无机化学教学-12章-s区元素省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,第,12,章 碱金属和碱土金属,Chapter 12,Alkali Metals and Alkaline-earth Metals,第1页,原子起源和演化,1,宇宙之初,2,氢燃烧、氦燃烧、碳燃烧,3,过程、,e,过程,4,重元素诞生,5,宇宙大爆炸理论是非,第2页,元素通论,大气圈：,O,2,、,N,2,、,CO,2,、稀有气体,水圈：,O,、,H,、,Cl,、,Na,、,Mg,岩石圈：,Si,、,O,、,H,、金属,地壳,气态：,H,2,、,N,2,、,O,2,、,Cl,2,、,F,2,、,He,、,Ne,、,Ar,、,Kr,、,Xe,（,11,种）,液态：,Hg,、,Br,2,（,2,种）,固态：,剩下大多数,元素单质（常温）,112,种元素，,94,种存在于自然界，人体中含,60,各种。,第3页,第4页,第5页,人体中元素,宏量元素：,11,种，占,99.95%,，其中主要为,O,、,C,、,H,、,N,，占,96%,微量元素：,15,种，,O,2,-,O,2,2-,正常氧化物(,O,2,-,),过氧化物(,O,2,2,-,),超氧化物(,O,2,-,),(1)多样性,“能量效应”要求体积较大过氧阴离子、超氧阴离子,和臭氧阴离子更易被较大金属阳离子所稳定,.,(2)制备,直接,间接,第29页,Li,2,ONa,2,O,2,KO,2,第30页,(3)化学性质,与,H,2,O,作用(生成对应碱)：,(,Li,Cs,猛烈程度,),(,BeO,除外),熔矿时要使用铁或镍制坩埚，陶瓷、石英和铂制坩埚轻易被腐蚀.熔融,Na,2,O,2,与棉花、硫粉、铝粉等还原性物质会爆炸,使用时要倍加小心,与,CO,2,作用,Li,2,O+CO,2,Li,2,CO,3,2 Na,2,O,2,+2CO,2,2 Na,2,CO,3,+O,2,(g),4 KO,2,+2 CO,2,2 K,2,CO,3,+3 O,2,(g),不溶于水,不溶于水,与矿石一起熔融分解矿物,可溶于水,可溶于水,第31页,12-2-2,氢氧化物,Hydroxid,（除,Be(OH),2,为两性外）,易吸水溶解,鉴于对区元素氢氧化物比较熟悉，这里仅介绍一些规律.,除外，其它碱金属氢氧化物在水中溶解度都很大.碱土金属氢氧化物在水中溶解度以下（,20）,：,氢氧化物,Be(OH),2,Mg(OH),2,Ca(OH),2,Sr(OH),2,Ba(OH),2,溶解度,/,8,10,-,6,5,10,-,4,1.8,10,-,2,6.7,10,-,2,2,10,-,1,m,ol,L,-,1,规律：阴、阳离子半径相差较大离子型化合物在水中溶解度较大，相近溶解度较小，即“相差溶解”规律.,溶解度与碱性,第32页,氢氧化物酸碱性,A,以,MOH,为代表氢氧化物，能够存在两种离解方式：,B,MOH,酸碱性判据,(1),以,Z,/,r,作为依据，,Z,为离子电荷数，,r,为离子半径，,Z,/,r,称为离子势，,=,Z,/,r,。,显然值越大，静电引力越大，,M,吸引氧原子电子云能力越强，,O,H,被减弱，越易酸式电离；反之，越易碱式电离。,(2),若,r,以,Pm,为单位，则判断氢氧化物酸碱性标准为,第33页,C.,同一主族元素金属氢氧化物，因为离子电荷数和构型均相同，故其 值主要取决于离子半径大小。比如,LiOH,0.13,Be(OH),2,2.54,NaOH,0.10,Mg(OH),2,1.76,KOH,0.085,Ca(OH),2,1.42,RbOH,0.081,Sr(OH),2,1.33,CsOH,0.077,Ba(OH),2,1.22,第34页,主要盐类：卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐,12-3,盐类,（1）,键型和晶型,：绝大多数是离子型晶体，但锂和铍一些盐有一定共价性.