西北大学：《普通化学》课程教学资源（PPT课件）第九章 s区元素 s-Block Elements

第九章s区元素 Chapter 9 s-Block Elements

第九章s 区元素 Chapter 9 s-Block Elements

Li Be He Li Be B N 0 Na Mg Na Mg Si P Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br K K Ca Rb Sr Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Sr Cs Ba La- Ta W Re Os Ir Pt Au Lu Hg TI Pb Bi Po At Rn Ac- Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt 110 111 112 11d 110 Lr Cs Ba sblock d block p block La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Th Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cr Es Fm Md No Lr /block Fr Ra S区元素在周期表中的位置 sblock

S区元素在周期表中的位置

本章教学要求 1.了解s区元素的物理性质和化学性质，能够解释Lⅰ的 标准电极电势为什么最低，能解释碱金属与水、醇和液 氨反应的不同； 2.了解主要元素的矿物资源及单质的制备方法，特别注意 钾和钠制备方法的不同； 3.了解s区元素的氢化物、氧化物、氢氧化物的性质，特别 注意氢氧化物的碱性变化规律； 4.了解s区元素的重要盐类化合物，特别注意盐类溶解性 的热力学解释； 5.会用离子极化理论解释碳酸盐分解规律； 6.了解对角线规则和锂、铍的特殊性

1．了解 s 区元素的物理性质和化学性质，能够解释 Li 的 标准电极电势为什么最低 ，能解释碱金属与水、醇和液 氨反应的不同； 本章教学要求 6．了解对角线规则和锂、铍的特殊性. 5．会用离子极化理论解释碳酸盐分解规律； 4．了解 s 区元素的重要盐类化合物，特别注意盐类溶解性 的热力学解释； 3．了解s区元素的氢化物、氧化物、氢氧化物的性质，特别 注意氢氧化物的碱性变化规律； 2．了解主要元素的矿物资源及单质的制备方法 ，特别注意 钾和钠制备方法的不同；

本章内容 9.1 概述 generalization 9.2 单质 simple substance 9.3 化合物 compound 9.4 锂、铍 special characteristic 的特殊性 of lithium and beryllium

9.1 概述 9.2 单质 9.3 化合物 9.4 锂 、铍 的特殊性

9.1 概述(generalization) 碱金属(alkalin metals) 碱土金属(alkalin earth metals) (IA):ns! (ⅡA:ns2 电离能 金属性 原子 lithium Be beryllium 、还原性增 径增大 sodium Mg magnesium 电负性减小 potassium a calcium rubidium strontium caesium Ba barium francium Ra radium 原子半径减小 金属性、还原性减弱 电离能、电负性增大

9.1 概述 (generalization) 碱金属 (alkalin metals) (ⅠA): ns 1 碱土金属 (alkalin earth metals) (ⅡA): ns 2 lithium sodium potassium rubidium caesium francium beryllium magnesium calcium strontium barium radium 原 子 半 径 增 大 金 属 性 、 还 原 性 增 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

9.2 单质(simple substance) 都是最活泼的金属 同一族自上而下性质的变化有规律 通常只有一种稳定的氧化态 形成的化合物大多是离子型的 冰*

● 都是最活泼的金属 9.2 单质 (simple substance) ● 形成的化合物大多是离子型的 ● 通常只有一种稳定的氧化态 ● 同一族自上而下性质的变化有规律

9.2.1物理性质和化学性质 它们都有金属光泽，密度小， 1.单质的物理性质 硬度小，熔点低，导电、导热性 s区单质的熔点变化 好的特点 Na Be

9.2.1 物理性质和化学性质 它们都有金属光泽，密度小， 硬度小，熔点低，导电、导热性 好的特点. s区单质的熔点变化 Li Na K Rb Cs Be Mg Ca Sr Ba 1.单质的物理性质

