上大无机化学A第十五章碱金属和碱土金属

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1、91 S 区元素概述区元素概述碱金属碱金属(IA ): ns1 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr碱土金属碱土金属(IIA ): ns2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra都是都是活泼金属活泼金属 碱金属和碱土金属是周期表碱金属和碱土金属是周期表IA族和族和IIA族元素。族元素。IA族包括锂、钠、钾、铷、铯、钫六种金属元素。它族包括锂、钠、钾、铷、铯、钫六种金属元素。它们的氧化物们的氧化物溶于水呈强碱性溶于水呈强碱性，所以称为，所以称为碱金属。碱金属。IIA族包括铍、镁、钙、锶、钡、镭六种金属元族包括铍、镁、钙、锶、钡、镭六种金属元素。由于钙、锶、钡的氧化物在性质上介于素。由

2、于钙、锶、钡的氧化物在性质上介于“碱性碱性”和和“土性土性”(以前把粘土的主要成分以前把粘土的主要成分Al2O3称为称为“土土”)之间，所以称为之间，所以称为碱土金属，碱土金属，现习惯上把铍和镁也包括现习惯上把铍和镁也包括在内。钫和镭是放射性元素。在内。钫和镭是放射性元素。钠、钾、钙、镁和钡钠、钾、钙、镁和钡在在地壳内蕴藏较丰富，它们的单质和化合物用途较广泛。地壳内蕴藏较丰富，它们的单质和化合物用途较广泛。概概 述述概概 述述 元素元素性质性质LiNaKRbCs原子半径原子半径/pm152153.7227.2247.5265.4离子半径离子半径/pm6897133147167第一电离势第一电离

3、势kJ/mol521499421405371第二电离势第二电离势72954591308826752436电负性电负性0.980.930.820.820.79标准电极电势标准电极电势(酸酸)-3.045-2.711-2.923-2.925-2.923M+(g)水合热水合热/kJmol-1519406322293264碱金属的基本性质碱金属的基本性质一、元素通性一、元素通性1，碱金属，碱金属 碱金属最外层电子构型为碱金属最外层电子构型为ns1,其其第一电离能很小第一电离能很小，第二电离能很大，故其氧化数只能为第二电离能很大，故其氧化数只能为 +1，不会有其，不会有其他的氧化数，形成化合物时一般为他

4、的氧化数，形成化合物时一般为离子型离子型的（的（Li除除外）。外）。 其原子半径，离子半径能均随原子序数增大而增其原子半径，离子半径能均随原子序数增大而增大，电离能，气体分子离解能，电子亲和能，电负大，电离能，气体分子离解能，电子亲和能，电负性均随之减小。标准电极电位除性均随之减小。标准电极电位除Li以外是逐步下降以外是逐步下降的。的。Li+/Li 的的0值特别低是因为值特别低是因为Li+的水合能特别大的水合能特别大的原因。的原因。概概 述述 元素元素 性质性质BeMgCaSrBa原子半径原子半径/pm111.3160197.3 215.1 217.3离子半径离子半径/pm3566991121

5、34第一电离势第一电离势kJ/mol905742593552564第二电离势第二电离势1768146011521070971第三电离势第三电离势149397658494243513575电负性电负性1.571.311.000.950.89标准电极电势标准电极电势(酸酸)-1.85-2.375-2.76 -2.89 -2.90标准电极电势标准电极电势(碱碱)-2.28-2.69-3.02 -2.99 -2.97M2+(g)水合热水合热/kJmol-124941921157714431305碱土金属的基本性质碱土金属的基本性质2，碱土金属，碱土金属 碱碱土土金金属属价价电电子子构构型型为为ns2，

6、其其第第一一电电离离能能比比碱碱金金属属要要大大的的多多，第第二二电电离离能能又又很很接接近近第第一一电电离离能能，而而其其第第三三电电离离能能比比第第一一、第第二二电电离离能能大大约约要要大大10倍倍上上下下。所所以以碱碱土土金金属属失失去去一一个个电电子子的的可可能能性性比比碱碱金金属属要要小小些些；而而且且，一一旦旦失失去去一一个个电电子子参参与与反反应应，化化合合时时释释放放出出来来的的能能量量足足以以使使第第二二个个电电子子也也失失去去，第第三三个个电电子子失失去去的的可可能能性性是是极极小小的的。所所以以，碱碱土土金金属属的的还还原原性性比比碱碱金金属属差差一一些些，而而且且氧氧化

7、化数数一般为一般为 +2 。 由由于于碱碱土土金金属属离离子子带带2个个单单位位正正电电荷荷，离离子子半半径径很很小小，极极化化能能力力很很强强。其其中中Be2+半半径径最最小小，所所以以BeCl,BeI等键已有很大的共价成分了。等键已有很大的共价成分了。由于，从由于，从Be Ba 半径递增，所以：半径递增，所以：碱土金属的还原性：从碱土金属的还原性：从Be Ba递增；递增；碱土金属离子的水合热：从碱土金属离子的水合热：从Be Ba递减；递减；碱土金属的电极电位：从碱土金属的电极电位：从Be Ba递降。递降。 原原子子半半径径增增大大金金属属性性、还还原原性性增增强强电电离离能能、电电负负性性

