽約有，鈉鹽約有75是水合的，鉀是水合的，鉀鹽有鹽有25%是水合物，銣鹽和銫鹽僅有少數(shù)是水合鹽。是水合物，銣鹽和銫鹽僅有少數(shù)是水合鹽。7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)5 水合物，結(jié)晶水合物：水合物，結(jié)晶水合物： 規(guī)律規(guī)律1：離子半徑越小，所帶電荷越多，水合作用越強(qiáng)：離子半徑越小，所帶電荷越多，水合作用越強(qiáng) 結(jié)果：堿金屬離子結(jié)果：堿金屬離子 堿土金屬離子堿土金屬離子

28、 同族中，自上而下，水合作用逐漸減弱。同族中，自上而下，水合作用逐漸減弱。 應(yīng)用：紡織工業(yè)，應(yīng)用：紡織工業(yè)，利用利用MgCl2吸濕，保持棉紗的濕度。吸濕，保持棉紗的濕度。 標(biāo)準(zhǔn)試劑，炸藥等，用標(biāo)準(zhǔn)試劑，炸藥等，用K鹽而不用鹽而不用Na鹽，鹽，防防吸水。吸水。無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)7.2.5 配合物配合物大環(huán)配位化合物大環(huán)配位化合物 (macrocyclic coordination compound) 冠醚和穴醚統(tǒng)稱(chēng)為大環(huán)配位化合物。作為配位體的冠醚和冠醚和穴醚統(tǒng)稱(chēng)為大環(huán)配位化合物。作為配位體的冠醚和穴醚，不同大小、不同形狀的穴腔對(duì)堿金屬陽(yáng)離子具有選擇性穴醚，不同大小、不同形狀的穴腔對(duì)堿金屬陽(yáng)離子具

29、有選擇性。穴醚幾乎能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)。穴醚幾乎能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)K K+ +和和NaNa+ +離子的完全分離，選擇性可高達(dá)離子的完全分離，選擇性可高達(dá) 10105 5 ：1.1.7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)C.PedersenC.Pedersen 美國(guó)化學(xué)美國(guó)化學(xué)家家首次報(bào)道首次報(bào)道“冠醚冠醚” ” ( (crown ether) crown ether) D.CramD.Cram 美國(guó)有機(jī)化學(xué)家美國(guó)有機(jī)化學(xué)家提出提出“主主- -客體化學(xué)客體化學(xué)”（host-guest chemistryhost-guest chemistry）J.M.LehnJ.M.Lehn 法國(guó)生物

30、化學(xué)家法國(guó)生物化學(xué)家首次報(bào)道首次報(bào)道“穴醚穴醚” ” ( (cryptant)cryptant) 大環(huán)配位化合物的發(fā)展得利于大環(huán)配位化合物的發(fā)展得利于3位位Nobel 獎(jiǎng)的獲得者：獎(jiǎng)的獲得者：無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)冠醚，冠醚，又稱(chēng)又稱(chēng)“大環(huán)醚大環(huán)醚”，是對(duì)含有多，是對(duì)含有多個(gè)氧原子的大環(huán)化合物的總稱(chēng)。個(gè)氧原子的大環(huán)化合物的總稱(chēng)。 常見(jiàn)的冠醚有常見(jiàn)的冠醚有15-冠冠-5、18-冠冠-6，機(jī)理：機(jī)理：冠醚的空穴結(jié)構(gòu)對(duì)離子有選擇冠醚的空穴結(jié)構(gòu)對(duì)離子有選擇作用，在有機(jī)反應(yīng)中可作催化劑。作用，在有機(jī)反應(yīng)中可作催化劑。特點(diǎn)：特點(diǎn)：冠醚最大的特點(diǎn)就是能與正離冠醚最大的特點(diǎn)就是能與正離子，尤其是與堿金屬離子絡(luò)合，并

31、且子，尤其是與堿金屬離子絡(luò)合，并且隨環(huán)的大小不同而與不同的金屬離子隨環(huán)的大小不同而與不同的金屬離子絡(luò)合。絡(luò)合。 堿金屬堿金屬18-冠冠-6配合物在非水溶配合物在非水溶液中幾乎能無(wú)限期穩(wěn)定存在液中幾乎能無(wú)限期穩(wěn)定存在.(1) 冠醚冠醚 (crown ether) 18：環(huán)原子數(shù)：環(huán)原子數(shù) 6：環(huán)氧原子數(shù)：環(huán)氧原子數(shù)7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)穴醚穴醚是一類(lèi)人工合成的，可是一類(lèi)人工合成的，可以與陽(yáng)離子發(fā)生配位的雙環(huán)以與陽(yáng)離子發(fā)生配位的雙環(huán)和多環(huán)多齒配體和多環(huán)多齒配體特點(diǎn)：與單環(huán)的冠醚相比，特點(diǎn)：與單環(huán)的冠醚相比，穴醚配合物更加穩(wěn)定，對(duì)底穴醚配合

