s區(qū)金屬(堿金屬與堿土金屬)

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1、第20章s區(qū)金屬（堿金屬與堿土金屬）[教學要求]1．掌握堿金屬、堿土金屬單質(zhì)的性質(zhì)，了解其結(jié)構(gòu)、制備、存在及用途與性質(zhì)的關(guān)系。2．掌握堿金屬、堿土金屬氧化物的類型及重要氧化物的性質(zhì)及用途。3．了解堿金屬、堿土金屬氫氧化物溶解性和堿性的變化規(guī)律。4．掌握堿金屬、堿土金屬重要鹽類的性質(zhì)及用途，了解鹽類熱穩(wěn)定性、溶解性的變化規(guī)律。[教學重點]1．堿金屬、堿土金屬的單質(zhì)、氧化物、氫氧化物、重要鹽類的性質(zhì)。2．堿金屬、堿土金屬性質(zhì)遞變的規(guī)律。[教學難點]堿金屬、堿土金屬的氫氧化物的性質(zhì)。[教學時數(shù)]4學時[主要內(nèi)容]1．

2、堿金屬、堿土金屬的通性。2．堿金屬、堿土金屬單質(zhì)的性質(zhì)、制法及用途。3．堿金屬、堿土金屬的氧化物、氫氧化物、氫化物、鹽類、配合物的性質(zhì)。堿金屬和堿土金屬是周期表ⅠA族和ⅡA族元素。ⅠA族包括鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁六種金屬元素。它們的氧化物溶于水呈堿性，所以稱為堿金屬。ⅡA族包括鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳六種金屬元素。由于鈣、鍶、鋇的氧化物在性質(zhì)上介于“堿性的”和“土性的”（以前把粘土的主要成分，既難溶于水又難熔融的Al2O3稱為“土”）之間。其中鋰、銣、銫、鈹是希有金屬，鈁和鐳是放射性元素。鈉、鉀、鎂、鈣和鋇在地殼

3、內(nèi)蘊藏較豐富，它們的單質(zhì)和化合物用途廣泛，本章將重點介紹它們?！?0-1堿金屬和堿土金屬的通性表20—1和20—2列舉了堿金屬和堿土金屬的一些重要性質(zhì)。堿金屬元素原子的價電子層結(jié)構(gòu)為ns1。因此，堿金屬元素只有+1氧化態(tài)。堿金屬原子最外層只有一個電子，次外層為8電子(Li為2電子)，對核電荷的屏蔽效應較強，所以這一個價電子離核校遠，特別容易失去，因此，各周期元素的第一電離能以堿金屬為最低。與同周期的元素比較，堿金屬原子體積最大，只有一個成鍵電子，在固體中原子間的引力較小，所以它們的熔點、沸點、硬度、升華熱都很低

4、，并隨著Li一Na—K一Rb一Cs的順序而下降。隨著原子量的增加(即原子半徑增加)，電離能和電負性也依次降低。堿金屬性質(zhì)的變化一般很有規(guī)律，但由于鋰原子最小，所以有些性質(zhì)表現(xiàn)特殊。事實上，除了它們的氧化態(tài)以外，鋰及其化合物的性質(zhì)與本族其它堿金屬差別較大，而與周期表中鋰的右下角元素鎂有很多相似之處。堿金屬元素在化合時，多以形成離子鍵為特征，但在某些情況下也顯共價性。氣態(tài)雙原子分子，如Na2、Cs2等就是以共價鍵結(jié)合的。堿金屬元素形成化合物時，鋰的共價傾向最大，銫最小。與堿金屬元素比較，堿土金屬最外層有2個s電子。

5、次外層電子數(shù)目和排列與相鄰的堿金屬元素是相同的。由于核電荷相應增加了一個單位，對電子的引力要強一些，所以堿土金屬的原子半徑比相鄰的堿金屬要小些，電離能要大些，較難失去第一個價電子。失去第二個價電子的電離能約為第一電離能的一倍。從表面上看堿土金屬要失去兩個電子而形成二價正離子似乎很困難，實際上生成化合物時所釋放的晶格能足以使它們失去第二個電子。它們的第三電離能約為第二電離能的4—8倍，要失去第三個電子很困難，因此，它們的主要氧化數(shù)是+2而不是+1和+3。由于上述原因，所以堿土金屬的金屬活潑性不如堿金屬。比較它們的

6、標準電極電勢數(shù)值，也可以得到同樣的結(jié)論。在這兩族元素中，它們的原了半徑和核電荷都由上而下逐漸增大，在這里，原子半徑的影響是主要的，核對外層電子的引力逐漸減弱，失去電子的傾向逐漸增大，所以它們的金屬活潑性由上而下逐漸增強。堿金屬和堿土金屬晶體均為金屬晶格，堿土金屬由于核外有2個有效成鍵電子，原于間距離較小，金屬鍵強度較大，因此，它們的熔點、沸點和硬度均較堿金屬高，導電性卻低于堿金屬。堿土金屬的物理性質(zhì)變化不如堿金屬那么有規(guī)律，這是由于堿土金屬晶格類型不是完全相同的緣故。堿金屬皆為體心立方晶格，堿土金屬中，Be、M

7、g為六方晶格，Ca、Sr為面心立方晶格，Ba為體心立方晶格。這兩族元素的離子各有不同的味道特征，如Li+離子味甜；K+、Na+離子味咸；Ba+離子味苦。Li+離子的極化力是堿金屬中最強的，它的溶劑化作用和形成共價的趨勢異常的大，有人提出有“鋰鍵”的存在，類似于氫鍵，如H—F···Li—F和(LiF2)2?！?0-2堿金屬和堿土金屬的單質(zhì)2-1存在和制備一、存在由于堿金屬和堿土金屬的化學性質(zhì)很活潑，所以它們只能以化合狀態(tài)存在于自然界中。在堿金屬中，鈉和鋰在地殼中分布很廣，兩者的豐度都為2.5%。主要礦物有鈉長石N

8、a[AlSi3O8]、鉀長石K[A1Si3O8]、光鹵石KCl·MgCl2·6H20及明礬石K2SO4·A12(SO4)3·24H2O等。海水中氯化鈉的含量為2.7％，植物灰中也含有鉀鹽。鋰的重要礦物為鋰輝石Li2O·A12O34SiO2，鋰、銣和銫在自然界中儲量較少且分散，被列為希有金屬。堿土金屬除鐳外在自然界的分布也很廣泛，鎂除光鹵石外，還有白云石CaCO3·MgCO3和菱鎂礦Mg