8、减减小小IA IIALi BeNa MgK Ca Rb SrCs Ba原子半径减小原子半径减小金属性、还原性减弱金属性、还原性减弱电离能、电负性增大电离能、电负性增大 易与易与H2直接化合成直接化合成MH、MH2离子型化合物离子型化合物 与与O2形成形成正常正常氧化物、氧化物、过过氧化物、超氧化物氧化物、超氧化物 易与易与H2O反应反应(除除Be、Mg外）外） 与非金属作用形成相应的化合物与非金属作用形成相应的化合物注：它们的活泼性有注：它们的活泼性有差异差异1、 S区元素的存在区元素的存在形式形式 S区元素均以区元素均以矿物形式矿物形式存在存在:锂辉石锂辉石:LiAl(SiO3)2 ； 钠长

9、石钠长石:Na(AlSi3O8) 芒硝芒硝Na2SO410H2O石盐石盐KCl 光卤石：光卤石：KCl MgCl2 6H2O钾长石钾长石:K(AlSi3O8)； 明矾石：明矾石：K(AlO)3(SO4)2 3H2O绿柱石绿柱石:Be3Al2(SiO3)6 菱镁矿菱镁矿:MgCO3； 石膏石膏：CaSO42H2O 萤石萤石:CaF2； 大理石大理石:CaCO3天青石：天青石：SrSO4； 重晶石重晶石:BaSO4存存 在在天然芒硝天然芒硝石盐石盐存在存在萤石萤石石膏石膏绿柱石绿柱石石灰石石灰石方解石方解石重晶石重晶石 Li Na K Rb CsBe Mg Ca Sr Ba 92 单质的物理性质和

10、化学性质单质的物理性质和化学性质3 3、单质、单质的物理性质的物理性质: :有金属光泽有金属光泽密度小密度小硬度小硬度小熔点低熔点低导电、导热性好导电、导热性好s区单质的熔点变化区单质的熔点变化碱金属密度小、碱金属密度小、硬硬度小、熔点低、导电性强，是度小、熔点低、导电性强，是典型的轻金属。典型的轻金属。碱土金属的密度、熔点和沸点则较碱金属为碱土金属的密度、熔点和沸点则较碱金属为高高。锂是固体单质中最轻的，它的密度约为水的一半锂是固体单质中最轻的，它的密度约为水的一半。碱土金属的密度稍大些。碱土金属的密度稍大些。IA及及IIA族金属单质之所以比较轻，是因为它们族金属单质之所以比较轻，是因为它们

11、在同一周期里比相应的其它元素原子量较小，而原子在同一周期里比相应的其它元素原子量较小，而原子半径较大的缘故。半径较大的缘故。铷、铯可用于制造最准确的计时仪器铷、铯可用于制造最准确的计时仪器铷、铯原铷、铯原子钟。子钟。1967年正式规定用铯原子钟所定的秒为新的国年正式规定用铯原子钟所定的秒为新的国际时间单位。际时间单位。锂和锂合金是一种理想的高能燃料。锂和锂合金是一种理想的高能燃料。锂电池是一锂电池是一种高能电池。种高能电池。它们有些还可以制合金，它们有些还可以制合金，许多是生命必须元素。许多是生命必须元素。金属钙金属钙金属钠金属钠单质的物理性质单质的物理性质S S 区元素的区元素的单质是单质是

12、（极）活泼（极）活泼的金属，是的金属，是（很）强（很）强的还原剂；能与电负性较大的元的还原剂；能与电负性较大的元素化合，一般形成素化合，一般形成离子型化合物离子型化合物，而且很，而且很稳定。稳定。 单质的化学性质单质的化学性质铍能与水蒸气反应，镁能将热水分解，而钙、锶、钡与冷水铍能与水蒸气反应，镁能将热水分解，而钙、锶、钡与冷水能比较剧烈地反应。能比较剧烈地反应。根据标准电极电势，锂的活泼性应比铯更大，但实际上与水根据标准电极电势，锂的活泼性应比铯更大，但实际上与水反应不如钠剧烈。这是因为：反应不如钠剧烈。这是因为：(1)锂的熔点较高，反应时产生的热量不能使它熔化，而钠与锂的熔点较高，反应时产

