第十七部分碱金属和碱土金属教学课件.ppt
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1、1,2019/7/14,第十七章 碱金属和碱土金属,一、碱金属和碱土金属的通性 二、碱金属和碱土金属的单质 三、化合物 四、离子晶体盐类的溶解性,2,2019/7/14,17-1 碱金属和碱土金属的通性,A:Li、Na、K、Rb、Cs、(Fr) A: Be、Mg、Ca、Sr、Ba、(Ra) 金属活性 碱金属碱土金属 化合物以离子型为主, Li、Be、Mg部分化合物有明显的共价性。 俗名: 光卤石、石膏、菱镁矿、方解石、重晶石等,3,2019/7/14,碱金属和碱土金属元素的基本性质,4,2019/7/14,Li Be Na Mg K Ca Rb Cs Cs Ba,原子半径增大 金属性、还原性增
2、强 电离能、电负性减小,原子半径减小 金属性、还原性减弱 电离能、电负性增大,5,2019/7/14,17-2 碱金属和碱土金属的单质,一、物理性质 通性 银白色光泽,熔沸点低,硬度小,密度小,导电性好,延展性好。 1.储存:Li(=0.534gcm-3),最轻的金属,浸在液体石蜡或封存在固体石蜡中,其它金属一般放在煤油中。 2.切割:除Be、Mg外,余皆可用刀切割。最软Cs(硬度0.2).,6,2019/7/14,3.光电效应:Cs(电子活性极高) 4.液态合金:K-Na;Na-Hg 二、化学性质 1.与水反应 (A) 2M+2H2O=2MOH+H2 Li Na K Rb Cs,强,现象:难
3、熔 熔球 H2燃烧 爆炸 思考 Li的最小,但与水的反应活性最弱 Li熔点高,生成的LiOH难熔,7,2019/7/14,Li Na K,8,2019/7/14,A M+2H2O=M(OH)2+H2 Be Mg Ca Sr Ba,强,与水蒸气反应 与热水反应 冷水中反应,Ca与水的反应,9,2019/7/14,2.与其它非金属反应,空气中易氧化 3.颜色反应 Ca、Sr、Ba及碱金属的挥发性化合物,在无色火焰中灼烧时,能使火焰呈现出一定颜色。,Li:红色,Na: 黄色,10,2019/7/14,K、Rb、Cs:紫色(通过钴玻璃观察),Ca:橙红,Sr:洋红,Ba: 绿,11,2019/7/14
4、,利用焰色反应只可鉴定单个离子 4.与液氨作用 Ca、Sr、Ba及碱金属等与液氨作用生成兰色溶液,放置时能缓慢释放H2. 2Na(s)+2NH3(l)=2Na+2NH2-+H2(g),12,2019/7/14,三、制备 1.熔盐电解法 熔盐:氯化物(熔点低)+助熔剂,助熔剂CaCI2的作用 降低电解质的熔点,防止钠挥发. (熔点:NaCI,1073K; Na:熔点371K;沸点1156K;混合盐,873K. ),13,2019/7/14, 减小Na的分散性。 (混合物密度大,液Na可浮其上) 此法不适合制K(Rb、Cs) A:K易溶于熔融KCI中 B:电解过程中产生的KO2和K会发生爆炸反应
5、2.热还原法(用碳或碳化物做还原剂),14,2019/7/14,3.金属置换法主制K、Rb、Cs(高温、低压),思考不活泼金属置换活泼金属,是否与金属活泼性顺序矛盾?,15,2019/7/14,17-3 化合物,一、氧化物 普通氧化物 过氧化物 超氧化物 臭氧化物 A Na2O Na2O2 NaO2 KO3 A CaO CaO2 CaO4,普通氧化物(O2-) 过氧化物(O22-) 超氧化物(O2-),16,2019/7/14,1.碱金属氧化物 * 碱金属在空气中充分燃烧的产物,17,2019/7/14,普通氧化物,制备,4Li+O2=2Li2O Na2O2+2Na=2Na2O 2KNO3+1
6、0K=6K2O+N2,性质: Li2O Na2O K2O Rb2O Cs2O 颜色 白 白 淡黄 亮黄 橙红 稳定性 较稳定 熔点前即分解,减弱,与水反应 LiOH MOH,18,2019/7/14,过氧化物 Na2O2:2Na+O2=Na2O2(淡黄粉末),Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2(H2O+O2) Na2O2+H2SO4=Na2SO4+H2O2(H2O+O2) 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 Cr2O3+3Na2O2=2Na2CrO4+Na2O 2NaCrO2+3Na2O2+2H2O=2Na2CrO4+4NaOH MnO2+Na2O2=Na2MnO4 (熔矿剂
7、),碱性条件下为强氧化剂,遇棉花、木炭等爆炸.,19,2019/7/14, 超氧化物 K(Rb、Cs)+O2MO2(红色) 2KO2+2H2O=2KOH+H2O2+O2 2KO2+H2SO4=K2SO4+H2O2+O2 4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2 过氧化物、超氧化物广泛用做引火剂、供氧剂、漂白剂。 臭氧化物(KO3、RbO3、CsO3) 3KOH(s)+2O3(g)=2KO3(s)+KOHH2O(s)+1/2O2(g) RO3不稳定RO2+O2 4MO3+2H2O=4MOH+5O2,20,2019/7/14,2.碱土金属氧化物,* 碱土金属在空气中充分燃烧,MO均白色固体,较稳定
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