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1、第十七章堿金屬堿土金屬TheElementsoftheAlkaliandtheAlkalineEarthMetalsⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA02He3Li4Be5B6C7N8O9F10Ne11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar19K20Ca31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr37Rb38Sr49In50Sn51Sb52Te53I54Xe55Cs56Ba81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn87Fr88RaS區(qū)元素P區(qū)元素1[教學(xué)要求]1、掌握ⅠA、ⅡA族元素單質(zhì)、氧化物、氫氧化物的性質(zhì)、制備
2、和用途。熟悉性質(zhì)變化的規(guī)律性2、掌握ⅠA、ⅡA族金屬鹽類的一些重要性質(zhì)。3、通過對比鋰、鎂的相似性了解對角線規(guī)則。2第一節(jié)堿金屬和堿土金屬的通性第二節(jié)堿金屬和堿土金屬的單質(zhì)第三節(jié)堿金屬和堿土金屬的化合物第四節(jié)對角線規(guī)則本章講解內(nèi)容請選擇3第一節(jié)堿金屬和堿土金屬的通性第IA族包括鋰、鈉、鉀、銣、銫和鈁六種元素,由于它們的氫氧化物都是易溶于水的強堿,所以稱它們?yōu)閴A金屬元素。其中鈁是放射性元素。第IIA族包括鈹、鎂、鈣、鍶、鋇和鐳六種元素,由于鈣、鍶和鋇的氧化物在性質(zhì)上介于“堿性的”堿金屬氧化物和“土性的”難熔的氧化物Al2O3之間,所以稱它們
3、為堿土金屬。現(xiàn)在習(xí)慣上把鈹和鎂也包括在內(nèi),統(tǒng)稱為堿土金屬元素。其中鐳是放射性元素。ⅠAⅡALiNaKRbCsFrBeMgCaSrBaRa4表17-1堿金屬元素的一些基本性質(zhì)堿金屬是活潑性最強的金屬元素,都是強還原劑5表17-2堿土金屬元素的一些基本性質(zhì)堿土金屬仍是活潑性相當(dāng)強的金屬元素,也是強還原劑,6密度最小的金屬元素是Li,其次是K、Na。Li的密度只有水的一半,可以浮在煤油上。堿金屬可以用小刀切割,具有金屬光澤,但很快會被氧化而失去光澤。物理性質(zhì)由于堿土金屬的原子半徑較小,所以形成的金屬鍵比堿金屬強得多,因此它們的熔沸點、密度和硬度
4、等都比堿金屬的高。但堿土金屬的密度比常見金屬如Cu、Zn、Fe還是小得多,堿土金屬也屬輕金屬。除了鈹和鎂以外,其它金屬都很軟,可以用刀子切割。它們的單質(zhì)都有良好的導(dǎo)電性和延展性。成鍵特征1、以離子鍵為主,ⅠA族是離子鍵特征最強的元素,其次是ⅡA族;2、可以形成共價化合物的元素是:Li、Be、Mg等,氣態(tài)的Na2、Cs2也是共價分子。堿金屬具有密度小、硬度小、熔沸點低、升華熱低、導(dǎo)電性強等特性7第二節(jié)堿金屬和堿土金屬的單質(zhì)2-1存在和制備海水(NaCl、MgCl2、KCl)光鹵石(KCl·MgCl·6H2O)。鈉長石(Na[AlSi3O8]
5、)鉀長石(K[AlSi3O8])鋰輝石(Li2·Al2O3·4SiO2)明礬(K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O)石膏(CaSO4·2H2O)重晶石(BaSO4)天青石(SrSO4)大理石((CaCO3)石灰石(CaCO3)菱鎂礦(MgCO3)氯化物硅酸鹽礦硫酸鹽礦碳酸鹽礦8金屬的制備電解熔鹽法電解熔鹽法是最強的氧化還原手段,由于鹵化物的熔點較低,所以常用電解氯化物法制備活潑金屬:陽極放出氯氣:2Cl-==Cl2+2e陰極析出金屬:M++e==M電解反應(yīng):2MCl==2M+Cl2在電解中,必要時要混入適當(dāng)?shù)闹蹌?,如在氯化鈉的電解
6、中,是加入CaCl2為助熔劑,其作用是:1、降低熔點(鈉熔點=1073K,混合鹽熔點=873K)2、防止鈉的揮發(fā)3、減小鈉的分散性(熔鹽密度大,鈉密度小,易浮于熔鹽上面進行分離)如Li、Na、Mg、Ca等金屬是用電解金屬氯化物的方法制備的:2NaCl====2Na+Cl2MgCl2====Mg+Cl2熱還原法金屬置換法熱分解法9熱還原法金屬置換法熱還原法中常用碳可碳化物作還原劑,從金屬氧化物或碳酸鹽中還原出金屬。K2CO3+2C===========2K+3CO1473K真空MgO+C==CO+MgMgO+CaC2=Mg+CaO+2C2K
7、F+CaC2==========CaF2+2K+2C1273-1473K用活潑金屬作還原劑的熱還原法稱金屬置換法,常用還原劑金屬有:Na、Ca、Mg、Ba、Al等。KCl+Na====NaCl+K2RbCl+Ca==CaCl2+2Rb3CaO+2Al====3Ca+Al2O31473K真空K通常不用電解法而用置換制備,這是因為它易溶在熔融的KCl中,難于分離,且電解中產(chǎn)生的超氧化物與金屬鉀會發(fā)生爆炸,所以不用電解法制鉀。Rb和Cs也是這樣。上述是熔鹽中的置換反應(yīng),它不同于溶液中的置換反應(yīng),熔點低的物質(zhì)容易被置換出來。10△4KCN====
8、4K+4C+2N2△2MN3====2M+3N2M=Na、K、Rb、Cs668K2RbN3=======2Rb+3N2真空663K2CsN3====2Cs+3N2熱分解法一些不穩(wěn)定的鹽可用熱分