32、物更加穩(wěn)定，對(duì)底物分子的選擇性也更強(qiáng)。物分子的選擇性也更強(qiáng)。 堿金屬陽(yáng)離子的穴醚配堿金屬陽(yáng)離子的穴醚配合物比冠醚配合物更穩(wěn)定，合物比冠醚配合物更穩(wěn)定，甚至能存在于水溶液中甚至能存在于水溶液中（2）穴醚）穴醚 (cryptant)數(shù)字表示在兩個(gè)數(shù)字表示在兩個(gè)N橋頭之橋頭之間每個(gè)橋上的間每個(gè)橋上的O原子個(gè)數(shù)。原子個(gè)數(shù)。 7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)即即LiBeBCNaMgAISi 在周期表中，除了我們常說(shuō)的族和周期的規(guī)律性在周期表中，除了我們常說(shuō)的族和周期的規(guī)律性外，還會(huì)出現(xiàn)某一小塊區(qū)域的規(guī)律性外，還會(huì)出現(xiàn)某一小塊區(qū)域的規(guī)律性. 例如，在第例如

33、，在第 2 周期和第周期和第 3 周期開(kāi)頭幾個(gè)元素間出現(xiàn)的相似性，我們周期開(kāi)頭幾個(gè)元素間出現(xiàn)的相似性，我們稱(chēng)為稱(chēng)為對(duì)角線規(guī)則對(duì)角線規(guī)則 (diagonal rule).第第 2 周期的周期的 Li、 Be、B 3種元素和其右下腳種元素和其右下腳第第 3 周期的周期的 Mg、Al、Si 3元素及其化合物的元素及其化合物的性質(zhì)有許多相似之處性質(zhì)有許多相似之處.7.2.6 對(duì)角線規(guī)則對(duì)角線規(guī)則7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)7.2 .7 離子鑒定1. 焰色反應(yīng)焰色反應(yīng) Li Na K

34、Rb Cs Ca Sr Ba 2.化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)離子離子鑒定試劑鑒定試劑鑒鑒 定定 反反 應(yīng)應(yīng)Na+Zn(Ac)2UO2(Ac)2醋酸鈾酰鋅醋酸鈾酰鋅 Na+ + Zn2+ + 3 UO22+ + 9 Ac- + 9 H2O NaAcZn(Ac)23UO2(Ac)29H2O 淡黃色沉淀淡黃色沉淀K+Na3Co(NO2)6亞硝酸鈷鈉亞硝酸鈷鈉2K+ + Na+ +Co(NO2)63- K2NaCo(NO2)6 (橙黃）橙黃）Mg2+鎂試劑鎂試劑Mg2+ +鎂試劑鎂試劑 天藍(lán)色天藍(lán)色 Ca2+(NH4)2C2O4草酸銨草酸銨Ba2+K2CrO4鉻酸鉀鉻酸鉀 Ba2+ +CrO42

35、- BaCrO4 (黃色黃色) K+、Na+、 Mg2+、 Ca2+、Ba2+的鑒定的鑒定中性或弱酸性中性或弱酸性堿性堿性Ca2+ + C2O42- CaC2O4(白色白色)中性或稀醋酸環(huán)境中性或稀醋酸環(huán)境7.2 s區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)【學(xué)習(xí)要點(diǎn)】 第七章 s區(qū)元素一、一、s區(qū)元素的通性區(qū)元素的通性1. 周期表中最典型的金屬，化學(xué)性質(zhì)極其活潑，在自然界周期表中最典型的金屬，化學(xué)性質(zhì)極其活潑，在自然界中都以化合態(tài)的形式存在中都以化合態(tài)的形式存在2. 族內(nèi)元素的基本性質(zhì)遞變十分規(guī)律（鋰和鈹除外），并族內(nèi)元素的基本性質(zhì)遞變十分規(guī)律（鋰和鈹除外），并具有氧化數(shù)單一化合物離子性突出和配位化學(xué)性質(zhì)較弱等具有氧化數(shù)單一化合物離子性突出和配位化學(xué)性質(zhì)較弱等特征。特征。3. 鋰和鈹因?yàn)榇瓮鈱訛殇嚭外斠驗(yàn)榇瓮鈱訛?電子構(gòu)型，有效核電荷大，極化電子構(gòu)型，