13、生的热量不能使它熔化，而钠与水反应时放出的热可以使钠熔化水反应时放出的热可以使钠熔化,因而固体锂与水接触的表面不如因而固体锂与水接触的表面不如液态钠大液态钠大;(2)反应产物反应产物LiOH的溶解度较小，的溶解度较小，它覆盖在锂的表面，阻碍反应的进行。它覆盖在锂的表面，阻碍反应的进行。单质的化学性质单质的化学性质1、与水反应、与水反应锂在与水反应中不熔化，锂在与水反应中不熔化，钠、钠、钾与水的反应剧烈，钾产生的钾与水的反应剧烈，钾产生的氢气氢气能燃烧能燃烧，铷、铯与水剧烈反应并发生爆炸。，铷、铯与水剧烈反应并发生爆炸。（2） 与水作用与水作用 2M + 2H2O 2MOH + H2（g）Li

14、Na K钾与水反应钾与水反应2、与非金属反应、与非金属反应碱金属在室温下能生成一层氧化物碱金属在室温下能生成一层氧化物(如如Na2O)，在锂的表面在锂的表面上，除生成氧化物外还有氮化物上，除生成氧化物外还有氮化物(Li2O、Li3N)。钠、钾在空气中稍微加热就燃烧起来钠、钾在空气中稍微加热就燃烧起来(钠生成钠生成Na2O2、钾钾生生成成KO2等等)，铷和铯在室温下遇空气就立即燃烧生成更复杂的氧，铷和铯在室温下遇空气就立即燃烧生成更复杂的氧化物。化物。锂却燃烧生成锂却燃烧生成Li2O。它们的氧化物在空气中易吸收二氧化碳形成碳酸盐。它们的氧化物在空气中易吸收二氧化碳形成碳酸盐。(如如Na2CO3)

15、碱金属应存放在煤油中。碱金属应存放在煤油中。锂因比煤油的密度小，所以将其锂因比煤油的密度小，所以将其浸在液体石蜡或封存在浸在液体石蜡或封存在固体石腊中。固体石腊中。单质的化学性质单质的化学性质Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2BeO MgO CaO SrO Ba2O2Li2ONa2O2KO2 (1) 单质在空气中燃烧单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物，形成相应的氧化物镁镁带带的的燃燃烧烧单质的化学性质单质的化学性质2、与非金属反应、与非金属反应碱土金属活泼性略差，室温下这些金属表面缓慢碱土金属活泼性略差，室温下这些金属表面缓慢生成氧化膜。它们在空气中加热发生反应，生成氧化生成氧化

16、膜。它们在空气中加热发生反应，生成氧化物和少量氮化物物和少量氮化物(如：如：Ca3N2、Mg3N2)。因此在金属熔炼中常用因此在金属熔炼中常用Li、Ca等除去溶解在熔融等除去溶解在熔融金属中的氮气和氧气金属中的氮气和氧气,在电子工业中常用在电子工业中常用Ba除去真空除去真空管中痕量氮气和氧气管中痕量氮气和氧气,在高温时碱金属和碱土金属还在高温时碱金属和碱土金属还能夺取某些氧化物中的氧如镁可使能夺取某些氧化物中的氧如镁可使CO2的的碳还原成碳还原成单单质质。镁镁与与二二氧氧化化碳碳反反应应碱金属碱金属:碱土金属碱土金属: 9-3 9-3 S S区元素的化合物区元素的化合物一、一、氢化物氢化物 在

17、在高高温温下下通通以以氢氢气气流流，除除Be,MgBe,Mg以以外外，S S区区元元素素的的单单质质可可与与氢氢气气直直接接化化合合，均均生生成成白白色色的的离离子子型型化化合合物物 MHMH或或者者MHMH2 2，其其中中H H为为H H - - 。 S S区元素氢化物有区元素氢化物有3 3个特点个特点：1 1、不稳定性、不稳定性 除了除了LiHLiH以外，其余的均不到熔点都已分解。以外，其余的均不到熔点都已分解。 LiHLiH可加热到可加热到 688 688 熔点也不分解。熔点也不分解。LiH NaH KH RbH CsH NaCl-90.4 -57.3 -57.7 -54.3 -49.3

18、 -4412 2、强还原性、强还原性 S S区元素区元素氢化物都是很好的还原剂氢化物都是很好的还原剂。(1) 钛的冶炼钛的冶炼:(2)剧烈水解剧烈水解:3. 形成配位氢化物形成配位氢化物铝氢化锂铝氢化锂 铝氢化锂（四氢铝锂）铝氢化锂（四氢铝锂）是是有机合成有机合成上常用的上常用的还原剂还原剂。可。可以将羰基化合物还原成烷烃，这在以将羰基化合物还原成烷烃，这在合成上有重要意义合成上有重要意义。 Li(AlHLi(AlH4 4) )遇水或遇水或受潮时强烈水解，受潮时强烈水解，将发生猛烈爆炸，故将发生猛烈爆炸，故在使用上要注意。在使用上要注意。 Li(AlHLi(AlH4 4) )4H4H2 2O

