1、无机化学课件s区元素 2.0学时元素分区学习要求v掌握NaOH和KOH的性质；v熟悉s区元素的通性，氧化物，氢氧化物和盐类的性质；v了解s区元素的生物学效应和常用药物的性质和临床应用，s区元素离子的分析鉴定。第一节 s区元素的通性vs区元素是指价电子组态为ns1的A族碱金属元素和ns2的A族碱土金属元素。v碱金属包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr。v碱土金属包括Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra。碱金属元素的主要特性常数元素元素锂锂Li钠钠Na钾钾K铷铷Rb铯铯Cs原子序号原子序号311193755价电子层结构价电子层结构2s13s14s15s16s1主要氧化数主要氧化数+1+1+1+1+1
2、原子半径原子半径/pm145180220235260离子半径离子半径/pm6095133148169第一电离能第一电离能kJ/mol520.2495.8418.8403.0375.7第二电离能第二电离能kJ/mol72984562305226332234.3电负性电负性0.980.930.820.820.79熔点熔点/K453.69370.87336.53312.46301.59沸点沸点/K161511561032961944密度密度g/cm30.5350.9680.8561.5321.879硬度硬度/金刚石金刚石=100.60.50.40.30.2E E M M+/M/M-3.040-2.7
3、13-2.925-2.924-2.923碱土金属元素的主要特性常数元素元素铍铍Be镁镁Mg钙钙Ca锶锶Sr钡钡Ba原子序号原子序号412203856价电子层结构价电子层结构2s23s24s25s26s2主要氧化数主要氧化数+2+2+2+2+2原子半径原子半径/pm105150180200215离子半径离子半径/pm316599113135第一电离能第一电离能kJ/mol899.5737.7589.8549.5502.9第二电离能第二电离能kJ/mol1757145111451064965.2第三电离能第三电离能kJ/mol148497733491241383600电负性电负性1.571.311
4、.000.950.89熔点熔点/K1560923111510501000沸点沸点/K27421363175716552143密度密度g/cm31.8481.7381.552.633.51硬度硬度/金刚石金刚石=105.52.51.751.51.25E E M M+/M/M-1.97-2.356-2.84-2.89-2.92碱金属元素的通性v非常活泼，易失去一个电子形成阳离子；v形成的离子很稳定，无色；v碱金属盐都易溶于水，不易水解；v碱金属形成的氧化物和氢氧化物都是强碱性。碱土金属元素的通性v比较活泼，易失去两个电子形成阳离子；v形成的离子很稳定，无色；v碱土金属的氯化物、硫化物、硝酸盐可溶于
5、水，碳酸盐、草酸盐、硫酸盐、磷酸盐大多难溶于水；v碱土金属形成的氧化物和氢氧化物显强碱性。第二节 s区元素单质及其化合物的性质一、单质v碱金属和碱土金属单质性质非常活泼，多以化合物存在。v多为银白色金属，半径大，金属键弱，熔点低，硬度低。v钠钾合金用作核反应堆的冷却剂。vLi用作高能电池和储氢材料。vCs用作光电管。焰色反应离子离子LiLi+NaNa+K K+RbRb+CsCs+CaCa2+2+SrSr2+2+BaBa2+2+焰色焰色红黄紫紫红紫红橙红猩红黄绿波长波长nmnm670.8589.2766.5780.0455.5714.9687.9553.5焰色反应焰色反应：金属或其挥发性盐在火焰
