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1、第二节第二节s区元素概述区元素概述第十章第十章 碱金属和碱土金属元素碱金属和碱土金属元素第二节第二节碱金属和碱金属和碱土金属的性质碱土金属的性质A原子序数原子序数价电子构型价电子构型金属半径金属半径pm熔点熔点沸点沸点硬度硬度(金刚石金刚石=10)Li (锂锂)32s1152180.5 13420.6Na(钠钠)113s118697.82 882.90.4 K (钾钾)194s122763.25 7600.5Rb(铷铷)375s124838.89 6860.3Cs (铯铯)556s126528.40 669.30.2 A原子序数原子序数 价电子构型价电子构型金属半径金属半径pm熔点熔点沸点沸点
2、硬度硬度(金刚石金刚石=10)Be (铍铍)42s21111278 29704Mg(镁镁)123s2160648.8 11072.0Ca (钙钙)204s219783914841.5Sr (锶锶)385s221576913841.8Ba (钡钡)566s22177251640-10-2 碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的性质 熔点低于人的体温熔点低于人的体温,放在手心里即可熔化放在手心里即可熔化 碱金属和碱金属和Ca、Sr、Ba均可用刀切割均可用刀切割Cs是最软的金属是最软的金属为具有银白色为具有银白色(铯为灰色铯为灰色)光泽的金光泽的金属属A原子序数原子序数价电子构型价电子构型金属半径
3、金属半径pm熔点熔点沸点沸点硬度硬度(金刚石金刚石=10)Li (锂锂)32s1152180.5 13420.6Na(钠钠)113s118697.82 882.90.4 K (钾钾)194s122763.25 7600.5Rb(铷铷)375s124838.89 6860.3Cs (铯铯)556s126528.40 669.30.2 A原子序数原子序数 价电子构型价电子构型金属半径金属半径pm熔点熔点沸点沸点硬度硬度(金刚石金刚石=10)Be (铍铍)42s21111278 29704Mg(镁镁)123s2160648.8 11072.0Ca (钙钙)204s219783914841.5Sr (
4、锶锶)385s221576913841.8Ba (钡钡)566s22177251640-10-2 碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱金属和Ca、Sr、Ba均可用刀切割均可用刀切割Cs是最软的金属是最软的金属A原子序数原子序数价电子构型价电子构型金属半径金属半径pm熔点熔点沸点沸点硬度硬度(金刚石金刚石=10)Li (锂锂)32s1152180.5 13420.6Na(钠钠)113s118697.82 882.90.4 K (钾钾)194s122763.25 7600.5Rb(铷铷)375s124838.89 6860.3Cs (铯铯)556s126528.40 669.30
5、.2 A原子序数原子序数 价电子构型价电子构型金属半径金属半径pm熔点熔点沸点沸点硬度硬度(金刚石金刚石=10)Be (铍铍)42s21111278 29704Mg(镁镁)123s2160648.8 11072.0Ca (钙钙)204s219783914841.5Sr (锶锶)385s221576913841.8Ba (钡钡)566s22177251640-10-2 碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的性质 熔点低于人的体温熔点低于人的体温,放在手心里即可熔化放在手心里即可熔化 A原子序数原子序数价电子构型价电子构型金属半径金属半径pm熔点熔点沸点沸点硬度硬度(金刚石金刚石=10)Li (
6、锂锂)32s1152180.5 13420.6Na(钠钠)113s118697.82 882.90.4 K (钾钾)194s122763.25 7600.5Rb(铷铷)375s124838.89 6860.3Cs (铯铯)556s126528.40 669.30.2 A原子序数原子序数 价电子构型价电子构型金属半径金属半径pm熔点熔点沸点沸点硬度硬度(金刚石金刚石=10)Be (铍铍)42s21111278 29704Mg(镁镁)123s2160648.8 11072.0Ca (钙钙)204s219783914841.5Sr (锶锶)385s221576913841.8Ba (钡钡)566s2
7、2177251640-10-2 碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的性质A原子序数原子序数价电子构型价电子构型金属半径金属半径pm熔点熔点沸点沸点硬度硬度(金刚石金刚石=10)Li (锂锂)32s1152180.5 13420.6Na(钠钠)113s118697.82 882.90.4 K (钾钾)194s122763.25 7600.5Rb(铷铷)375s124838.89 6860.3Cs (铯铯)556s126528.40 669.30.2 A原子序数原子序数 价电子构型价电子构型金属半径金属半径pm熔点熔点沸点沸点硬度硬度(金刚石金刚石=10)Be (铍铍)42s21111278