19、OLiOHLiOHAl(OH)Al(OH)3 34H4H2 2 S S区元素可以区元素可以形成三类氧化物形成三类氧化物：正常氧化物正常氧化物 (O2-)过过氧化物氧化物 (O22- )超氧化物超氧化物 (O2- ) 稳定性稳定性: O2- O22- O2- 二、二、氧化物氧化物1 1、正常氧化物、正常氧化物 碱金属中锂和碱土金属在空气中燃烧生碱金属中锂和碱土金属在空气中燃烧生成正常氧化物，是离子化合物。其他碱成正常氧化物，是离子化合物。其他碱金属的正常氧化物由它们的过氧化物或金属的正常氧化物由它们的过氧化物或者硝酸盐与金属本身作用时得到。者硝酸盐与金属本身作用时得到。例如：例如： NaNa2

20、2O O2 22Na2Na2Na2Na2 2O O 2KO 2KO2 210106 6K K2 2O OO O2 2S S区金属氧化物的某些性质如下表：区金属氧化物的某些性质如下表：S S区金属氧化物的某些性质区金属氧化物的某些性质 由表可知，按周期表的排列，从上到下，氧化物颜由表可知，按周期表的排列，从上到下，氧化物颜色逐渐加深，熔点逐渐降低。这是随金属离子半径的增色逐渐加深，熔点逐渐降低。这是随金属离子半径的增大，键长增加，晶体的晶格能减小的原因。大，键长增加，晶体的晶格能减小的原因。 碱土碱土金属氧化物的熔点比金属氧化物的熔点比碱金属碱金属氧化物氧化物高得多高得多，而，而且且稳定得多稳定

21、得多。这是因为碱土金属氧化物是双键，其晶格。这是因为碱土金属氧化物是双键，其晶格能要高得多。能要高得多。 S S区元素的氧化物溶于水区元素的氧化物溶于水( (与水反应与水反应) )生成氢氧化物，生成氢氧化物，是是强碱强碱。 除铍，镁以外，除铍，镁以外，S S 区元素均可以形成过氧化物。区元素均可以形成过氧化物。 过氧化物中有一个过氧链：过氧化物中有一个过氧链：OOOO2-2-，其中其中两个两个O O原子之间有一个共价键，各以一个未成对未成原子之间有一个共价键，各以一个未成对未成对电子与外界成键。对电子与外界成键。（1 1）过氧化物一般都是强氧化剂）过氧化物一般都是强氧化剂 如：如： 3 3 H

22、 H2 2O O2 22 Cr2 Cr3+3+10 OH10 OH- -2CrO2CrO4 42-2-8H8H2 20 0 （2 2）过氧化物可以用来制备氧气过氧化物可以用来制备氧气 如：如： NaNa2 2O O2 22CO2CO2 22Na2Na2 2COCO3 3O O2 2 这一反应常在潜艇上用于制备氧气。这一反应常在潜艇上用于制备氧气。2 2、过氧化物、过氧化物(O22-)值得注意的是：值得注意的是：过氧化物在过氧化物在KMnO4等更强的氧化剂面前，又表现等更强的氧化剂面前，又表现出一定的还原性了。出一定的还原性了。如：如：2MnO4-5H2O26H+ 2Mn2+5 O2 8H20

23、3、超氧化物、超氧化物(O2-)碱金属中碱金属中K,Rb,Cs在空气中燃烧即可形成超氧化物。在空气中燃烧即可形成超氧化物。超氧化物中有一个超氧离子，其结构为：超氧化物中有一个超氧离子，其结构为：超氧离子中有一个超氧离子中有一个键和一个三电子键和一个三电子键。键。超氧化物均为超氧化物均为强氧化剂强氧化剂。（1）可与水反应生成可与水反应生成氧气和过氧化氢氧气和过氧化氢 2KO2 2H20 2KOH H2O2 O2 （2）也可以与也可以与 CO2 等反应，产生氧气等反应，产生氧气。 4KO22CO22K2CO3O2 此反应可用于急救器中制备氧气。此反应可用于急救器中制备氧气。氧化物的化学性质氧化物的

24、化学性质(1) 与与H2O的作用的作用:(2)与与CO2的作用：的作用：（Li Cs剧烈程度剧烈程度 ）（BeO除外）除外）三、氢氧化物三、氢氧化物（除（除BeO外）外）1、与水的反应、与水的反应 S区元素的氢氧化物遇水大部分都剧烈地反应并生成相区元素的氢氧化物遇水大部分都剧烈地反应并生成相应的碱。碱性从上到下依次增强。应的碱。碱性从上到下依次增强。 MOH易溶于水，放热。易溶于水，放热。碱金属氢氧化物易溶于水，碱土金属氢氧化物的溶解碱金属氢氧化物易溶于水，碱土金属氢氧化物的溶解度从上到下依次增大。度从上到下依次增大。2、 溶解度溶解度与碱性与碱性 LiOH NaOH KOH RbOH CsO