2.单质的化学性质 (①)与氧、硫、氮、卤素反应，形成相应的化合物 单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物： LizO Na202 KO2 RbO2 CsO2 BeO MgO Cao SrO Ba202 你能发现这些氧化物的形式有 什么不同？ Na2O2 镁带的燃烧 K02

单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物： Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2 BeO MgO CaO SrO Ba2O2 Gc2-706-18.12 Li2O Na2O2 KO2 (1) 与氧、硫、氮、卤素反应，形成相应的化合物 2.单质的化学性质 镁 带 的 燃 烧 你能发现这些氧化物的形式有 什么不同？

为什么在空气中燃烧碱金属 所得的产物不同？ 该问题可以从以下几个方面讨论： 燃烧产物可从燃烧反应的能量变化中推测.哪一个燃烧反应的 DG负值最大，产物就是哪一个.例如，Na生成Na20、Na2O2 和NaO2的DG分别是-376 kJ.mol-1,-430kJmo1和-389.2 kJmo1,因此然烧产物就是Na2O2. 2 △G的大小则由△，Gm=△，Hm-T△，Sm决定.其中嫡变一般对 DG的贡献比较小，△G的大小主要由△，Hm来决定.△，Hm则要 由设计的Borm-Haber循环来决定.而循环中的晶格能值的大小 对整个反应能否进行及产物稳定性关系重大， 3. 晶格能又正比于阴、阳离子电荷的乘积，反比于阴、阳离子的 距离.这样就要求阴、阳离子具备一定的“匹配”条件，产生 最好的能量效应.此即所谓的“大大，小小”规则.请参看第 二章有关内容

该问题可以从以下几个方面讨论： 1. 燃烧产物可从燃烧反应的能量变化中推测. 哪一个燃烧反应的 DG负值最大，产物就 是哪一个. 例如，Na 生成Na2O、Na2O2 和 NaO2的DG 分别是 -376 kJ·mol -1 , -430 kJ·mol -1和 –389.2 kJ·mol -1 , 因此燃烧产物就是 Na2O2 . 2. DG 的大小则由 决定. 其中熵变一般对 DG的贡献比较小， DG的大小主要由D r Hm来决定. D r Hm则要 由设计的 Born-Haber 循环来决定. 而循环中的晶格能值的大小 对整个反应能否进行及产物稳定性关系重大. 3. 晶格能又正比于阴、阳离子电荷的乘积，反比于阴、阳离子的 距离. 这样就要求阴、阳离子具备一定的 “匹配” 条件，产生 最好的能量效应. 此即所谓的“大-大，小-小”规则. 请参看第 二章有关内容. D r Gm = D r Hm-T D r Sm 为什么在空气中燃烧碱金属 所得的产物不同？ Question 1

(2)与水作用 ●碱金属被水氧化的反应为： 2M(s)+2H0(①→2M(aq+2OH(aq)+H2(g) 钠和钠下方的同族元素与水反应十分激烈，过程中生成的氢气能自然 金属钠与水的反应在实验室用于干燥有机溶剂，但不能用于干燥醇！ ●碱土金属被水氧化的反应为： M(s)+2 H2O(1 M+(aq)+2 OH-(aq)+H2(g) 钙、锶、钡与水的反应远不如相邻碱金属那 样剧烈，镁和铍在水和空气中因生成致密的氧 化物保护膜而显得十分稳定

(2) 与水作用 Ca Li Na K ●碱金属被水氧化的反应为: 2 M(s) + 2 H2O (l) → 2 M+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g) 钠和钠下方的同族元素与水反应十分激烈，过程中生成的氢气能自燃. ●碱土金属被水氧化的反应为: M(s) + 2 H2O (l)→ M+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g) 钙、锶、钡与水的反应远不如相邻碱金属那 样剧烈，镁和铍在水和空气中因生成致密的氧 化物保护膜而显得十分稳定. 金属钠与水的反应在实验室用于干燥有机溶剂，但不能用于干燥醇！