8、29704Mg(镁镁)123s2160648.8 11072.0Ca (钙钙)204s219783914841.5Sr (锶锶)385s221576913841.8Ba (钡钡)566s22177251640-10-2 碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的性质为具有银白色为具有银白色(铯为灰色铯为灰色)光泽的金光泽的金属属电负性电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7电负性电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7密度密度/(kgcm-3) 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88密度密度/(kgcm-3) 1.85 1.74 1.54 2.6 3.51 A Li(锂锂)
9、 Na(钠钠) K(钾钾) Rb(铷铷) Cs(铯铯) A Be(铍铍) Mg(镁镁) Ca(钙钙) Sr(锶锶) Ba(钡钡)10-2 碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的密度小，属轻金属碱金属和碱土金属的密度小，属轻金属是最轻的是最轻的元素元素 失去电子的倾向大失去电子的倾向大, 受到光照射时受到光照射时,金属表面的电子易逸出，可制造光电金属表面的电子易逸出，可制造光电管管(由铯光电管制成的自动报警装置由铯光电管制成的自动报警装置, 可报告远处火警可报告远处火警); 制成的天文仪器可制成的天文仪器可根据星光转变的电流大小测出太空中根据星光转变的电流大小测出太空中星
10、体的亮度，推算星球与地球的距离星体的亮度，推算星球与地球的距离金属性递增金属性递增金属性递增金属性递增电负性电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7电负性电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7密度密度/(kgcm-3) 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88密度密度/(kgcm-3) 1.85 1.74 1.54 2.6 3.51 A Li(锂锂) Na(钠钠) K(钾钾) Rb(铷铷) Cs(铯铯) A Be(铍铍) Mg(镁镁) Ca(钙钙) Sr(锶锶) Ba(钡钡)10-2 碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的密度小，属轻金属碱金属和碱
11、土金属的密度小，属轻金属是最轻的是最轻的元素元素金属性递增金属性递增金属性递增金属性递增电负性电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7电负性电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7密度密度/(kgcm-3) 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88密度密度/(kgcm-3) 1.85 1.74 1.54 2.6 3.51 A Li(锂锂) Na(钠钠) K(钾钾) Rb(铷铷) Cs(铯铯) A Be(铍铍) Mg(镁镁) Ca(钙钙) Sr(锶锶) Ba(钡钡)10-2 碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的性质 失去电子的倾向大失去电子的倾向大, 受到光照射时受到光照
12、射时,金属表面的电子易逸出，可制造光电金属表面的电子易逸出，可制造光电管管(由铯光电管制成的自动报警装置由铯光电管制成的自动报警装置, 可报告远处火警可报告远处火警); 制成的天文仪器可制成的天文仪器可根据星光转变的电流大小测出太空中根据星光转变的电流大小测出太空中星体的亮度，推算星球与地球的距离星体的亮度，推算星球与地球的距离金属性递增金属性递增金属性递增金属性递增电负性电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7电负性电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7密度密度/(kgcm-3) 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88密度密度/(kgcm-3) 1.85 1.74 1