25、H 中强中强 强强 强强 强强 强强 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 两性两性 中强中强 强强 强强 强强(箭头指向) 溶解度增大, 碱性增强碱土金属溶解度（20） 令R为正电性基团。 R Men+ ， 即 R 为 n 价中心离子。 R-OH可以是 NaOH ,Mg(OH)2 ,HClO4 ,H2SO4 等。 上述各分子中都含有R-O-H形式的基团。 R-O-H 基团在断键时可以有两种情况，即：3、R-OH理论理论 假假如如R半半径径小小，正正电电荷荷高高，即即Z/R值值大大，则则进进行行酸酸式式离解；如离解；如 H2SO4 。 假假如如R半半径

26、径大大，正正电电荷荷低低，即即Z/R值值小小，则则进进行行碱碱式式离解离解 。如。如 NaOH 。一般有：一般有：一般含氧酸的酸性递变规律为一般含氧酸的酸性递变规律为： 同一元素同一元素：氧化值越高，酸性越强。：氧化值越高，酸性越强。 如：如：HClOHClO2HClO3HClO4 同一周期同一周期：从左：从左右，酸性右，酸性 。 如：如：H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4 同一主族同一主族：从上从上下，酸性下，酸性 。 如：如：HClO3 HBrO3 HIO32、熔点、熔点 S区元素盐类的熔点区元素盐类的熔点除除Li盐、盐、Be盐外一般都很高盐外一般都很高。 这这是是因因为为这这些些

27、盐盐都都是是离离子子化化合合物物，晶晶体体是是离离子子晶晶体体，晶晶格能相当大，故其熔点很高。格能相当大，故其熔点很高。 而而Li盐盐和和Be盐盐因因为为有有离离子子极极化化问问题题，其其键键有有一一定定程程度度的的共共价价性性，所所以以其其晶晶体体类类型型向向分分子子晶晶体体过过渡渡，晶晶格格能能减减小小，熔点降低。熔点降低。卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐四、四、S区元素重要盐类区元素重要盐类1、晶体类型：、晶体类型：绝大多数是绝大多数是离子晶体离子晶体, 但碱土金属卤化物有一定的共价性。但碱土金属卤化物有一定的共价性。3、热稳定性热稳定性 碱金属盐类除硝酸盐以

28、外碱金属盐类除硝酸盐以外一般都很稳定一般都很稳定，不易分解。，不易分解。 碱碱土土金金属属盐盐的的热热稳稳定定性性要要差差一一些些，其其碳碳酸酸盐盐，硝硝酸酸盐盐都都较容易分解。较容易分解。 4、溶解度、溶解度 碱金属盐类一般易溶于水；碱金属盐类一般易溶于水； 碱土金属盐类除卤化物、硝酸盐外多数溶解度较小。碱土金属盐类除卤化物、硝酸盐外多数溶解度较小。思考题思考题 ： 如何运用离子极化理论来解释碳酸盐的如何运用离子极化理论来解释碳酸盐的热不稳定现象。热不稳定现象。碱金属和碱土金属的常见盐类有碱金属和碱土金属的常见盐类有卤化物、碳酸盐、硝酸盐、卤化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐和硫化物硫酸盐和硫化物

29、等。等。1、溶解性、溶解性碱金属盐类通常碱金属盐类通常易溶于水易溶于水(碳酸锂列外碳酸锂列外),且它们的离子都是且它们的离子都是无色无色的。只有少数碱金属盐是难溶的的。只有少数碱金属盐是难溶的;盐类盐类它们的它们的难溶盐难溶盐一般都是由一般都是由大的阴离子大的阴离子组成，而且碱金属组成，而且碱金属离离子越大子越大，难溶盐的数目也越多难溶盐的数目也越多。如：。如：六羟基锑酸钠六羟基锑酸钠NaSb(OH)6 (白色白色) 高氯酸钾高氯酸钾 KClO4 (白色白色) 酒石酸氢钾酒石酸氢钾 KHC4H4O6(白色白色) 六氯铂酸钾六氯铂酸钾 K4PtCl6(淡黄色淡黄色)钴亚硝酸钠钾钴亚硝酸钠钾K2N

30、aCo(NO2)6(亮黄色亮黄色) 钠、钾的一些难溶盐常用于鉴定钠、钾离子。钠、钾的一些难溶盐常用于鉴定钠、钾离子。碱土金属盐类的重要特征是它们的碱土金属盐类的重要特征是它们的微溶性。微溶性。除氯除氯化物、硝酸盐、硫酸镁、铬酸镁易溶于水外，其余的化物、硝酸盐、硫酸镁、铬酸镁易溶于水外，其余的碳酸盐、硫酸盐、草酸盐、铬酸盐等皆难溶碳酸盐、硫酸盐、草酸盐、铬酸盐等皆难溶。 硫酸盐和铬酸盐的溶解度依硫酸盐和铬酸盐的溶解度依Ca、Sr、Ba的顺序降的顺序降低。低。 草酸钙的溶解度是所有钙盐中最小的草酸钙的溶解度是所有钙盐中最小的，因此，在，因此，在重量分析中可用它来测定钙。重量分析中可用它来测定钙。