6、上灼烧时，由于其电离能较小，电子易于被激发，其吸收的能量对应的波长在可见区，则会产生特征的颜色。强还原性vs区元素可与氧、卤素、硫、氮、氢直接化合，形成离子型化合物。vs区元素单质遇水或酸强烈放热，燃烧甚至爆炸，反应程度从上到下逐渐加强。vs区元素可将其他金属从其盐中置换出来。强还原性232443K10739302H4)OH(lAOHiLOH4HlAiLlCiL3HiAlLAlClLiH4LiH2HLi2乙醚22222H)OH(aCOH2aCHOHaN2OH2aN2强还原性223y3-x33HNHaN2NH2aN2NHeNHaNNHyxaN）（）（）（OaC2rZaC2OrZFaN4iSaN4
7、SIF24氧化物v碱金属氧化物颜色从上到下依次加深，熔点依次降低，热稳定性依次减小。v碱土金属氧化物颜色均为白色，熔点也是下降趋势，热稳定性依次减小。vs区金属氧化物遇水生成氢氧化物，激烈程度从上到下依次增强。过氧化物232222222222222OCOaN2CO2OaN2OOH2OH2OHOHaN2OH2OaN 可用作氧气发生剂和漂白剂，也可用作防毒面具的填料，在高空飞行和潜水时可作供氧剂和二氧化碳吸收剂。22OaNOaNOeFaN2OaN3OeFOaNOrCaN2OaN3OrC24222322422232超氧化物3222422222COM2O3CO2MO4MOH2OOHOH2MO2臭氧化物
8、2232232233O5MOH4OH2MO4OMO2MO2OsOHMOH2MO4O4MOH6）（氢氧化物v碱金属的氢氧化物都是白色的，易溶于水，强碱性，空气中易潮解，可用作干燥剂，储存时不能用玻璃制品。v碱土金属的氢氧化物也都是白色的，溶解度较小，强碱性，空气中易潮解，Ca(OH)2常作干燥剂。常见盐v碱金属的盐类大多易溶，少数半径大的阴离子的盐溶解度较小，如酒石酸氢钾（KHC4H4O6）可用于沉淀法鉴别Na+、K+。v碱土金属的盐类中，一价阴离子的盐易溶，二价、三价阴离子的盐大多难溶，可用于沉淀法鉴别离子。OHOHCrBa2H3BaCrO2POH2Ca3H4)PO(CaHCO2CaOHCOC
9、aCO)aBrSCaM()HSO(M)(SOHMSO272244222433222324424、浓s区金属的盐v易形成结晶水合物v碱土金属离子水合作用更强v碱金属盐比碱土金属盐的热稳定性强v重要的的盐：NaCl、KCl、CaCl2、BaCl2、BaSO4配合物v碱金属只能与配位能力强的冠醚和穴醚形成配位化合物。v碱土金属则可与常见的配体形成配位化合物。对角线规则v对角线规则：处于对角线上的两元素性质相似。v原因：离子极化作用接近。离子鉴定vNa+的鉴别v也可用焰色反应（持久的亮黄色）淡黄色）(OH9)Ac(UO3)Ac(ZnNaAcOH9Ac9UO3ZnNa2222222离子鉴定vK+的鉴别v
10、也可用焰色反应，隔着钴玻璃观察火焰为紫色。橙黄色）()NO(CoNaK)NO(CoaNK2622362离子鉴定vMg+的鉴别v向溶液中加入NaOH，形成白色沉淀，加入对硝基苯偶氮间苯二酚，沉淀吸附镁试剂显蓝色。v或白色）(PONHgMNHHPOgM443242离子鉴定vCa+的鉴别v也可用焰色反应（砖红色）42242422422OHCaCHOCaC(OCaCOCaC白色）离子鉴定vBa+的鉴别v也可用焰色反应（黄绿色）OHOrCaB2H2OrCaB2(OrCaBOrCaB2272244242黄色）第三节 s区元素的生物学效应及常用药物vNa+重要在细胞外液中，K+主要在细胞内液中，对控制细胞、血液、组织液的电平衡，维持正常渗透压和正常流通起重要作用。vCa、Mg主要分布在骨骼中，还存在于血浆和细胞外液中。Ca2+对细胞间的信号传导起重要作用。Mg对维持肌肉神经的兴奋性起重要作用。