13、.54 2.6 3.51 A Li(锂锂) Na(钠钠) K(钾钾) Rb(铷铷) Cs(铯铯) A Be(铍铍) Mg(镁镁) Ca(钙钙) Sr(锶锶) Ba(钡钡)10-2 碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的性质金属性递增金属性递增金属性递增金属性递增电负性电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7电负性电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7氧化数氧化数 +1 +1 +1 +1 +1氧化数氧化数 +2 +2 +2 +2 +2密度密度/(kgcm-3) 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88密度密度/(kgcm-3) 1.85 1.74 1.54 2.6 3.5
14、1 A Li(锂锂) Na(钠钠) K(钾钾) Rb(铷铷) Cs(铯铯) A Be(铍铍) Mg(镁镁) Ca(钙钙) Sr(锶锶) Ba(钡钡)10-2 碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的性质E (M+/M) -3.04 -2.713 -2.924 (-2.98) (-3.026) VE (M+/M) -1.99 -2.356 -2.84 -2.89 -2.92 V电负性电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7电负性电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7氧化数氧化数 +1 +1 +1 +1 +1氧化数氧化数 +2 +2 +2 +2 +2密度密度/(kgcm-3) 0.5
15、3 0.97 0.86 1.53 1.88密度密度/(kgcm-3) 1.85 1.74 1.54 2.6 3.51 A Li(锂锂) Na(钠钠) K(钾钾) Rb(铷铷) Cs(铯铯) A Be(铍铍) Mg(镁镁) Ca(钙钙) Sr(锶锶) Ba(钡钡)10-2 碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的性质E (M+/M) -3.04 -2.713 -2.924 (-2.98) (-3.026) VE (M+/M) -1.99 -2.356 -2.84 -2.89 -2.92 V电负性电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7电负性电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7氧化
16、数氧化数 +1 +1 +1 +1 +1氧化数氧化数 +2 +2 +2 +2 +2密度密度/(kgcm-3) 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88密度密度/(kgcm-3) 1.85 1.74 1.54 2.6 3.51 A Li(锂锂) Na(钠钠) K(钾钾) Rb(铷铷) Cs(铯铯) A Be(铍铍) Mg(镁镁) Ca(钙钙) Sr(锶锶) Ba(钡钡)10-2 碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的性质E (M+/M) -3.04 -2.713 -2.924 (-2.98) (-3.026) VE (M+/M) -1.99 -2.356 -2.84 -2.89 -2.9
17、2 V电负性电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7电负性电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7氧化数氧化数 +1 +1 +1 +1 +1氧化数氧化数 +2 +2 +2 +2 +2密度密度/(kgcm-3) 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88密度密度/(kgcm-3) 1.85 1.74 1.54 2.6 3.51 A Li(锂锂) Na(钠钠) K(钾钾) Rb(铷铷) Cs(铯铯) A Be(铍铍) Mg(镁镁) Ca(钙钙) Sr(锶锶) Ba(钡钡)10-2 碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的性质E (M+/M) -3.04 -2.713 -2.924