31、碱金属和碱土金属碳酸盐溶解度的差别也常用来碱金属和碱土金属碳酸盐溶解度的差别也常用来分离分离Na+、K+和和Ca2+、Ba2+。盐类盐类2、钠盐和钾盐性质的差异、钠盐和钾盐性质的差异钠盐和钾盐性质很相似，但也有差别，重要的有钠盐和钾盐性质很相似，但也有差别，重要的有三点：三点：a、溶解度：钠、钾盐的溶解度都比较大，相对说溶解度：钠、钾盐的溶解度都比较大，相对说来，钠盐更大些。但来，钠盐更大些。但NaHCO3溶解度溶解度不大，不大，NaCl的溶的溶解度随温度的变化解度随温度的变化不大不大，这是常见的钠盐中溶解性较，这是常见的钠盐中溶解性较特殊的。特殊的。盐类盐类b、吸湿性：钠盐的吸湿性比相应的钾

32、盐强。因此，吸湿性：钠盐的吸湿性比相应的钾盐强。因此，化学分析工作中常用的标准试剂许多是钾盐，如用化学分析工作中常用的标准试剂许多是钾盐，如用K2Cr2O7标定还原剂溶液的浓度标定还原剂溶液的浓度,而不用而不用Na2Cr2O7。在在配制炸药时用配制炸药时用KNO3或或KClO3，而不用相应的钠盐。而不用相应的钠盐。NaOH+KCl=NaCl+KNO3c、结晶水：结晶水：含结晶水的钠盐比钾盐多，含结晶水的钠盐比钾盐多，如如Na2SO410H2O、Na2HPO412H2O等。等。钠的化合物价格较便宜，一般使用钠的化合物，钠的化合物价格较便宜，一般使用钠的化合物，而不用钾的化合物。但要注意某些特殊情

33、况，如制硬而不用钾的化合物。但要注意某些特殊情况，如制硬质玻璃必须用质玻璃必须用K2CO3，制黑火药一定要用制黑火药一定要用KNO3等。等。3、晶型、晶型绝大多数碱金属和碱土金属的盐是绝大多数碱金属和碱土金属的盐是离子型离子型晶体，晶体，晶体大多属晶体大多属NaCl型，铯的卤化物是型，铯的卤化物是CsCl型结构。由型结构。由于于Li+、Be2+离子半径最小，极化作用较强，才使得它离子半径最小，极化作用较强，才使得它们的们的某些盐某些盐具有较明显的具有较明显的共价性共价性。盐类盐类3、焰色反应、焰色反应由于离子半径不同，核对外层电子的控制能力不由于离子半径不同，核对外层电子的控制能力不同，在无色

34、火焰中灼烧时，电子被激发所吸收的能量同，在无色火焰中灼烧时，电子被激发所吸收的能量不同即吸收光的波长不同，所呈现的颜色不同叫不同即吸收光的波长不同，所呈现的颜色不同叫“焰焰色反应色反应”。Li 红色红色，Na 黄色黄色，K 紫色紫色，Rb 紫红紫红，Cs 紫红，紫红，Ca 橙红橙红(砖红砖红)，Sr 红红(猩红猩红)，Ba 绿色绿色，硼，硼 浅绿浅绿，Cu 绿色绿色。在军事上用做在军事上用做信号弹信号弹，民间民间用于用于焰火焰火。盐类盐类锂锂钠钠钾钾铷铷钙钙锶锶钡钡硼硼铜铜红绿锶钡信号弹红绿锶钡信号弹节日焰火节日焰火Li Na K Ca Sr Ba4、形成结晶水合物的倾向、形成结晶水合物的倾向

35、几乎所有的锂盐是水合的，钠盐约有几乎所有的锂盐是水合的，钠盐约有75是水合的，钾是水合的，钾盐有盐有25%是水合物是水合物，铷盐和铯盐仅有少数是水合盐。，铷盐和铯盐仅有少数是水合盐。碱金属碱金属卤化物大多数是无水的卤化物大多数是无水的,硝酸盐中只有锂可形成水硝酸盐中只有锂可形成水合物合物。如。如LiNO3H2O和和LiNO33H2O；硫酸盐中只有硫酸盐中只有Li2SO4H2O和和Na2SO410H2O；碳酸盐中除碳酸盐中除Li2CO3无水合物外，其余皆有不同形式的水无水合物外，其余皆有不同形式的水合物，其水分子数分别为：合物，其水分子数分别为：Na2CO3 K2CO3 Rb2CO3 Cs2CO

36、3 1,7,101,51,53,5盐类盐类5、形成复盐的能力、形成复盐的能力除锂以外，碱金属还能形成一系列除锂以外，碱金属还能形成一系列复盐复盐。复盐有以下几种。复盐有以下几种类型：类型：(1)光卤石类，通式为光卤石类，通式为MIClMgCl26H2O,其中其中MI=K+、Rb+、Cs+。如：光卤石如：光卤石KClMgCl26H2O；(2)通式为通式为M2ISO4MgSO46H2O的矾类的矾类,其中其中MI=K+、Rb+、Cs+,如：软钾镁矾如：软钾镁矾K2SO4MgSO46H2O；(3)通式为通式为MIMIII(SO4)212H2O的矾类，其中的矾类，其中MINa+、K+、Rb+、Cs+，M