因为,Be,2+,极化力强，,BeCl,2,共价性非常显著.,BeCl,2,MgCl,2,CaCl,2,SrCl,2,BaCl,2,熔点/405 714 782 876 962,(2),颜 色,：普通无色或白色,(3),溶 解 度,：碱金属盐类普通易溶于水；,碱土金属盐类除卤化物、硝酸盐多数溶解度较小,溶解度依然符合“相差溶解”规律,离子性增强,第35页,盐溶解热力学解释,结果：,离子半径,影响,晶格能,离子电荷 水合焓,左图显示，溶解焓较负（即溶解性较大）化合物都是阴、阳离子水合焓差值（包含正值和负值）较大化合物，也是阴、阳离子半径相差较大化合物.,第36页,Question,7,普通钠盐或钾盐是易溶，普通高氯酸盐也是易溶，但为何,NaClO,4,溶解度不大，而,NaClO,4,更难溶？,Na,+,、K,+,、ClO,4,都是电荷少、半径大离子，溶于水后离子水合程度不大.故这些盐类溶解普通都是,熵增过程,，有利于溶解.,溶解过程焓变主要来自晶格能和水合能.,Na,+,、K,+,、ClO,4,电荷少、半径大，因而它们晶格能小.,NaClO,4、,NaClO,4,即使晶格能比前者更小些，但净减小值不会很大，因为前者晶格能原来就不大，但后者水合能比前者却有较大减小.所以，对由大阳离子和大阴离子组成化合物来说，它们晶格能即使很小，但水合能更小，它们在水中就变得难溶了.,影响碱金属高氯酸盐溶解度另一个原因是大阴离子与小阳离子不,“匹配”,.,第37页,稳定性,M,2,CO,3,MCO,3,(4),热稳定性较高,碳酸盐热分解有规律,BeCO,3,MgCO,3,CaCO,3,SrCO,3,BaCO,3,T,分,/100 573 1110 1370 1570,规律：含有大阴离子(如,CO,3,2-,),热不稳定性化合物分解温度随,阳离子半径增大而而增高.,分解反应,MCO,3,(s)=MO(s)+CO,2,(g),热力学数据,（298,K）,Mg,+48.3,+100.6,+175.0,Ca,+130.4,+178.3,+160.6,Sr,+183.8,+234.6,+171.0,Ba,+218.1,+269.3,+172.,1,M,硝酸盐热稳定性差,第38页,反应焓越高,分解温度越高,规律热力学解释,部分依赖于,MO,和,MCO,3,正、负离子,平衡距离之差,3,D,U,r,=,D,U,MO,D,U,MCO,依赖于,第39页,铍族碳酸盐分解温度,性 质 阳离子极化力/,pm,-1,10,-2,分解温度/,K,BeCO,3,21.3 298,MgCO,3,13.1 813,CaCO,3,9.7 1183,SrCO,3,8.1 1563,BaCO,3,7.2 1663,自然，我们也能够用离子用极化理论来解释,MCO,3,分解温度.其结果与上面从热力学角度解释结果一致.,第40页,12-4,锂、铍特殊性,内容,Li,Be,B,C,Na,Mg,AI,Si,在周期表中，除了我们常说族和周期规律性外，还会出现某一小块区域规律性.比如，在第 2 周期和第 3 周期开头几个元素间出现相同性，我们称为,对角线规则(,diagonal rule,),.,第 2 周期,Li、Be、B,3元素和其右下脚第 3 周期,Mg、Al、Si,3元素及其化合物性质有许多相同之处.,原因,对角线规则可由离子极化观点给以粗略解释.处于周期表中左上右下对角线位置上邻近两个元素，因为电荷数和半径对,极化作用,影响恰好相反，使得它们,离子极化力相近，从而,使它们化学性质有许多相同之处.反应出物质性质与结构内在联络.,第41页,单质与氧作用生成正常氧化物,Li,+,和,Mg,2+,水合能力较强,碳酸盐受热分解，产物为对应氧化物,氯化物共价性较强，均能溶于有机溶剂中,氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶于水,氢氧化物均为中强碱，且水中溶解度不大,加热分解为正常氧化物,锂与镁相同性,第42页,自然界均以化合物形式存在,易形成配合物，如,HBF,4,和,H,2,SiF,6,卤化物易水解,因为,BB,和,SiSi,键能较小，烷数目比,碳烷烃少得多，且易水解,H,3,BO,3,和,H,2,SiO,3,在水中溶解度不大,氧化物是难熔固体,单质易与强碱反应,硼与硅相同性,第43页,作业：,6,、,8,、,11,、,14,第44页,