18、 (-2.98) (-3.026) VE (M+/M) -1.99 -2.356 -2.84 -2.89 -2.92 V 碱金属碱金属碱土金属碱土金属可溶于液氨，形成深蓝色溶液可溶于液氨，形成深蓝色溶液 碱金属碱金属 M(s) + (x+y)NH3 M+(NH3)x+ e-(NH3)y 碱土金属碱土金属 M(s)+(x+2y)NH3 M2+(NH3)x+2e-(NH3)y 10-2 碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的性质 碱金属碱金属碱土金属碱土金属可溶于液氨，形成深蓝色溶液可溶于液氨，形成深蓝色溶液 碱金属碱金属 M(s) + (x+y)NH3 M+(NH3)x+ e-(NH3)y 碱
19、土金属碱土金属 M(s)+(x+2y)NH3 M2+(NH3)x+2e-(NH3)y 10-2 碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的性质 碱金属和碱土金属化学性质碱金属和碱土金属化学性质活泼活泼且且 化学活泼性化学活泼性 碱金属碱金属 碱土金属碱土金属10-2 碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的性质金属金属反应物质反应物质反应式反应式碱金属碱金属碱土金属碱土金属H22M + H2 2MH M + H2 MH2碱金属碱金属Ca、Sr、BaMgH2O 2M + 2H2O 2MOH+H2 M + 2H2O M(OH)2+H2Mg + H2O(g) MO + H2碱金属碱金属碱土金属碱土金属
20、卤素卤素2M + X2 2MX M + X2 MX2LiMg、Ca、Sr、BaN26Li + N2 2M3N3M + N2 M3N2碱金属和碱土金属的一些重要反应碱金属和碱土金属的一些重要反应10-2 碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的性质金属金属反应物质反应物质反应式反应式碱金属碱金属Mg、Ca、Sr、BaS 2M + S M2S M + S MSLiNaK 、Rb、Cs碱金属碱金属Ca、Sr、BaO24Li + O2 2Li2O2Na + O2 Na2O2 M + O2 MO22M + O2 2MO M + O2 MO2碱金属和碱土金属的一些重要反应碱金属和碱土金属的一些重要反应10
21、-2 碱金属和碱土金属的性质碱金属和碱土金属的性质580下电解下电解40%NaCl和和60%CaCl2的混合物的混合物 钠钠450下电解下电解55%LiCl和和 45%KCl的熔融混合物的熔融混合物锂锂850下，下，用金属还原氯化钾用金属还原氯化钾钾钾800左右、减压下，左右、减压下， 用钙还原氯化物用钙还原氯化物铷、铯铷、铯一般采用电解熔融盐的方法一般采用电解熔融盐的方法碱金属的制备碱金属的制备一般采用电解熔融盐的方法一般采用电解熔融盐的方法碱土金属的制备碱土金属的制备1. 350400下电解下电解NaCl 和和BeCl2的熔融盐的熔融盐 2. 用镁还原氯化铍用镁还原氯化铍铍铍1. 先脱去水
22、合氯化镁所含先脱去水合氯化镁所含 的水，再电解的水，再电解2. 硅热还原硅热还原 2(MgOCaO)+FeSi 2Mg+Ca2SiO4+Fe 镁镁一般采用电解熔融盐的方法一般采用电解熔融盐的方法碱土金属的制备碱土金属的制备1.700800 下，下，2. 电解电解CaCl2 和和KCl的混合的混合物物2. 铝热法：铝热法： 钙钙6CaO+2Al 3Ca+3CaOAl2O3 铝热法或硅还原法铝热法或硅还原法锶、钡锶、钡结束结束第十章第十章 碱金属和碱土金属元素碱金属和碱土金属元素第二节第二节结束结束 M(s) + H+(aq) M+(aq) + H2(g)12EEEE (Li+/Li)可用焓变粗略
23、估可用焓变粗略估计计 rGm = -zF = -zF (H+/H2) - (Li+/Li) = zF (Li+/Li)E 对碱金属若不考虑对碱金属若不考虑 rSm 的影响的影响 可用可用 rHm 代替代替 rGm rHm 的的计算计算M(s) + H+(aq) H2(g) + M+(aq)rHm- Hh (H+)H+(g) + e- H(g)-I1(H)- D (H-H)M(g) M+(g) +e-I1(M)1212 subHm Hh (M+)12 rHm = subHm + I1(M) + Hh (M+) + - Hh (H+) - D (H-H) -I1(H)由上式可由上式可计算碱金属在水
24、溶液中计算碱金属在水溶液中转变为水合离子过程的转变为水合离子过程的rHm碱金属转变为水合离子过程的有关数据碱金属转变为水合离子过程的有关数据-246-241-250-241-275 rHm /(kJmol-1)-264-293-322-409-519 Hh (M+)/(kJmol-1)376403419496520 I1(M)/(kJmol-1)78.885.890108.7161 subHm(M)/(kJmol-1)CsRbKNaLi 由由上可上可看出，看出， 虽然虽然 subHm(Li) 和和I1(Li)较大，较大， 但但 Hh (Li+) 较小，即较小，即Li+水合过程放出的能量水合过程放出的能量特别大，而导致特别大，而导致 rHm(Li)最小，最小， rGm 最小，最小， 故故E (Li+/Li)最小。最小。