37、IIIAl3+、Cr3+、Fe3+、Co3+、Ga3+、V3+等离子。等离子。如：如：明矾明矾KAl(SO4)212H2O。复盐的溶解度一般比相应简单碱金属盐小得多。复盐的溶解度一般比相应简单碱金属盐小得多。盐盐 类类盐类盐类6、热稳定性热稳定性卤化物在高温时挥发而难分解。卤化物在高温时挥发而难分解。硫酸盐在高温下既难挥发，又难分解。硫酸盐在高温下既难挥发，又难分解。碳酸盐除碳酸盐除Li2CO3在在1543K以上分解为以上分解为Li2O和和CO2外，其外，其余更难分解。余更难分解。硝酸盐热稳定性较低，在一定温度可分解。硝酸盐热稳定性较低，在一定温度可分解。碱土金属的卤化物、硫酸盐、碳酸盐对热也

38、较稳定。碱土金属的卤化物、硫酸盐、碳酸盐对热也较稳定。碱土金属的碳酸盐热稳定性较碱金属碳酸盐要低，是由碱土金属的碳酸盐热稳定性较碱金属碳酸盐要低，是由于它们电荷高，极化作用强。于它们电荷高，极化作用强。1、碳酸钠、碳酸钠(纯碱纯碱)、碳酸氢钠、碳酸氢钠(小苏打小苏打)纯碱在工业上常用氨碱法纯碱在工业上常用氨碱法(比利时比利时Solvay)制取制取，我国化学，我国化学工程学家工程学家侯德榜侯德榜1942年改革成侯氏制碱法，即年改革成侯氏制碱法，即联碱法联碱法。其基本。其基本原理是先用原理是先用NH3将食盐水饱和，然后通入将食盐水饱和，然后通入CO2，溶解度较小的溶解度较小的NaHCO3析出：析出

39、：NH3+NaCl+H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl2、碳酸钙碳酸钙CaCO36H2O(轻质轻质),难溶于水，易溶于酸和氯化铵溶液，难溶于水，易溶于酸和氯化铵溶液，用于发酵粉和涂料等。用于发酵粉和涂料等。3、氟化钙氟化钙(萤石萤石)是制取是制取HF和和F2的重要原料。在冶金工业中用作助熔剂，的重要原料。在冶金工业中用作助熔剂，也用于制作光学玻璃和陶瓷等。也用于制作光学玻璃和陶瓷等。 重要的化合物重要的化合物重要的化合物重要的化合物4、卤化铍、卤化铍是共价型聚合物是共价型聚合物(BeX2)n，不导电、能升华，蒸气中有不导电、能升华，蒸气中有BeCl2和和(BeCl2)2分子。分子。5、硝

40、酸钾、硝酸钾在空气中不吸潮在空气中不吸潮,在加热时有强氧化性在加热时有强氧化性,用来制黑火药。硝用来制黑火药。硝酸钾还是含氮、钾的优质化肥。酸钾还是含氮、钾的优质化肥。6、氯化镁、氯化镁通常以通常以MgCl26H2O形式存在，它能水解形式存在，它能水解为为Mg(OH)Cl，工业上常用碳氯法制取：工业上常用碳氯法制取：MgO+C+Cl2=MgCl2+CO(碳氯法碳氯法) 氯化镁易潮解，普通食盐的潮解就是其中含有氯化镁之故。氯化镁易潮解，普通食盐的潮解就是其中含有氯化镁之故。纺织工业中用氯化镁保持棉纱的湿度而使其柔软。纺织工业中用氯化镁保持棉纱的湿度而使其柔软。重要的化合物重要的化合物7、氯化钙、

41、氯化钙CaCl26H2O加热脱水形成白色多孔的加热脱水形成白色多孔的CaCl2。无水无水CaCl2有很强的吸水性，常用的干燥剂有很强的吸水性，常用的干燥剂。由于它能与气。由于它能与气态态NH3和乙醇形成加成物，所以和乙醇形成加成物，所以不能用于干燥不能用于干燥NH3气和乙醇。气和乙醇。氯化钙和冰的混合物是实验室常用的致冷剂。氯化钙和冰的混合物是实验室常用的致冷剂。思考题：为什么下雪后思考题：为什么下雪后,要往马路上洒氯化钙溶液？要往马路上洒氯化钙溶液？8、氯化钡、氯化钡氯化钡用于医药、灭鼠剂和氯化钡用于医药、灭鼠剂和鉴定鉴定SO42-离子的试剂。氯化钡离子的试剂。氯化钡易溶于水。可溶性钡盐对入

