内蒙古大学：《无机化学》课程教学资源（PPT课件）第十章 碱金属

第十章:碱金属和碱土金属 ◎§101碱金属和碱士金属的通性 ○§102碱金属和碱土金属单质 ◎§103化合物 §104离子晶体盐类的溶解性 自学

第十章：碱金属和碱土金属 §10—1 碱金属和碱土金属的通性 §10—2 碱金属和碱土金属单质 §10—3 化合物 §10—4 离子晶体盐类的溶解性 自学

§10—1碱金属和碱土金属的通性: 碱金属(IA):ns Li, Na, K, Rb, Cs, Fr (氢氧化物强碱) 碱土金属(IA):n2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra ca,SrBa氧化物性质介于碱金属和“土性的” 难溶氧化物Al2O3等之间,所以称为碱士金属。 都是活泼金属

§10—1碱金属和碱土金属的通性： 碱金属(IA ): ns1 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr （氢氧化物强碱） 碱土金属(IIA ): ns2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra Ca,Sr,Ba氧化物性质介于碱金属和“土性的” 难溶氧化物Al2O3等之间，所以称为碱土金属 。 都是活泼金属

电金原|IA IA 离属子 能性半 e 径 a 电还增 负原大 Ca 性减小 性增强 rb r cs Ba 原子半径减小 金属性、还原性减弱 电离能、电负性增大

原子半径增大 金属性、还原性增强 电离能、电负性减小 IA IIA Li Be Na Mg K Ca Rb Sr Cs Ba 原子半径减小 金属性、还原性减弱 电离能、电负性增大

(1)价层电子结构:A:ns1;ⅢA:ns2 构成了s区元素 (2)都是活泼金属: A元素它们均很容易失去1e→M(M具有 8e稳定结构,所以不易再失去电子,这一点从l2 很高也可以看出 金属活泼性从上到下增强(因为原子半径从 上到下增大,电离能,电负性从上到下减小。) IA族元素:比A族元素多了一个电荷,所以 核对外层2e吸引力增强,所以碱土金属半径小于 碱金属,失电子能力小于IA族。 但它们仍是相当活泼的金属元素,仅次于A: 常失去2e→M2,金属活泼性从上到下增强。原因 同上 斗

（1）价层电子结构：IA：ns1；IIA：ns2 构成了s区元素 （2）都是活泼金属： IA元素它们均很容易失去1e→M+（M+具有 8e稳定结构，所以不易再失去电子，这一点从I2 很高也可以看出。） 金属活泼性从上到下增强（因为原子半径从 上到下增大，电离能，电负性从上到下减小。） IIA族元素：比IA族元素多了一个电荷，所以 核对外层2e吸引力增强，所以碱土金属半径小于 碱金属，失电子能力小于IA族。 但它们仍是相当活泼的金属元素，仅次于IA， 常失去2e→M2+ ,金属活泼性从上到下增强。原因 同上

(3)成键特征: a、大多数情况下失去一个e或两个e→M或 卩2,形成稳定离子键 b、在某些特殊情况下,Li,Be,Mg,由于原 子半径太小,电离能较高,所以形成共价键的 倾向增大,Li,Be,Mg,常表现出与本族元素 性质不同的地方。 (4)Li,Be,Mg,的特殊性: ★斗

（3）成键特征： a、大多数情况下失去一个e或两个e→M+或 M2+ ,形成稳定离子键. b、在某些特殊情况下，Li，Be,Mg,由于原 子半径太小，电离能较高，所以形成共价键的 倾向增大， Li，Be，Mg,常表现出与本族元素 性质不同的地方。 （4）Li，Be,Mg,的特殊性：

a、周期表中的斜线关系: 对角线规则 内容 Li Be B c Na m g Al

对角线规则 Li Be B C Na Mg Al Si a、周期表中的斜线关系： 内容

b.锂与镁的相似性: (1)单质与氧作用生成正常氧化物 (2)Li(OH),Mg(OH)2受热分解为L2O, MgO,而其他IA族受热升华而不分解。氢氧化物 均为中强碱,且水中溶解度不大。 (3)氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶,因为晶格能 大。而NaF易溶。 (4)氯化物均能溶于有机溶剂中 (5)碳酸盐受热分解,产物为相应氧化物 (6)LiN,MgN2稳定,而Na3N不稳定,25℃分 解

b. 锂与镁的相似性： ⑴ 单质与氧作用生成正常氧化物 ⑵ Li（OH），Mg（OH）2受热分解为Li2O， MgO，而其他IA族受热升华而不分解。氢氧化物 均为中强 碱，且水中溶解度不大。 ⑶ 氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶，因为晶格能 大。而NaF易溶。 ⑷ 氯化物均能溶于有机溶剂中 ⑸ 碳酸盐受热分解，产物为相应氧化物 （6）Li3N，Mg3N2稳定，而Na3N不稳定，25℃分 解

CBeA的相似性: 金属表面形成致密的氧化膜,阻止金属破酸侵 蚀 氧化物、氢氧化物两性, 氯化物为路易斯酸Becl2 低温(Becl2)2存在; Acl3:(Acl3)2存在。 c C CI CI——B CI C ★斗

C.Be-Al的相似性： 金属表面形成致密的氧化膜，阻止金属破酸侵 蚀。 氧化物、氢氧化物两性， 氯化物为路易斯酸BeCl2： 低温（BeCl2）2存在； AlCl3：（AlCl3）2存在。 Be Be Cl Cl Cl Cl Al Al Cl Cl Cl Cl Cl Cl

(5)其它与M+(A)M2+(A)有相似性的离子: NH4+一K相似:如溶解度与晶体结构相似。 (148pm132pm) TT一Rb+相似 如:TIoH水溶液是强碱- +CO-Tl2CO3 +CO RboH水溶液是强碱 Rb2CO3 ●T2SO4,Rb2SO4晶体类型相同 ★斗

（5）其它与M+（IA）M2+（IIA）有相似性的离子： ⚫ NH4 + — K+相似：如溶解度与晶体结构相似。 (148pm 132pm) ⚫ Tl+—Rb+相似： 如：TlOH水溶液是强碱——— Tl2CO3 RbOH水溶液是强碱——— Rb2CO3 ⚫ Tl2SO4，Rb2SO4晶体类型相同 +CO2 +CO2

(6)存在: 由于A,ⅢA元素化学活泼性强,所以不能以 单质存在。均以矿物形式存在: 钠长石:Na|ASi3Os 绿柱石:3BeOA2O3sO2 钾长石:KASi3O3]菱镁矿:MgO3O 石膏:CaSO4·2H 光卤石: 大理石:CaCO3 KCI MgCI2…6H2O 锂辉石: LiAl(SIO3)2 萤石:CaF 天青石: SrSo 碳酸锶矿:SrCO3 重晶石:BaSO

（6）存在： 由于IA，IIA元素化学活泼性强，所以不能以 单质存在。均以矿物形式存在: 钠长石: 钾长石: 光卤石: 锂辉石: 绿柱石: 菱镁矿: 石 膏: 萤 石 : 天青石: 重晶石: 大理石:   Na AlSi 3 O8   K AlSi 3 O8 KClMgCl 2 6H2 O MgCO3 CaSO4  2H2 O CaCO3 CaF2 SrSO4 BaSO4 3 2 LiAl(SiO ) 3BeO·Al2O3·6SiO2 碳酸锶矿：ＳｒＣＯ３