12.1 s区元素概述区元素概述12.4 锂锂 、铍的特殊性、铍的特殊性 对角线规则对角线规则12.3 s区元素的化合物区元素的化合物12.2 s区元素的单质区元素的单质第十二章第十二章 s s区元素区元素12.1 s区元素概述区元素概述碱金属 ( IA族 )： Li, Na, K, Rb, Cs, Fr 价层电子构型：ns1碱土金属（IIA族）： Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 价层电子构型：ns2 它们都是活泼金属。它们都是活泼金属。1. 易与H2直接化合成MH、MH2离子 型化合物；2. 与O2形成正常氧化物、过氧化物、 超氧化物；3. 与其他非金属作用形成相应的化合物；4. 易与H2O反应(除Be、Mg外)。注：它们的活泼性有差异通性：原子半径增大电离能、电负性减小金属性、还原性增强IA IIALi BeNa MgK Ca Rb SrCs Ba原子半径减小电离能、电负性增大金属性、还原性减弱为什么E (Li+/Li)比E (Cs+/ Cs )还小？电极反应：Mz+(aq) + ze- M(s)其逆反应： M(s) Mz+(aq) + ze-H2O= zFE (Mz+/ M ) (Mz+,aq ) = (Mz+,aq ) = zFE (Mz+/ M )=-T(M+,g)M+(aq) M (s) (M+,aq )M+(g) M (g) I1subHm(M+,g)Hmh 对于碱金属，若不考虑 的差异，可用 (M+,aq )代替 (M+,aq )近似估计E (M+/ M )的相对大小。(M+,aq ) = + I1 +subHm(M+,g)HmhLiNaKRbCs159.37107.3289.2480.8876.065526.41502.04425.02409.22318.90-535.27-420.48-337.64-312.27-287.24150.51188.88176.62177.83170.72-3.040-2.714-2.936-2.943-3.027subHmI1E (M+/ M)/VHmh(M+,g)(M+,aq)注：以上物理量除E 外单位均为：kJmol-1(M+,aq ) = + I1 +subHm(M+,g)Hmh12.2.1 单质的物理性质和化学性质单质的物理性质和化学性质12.2 s区元素的单质区元素的单质12.2.2 s区元素的存在和单质的制备区元素的存在和单质的制备12.2.1 单质的物理性质和化学性质单质的物理性质和化学性质NaLiK1.物理性质BeMgCaSrBaRbCs单质的物理性质：有金属光泽密度小硬度小熔点低s区单质的熔、沸点变化导电、导热性好单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物：Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2BeO MgO CaO SrO BaO2Li2ONa2O2KO2 与氧、硫、氮、卤素反应，形成相应的化合物。2.化学性质镁带的燃烧与水作用LiNaKCa2M + 2H2O 2MOH + H2(g)与液氨的作用(g)H2NH2M(l)2NH2M(s)223+-+3.焰色反应均以矿物形式存在：锂辉石：钠长石：钾长石：光卤石：明矾石：12.2.2 s区元素的存在和单质的制备区元素的存在和单质的制备绿柱石：菱镁矿：萤石：天青石：大理石：石膏：重晶石：制备：电解熔融的盐、高温还原等方法。12.3.1 氢化物氢化物12.3 s区元素的化合物区元素的化合物12.3.5 配合物配合物(无内容)12.3.4 重要盐类及其性质重要盐类及其性质12.3.3 氢氧化物氢氧化物12.3.2 氧化物氧化物 s区元素的单质(除Be、Mg外)均能与氢形成离子型氢化物。LiH NaH KH RbH CsH NaCl-90.4 -57.3 -57.7-54.3 -49.3 -4411.均为白色晶体， 热稳定性差12.3.1 氢化物氢化物/ kJmol-12.还原性强 钛的冶炼：剧烈水解：V23. 2)/H(H2-=-E3.形成配位氢化物铝氢化锂受潮时强烈水解1.形成四类氧化物臭氧化物(O3-)：顺磁性正常氧化物(O2-)：过氧化物(O22-)：超氧化物(O2-)：顺磁性12.3.2 氧化物氧化物2.制备：直接：间接：3.化学性质与H2O的作用：（Li Cs剧烈程度）（BeO除外）与CO2的作用： 12.3.3 氢氧化物氢氧化物 碱金属和碱土金属的氢氧化物都是白色固体。易吸水而潮解MOH易溶于水，放热。碱土金属氢氧化物溶解度（20）溶解度增大 氢氧化物Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 溶解度molL-1 810-6 2.110-4 2.310-2 6.610-2 1.210-1 LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 中强 强 强 强 强 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 两性 中强 强 强 强(箭头指向)碱性增强，溶解度增大。碱性R拉电子能力与离子势有关:=z/r (r 以pm 为单位） LiOH Be(OH)2 NaOH Mg(OH)2 KOH Ca(OH)2 RbOH Sr(OH)2 CsOH Ba(OH)2ROHRO + H+ = R+ + OH解离方式与拉电子能力有关 0.22 碱性碱性 0.22 0.32 两性两性 0.32 酸性酸性酸性增强酸性增强碱碱性性增增强强氢氧化物酸碱性判断标准12.3.4 重要盐类及其性质重要盐类及其性质1.晶体类型： 绝大多数是离子晶体，但一些碱土金属卤化物有一定的共价性。例如：Be2+极化力强， BeCl2已过渡为共价 化合物。离子性增强重要盐类： 卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐等。 BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2熔点/ 415 714 775 874 9622.颜色： 一般为无色的或白色的。3.溶解度： 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。4.热稳定性： 较高。（大大小小规则）硝酸盐热稳定性差。碱土金属碳酸盐的稳定性随金属离子半径 的增大而增强。 BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3t分 / 100 540 900 1290 1360热稳定性 ：M2CO3 MCO32-M2+12.4 锂 、铍的特殊性 对角线规则12.4.1 锂的特殊性锂的特殊性(无内容)12.4.3 对角线规则对角线规则12.4.2 铍的特殊性铍的特殊性(无内容)Li Be B CNa Mg Al Si A 族的Li与A族的Mg， A族的Be与A族的Al， A 族的B与A族的Si，这三对元素在周期表中处于对角线位置：相应的两元素及其化合物的性质有许多相似之处。这种相似性称为对角线规则。12.4.3 对角线规则对角线规则 锂与镁的相似性： 单质与氧作用生成正常氧化物； 氢氧化物均为中强碱，且在水中溶解度 不大； 氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶于水； 氯化物均能溶于有机溶剂中； 碳酸盐受热分解，产物为相应的氧化物。