42、、畜都有害，对人致死量为易溶于水。可溶性钡盐对入、畜都有害，对人致死量为0.8g，切切忌入口。忌入口。9、Na2SO410H2O重要的化合物重要的化合物俗名生石膏，加热到俗名生石膏，加热到393K左右变成熟石膏左右变成熟石膏CaSO41/2H2O,用以制模型、塑像、水泥、粉笔和石用以制模型、塑像、水泥、粉笔和石膏绷带等。把石膏加热到膏绷带等。把石膏加热到773K以上以上,得到无水石膏得到无水石膏,它它不能与水化合。不能与水化合。俗称芒硝，由于它有很大的熔化热俗称芒硝，由于它有很大的熔化热(253kJkg-1)，是一种较好的相变贮热材料的主要组分。无水硫酸是一种较好的相变贮热材料的主要组分。无水

43、硫酸钠俗称钠俗称元明粉元明粉，大量用于玻璃、造纸、水玻璃、陶瓷，大量用于玻璃、造纸、水玻璃、陶瓷等工业中，也用于制硫化钠和硫代硫酸钠等。等工业中，也用于制硫化钠和硫代硫酸钠等。10、CaSO42H2O重要的化合物重要的化合物11、BaSO4 重晶石重晶石，将重晶石粉与煤粉混合，在高温下将重晶石粉与煤粉混合，在高温下(1173-1473K)煅烧还原成可溶性煅烧还原成可溶性BaS和和CO气体。往气体。往BaS水溶液中通水溶液中通CO2，则则得到得到BaCO3。 硫酸钡是硫酸钡是唯一无毒的钡盐，唯一无毒的钡盐，医疗诊断中用作肠胃系统的医疗诊断中用作肠胃系统的X射线造影剂射线造影剂“钡餐钡餐”。12、

44、硫酸镁、硫酸镁硫酸镁微溶于醇，不溶于乙酸和丙酮，用作媒染剂、硫酸镁微溶于醇，不溶于乙酸和丙酮，用作媒染剂、泻盐，泻盐，也用于造纸、纺织、肥皂、陶瓷、油漆工业。也用于造纸、纺织、肥皂、陶瓷、油漆工业。重要的化合物重要的化合物13、YBa2Cu3O6-71986年以来发现的高温超导体系列，现在临界温度达液年以来发现的高温超导体系列，现在临界温度达液氮温度左右氮温度左右(77K)的的超导材料超导材料。14、C6Li锂电池的负极材料锂电池的负极材料电池的正极反应：电池的正极反应：Li0.35NiO2+0.5Li+0.5e=Li0.85NiO2(135mAhg-1)电解质：高分子材料（能传导电解质：高分

45、子材料（能传导Li+离子的）离子的）电池电动势：电池电动势：3V最高充电电压：最高充电电压：4.1V磁悬浮现象磁悬浮现象重要的化合物重要的化合物15、CLi6美国美国Geogia大学量子化学计算中心主任大学量子化学计算中心主任Schaefer的最新的最新计算结果表明，有可能存在呈八面体的计算结果表明，有可能存在呈八面体的CLi6分子分子，该分子，该分子的碳原子周围总共有的碳原子周围总共有10个电子，用以与个电子，用以与6个锂原子形成个锂原子形成6个个化学键。化学键。94 锂锂 、铍的特殊性与、铍的特殊性与 对角线规则对角线规则一、锂的特殊性一、锂的特殊性 因因为为LiLi+ +的的离离子子半半

46、径径特特别别小小，故故离离子子极极化化作作用用极极强强，从而带来了一系列特殊性质。从而带来了一系列特殊性质。例如：例如：LiClLiCl有一定的共价性，所以锂盐熔点较低；有一定的共价性，所以锂盐熔点较低； LiLi+ +/Li/Li电电对对的的0 0很很低低，是是因因为为LiLi+ +的的半半径径特特别别小小，其其水水化化热热很很大大，使使得得LiLi在在水水中中极极易易失失去去一一个个电电子子形形成成LiLi+ +；LiLi和和N N可直接生成氮化物等等。可直接生成氮化物等等。 单质与氧作用生成正常氧化物单质与氧作用生成正常氧化物 氢氧化物均为中强碱，且水中溶解度不大氢氧化物均为中强碱，且水中溶解度不大 氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶 氯化物均能溶于有机溶剂中氯化物均能溶于有机溶剂中 碳酸盐受热分解，产物为相应氧化物碳酸盐受热分解，产物为相应氧化物二、锂与镁的相似性：二、锂与镁的相似性：三、对角线规则三、对角线规则 一种元素及其化合物的性质与周期表中它右下方的另一种元素及其化合物的性质与周期表中它右下方的另一元素具有的相似性超过了同族元素一元素具有的相似性超过了同族元素对角线规则对角线规则。第二周期第二周期第三周期第三周期这种相似性是由于它们的极化能力相近的缘故。这种相似性是由于它们的极化能力相近的缘故。