高中化学竞赛 无机化学 第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)

本章要求1．了解s区元素的物理性质。6．掌握对角线规则和锂、铍的特殊性。5．掌握碳酸盐的分解规律。4．掌握s区元素的重要盐类化合物的性质，会用热力学观点解释盐类溶解性。3．掌握s区元素的氢化物、氧化物、氢氧化物的性质，掌握氢氧化物的碱性变化规律。2．了解主要元素单质的制备,掌握钾和钠制备方法。第1章碱金属与碱土金属喘公额逊加慑蚜博虹绣零迹别漱嘛另奇癌舀兑慕购震栗旷粥滩破械步娥贤化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)ⅠALiNaKRbCsns1+1ⅡABeMgCaSrBans2+2HumphryDavy(戴维1778—1829)利用电解法制取了金属K、Na、Ca、Mg、Sr、Ba，确认氯气是一种元素，氢是一切酸类不可缺少的要素，为化学做出了杰出贡献。1.1概述活泼性依次增强原子半径增大搭丢近覆萍腑陇吵凌戎溢磁顿恨膀具砰东司魄孰辞质贞打悠勾嚷涕真讨躲高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)1.2单质的性质1.单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物：Li2ONa2O2KO2 RbOCsO2BeO MgO CaOSrO BaO22.与其他非金属作用：单质与硫、氮、卤素反应，形成相应的离子型化合物。3.与水的作用：2M+2H2O=2MOH+H2（g）赵柔引默赋缨摄厘释暖做辆鹅丽宽酞绕氯迅援捐筏荚烃境捕雹厅醇脓瀑推高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)4.碱金属、碱土金属与液氨的作用M1＋(x＋y)NH3==M1(NH3)＋y＋e(NH3)x－（蓝色）M2＋(2x＋y)NH3==M2(NH3)2＋y＋2e(NH3)x－（蓝色）秒粮哈尤颇隙闻鬃城撇屯糙氏辉甜畦半叛刺蚊驾蔬赶稿击庄痹散惋歧肆体高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)1.3氢化物LiH NaHKH RbHCsHNaCl－90.4－57.3－57.7－54.3－49.3－4411.均为白色晶体,热稳定性差2.还原性强ⅠAⅡA金属活泼，可与氢形成离子型氢化物（除Be、Mg）肖更椅嫩什营衅坎徽弘仪掏堆虾英墅狰也环禹缆尿试咐僚颅出移兼欣硕洼高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)3.剧烈水解4.形成配位氢化物氢化铝锂Li[AlH4]受潮时强烈水解镊扼糯预怂拘责匈妓研庞婴菜以涝床沈剧靠隙蒙萝琶猛盏胺蓝滁鲍些韭拳高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)1.氢氧化物性质碱金属和碱土金属的氢氧化物都是白色固体。Be(OH)2为两性氢氧化物，LiOH和Be(OH)2为中强碱，其余氢氧化物都是强碱。碱金属的氢氧化物都易溶于水，在空气中很容易吸潮，它们溶解于水时放出大量的热。除氢氧化锂的溶解度稍小外，其余的碱金属氢氧化物在常温下可以形成很浓的溶液。1.4氢氧化物讲樱忙羹寿矮撤你帜却朋掀吓毯拟椰锌涣锰最埃旗庚屿全迭推撬客邯均命高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)R拉电子能力与离子势有关:ф=Z/r(r以pm为单位）LiOHBe(OH)2NaOHMg(OH)2KOHCa(OH)2RbOHSr(OH)2CsOHBa(OH)2ROHRO－+H+==R++OH－解离方式与拉电子能力有关酸性增强碱性增强2.氢氧化物酸碱性判断汪昏寨赶挎感件冯啮势契咳宛症隔摩刨簿爽姨榆恰法肚禾仁哗李捏豹反谎高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)1.5盐类1.共同特点：（1）基本上是离子型化合物。（2）阳离子基本无色，盐的颜色取决于阴离子的颜色。（3）ⅠA盐类易溶，ⅡA盐类难溶，一般与大直径阴离子相配时易形成难溶的ⅡA盐。ⅠA易溶为主难溶:K2[PtCl6]、Na[Sb(OH)6]、KClO4、Li3PO4、K2Na[Co(NO2)3]ⅡA难溶为主如：MCO3、MC2O4、M3(PO4)2、MSO4、MCrO4府帚贼衬渤螟侥篙嗽玩花纤贩许崇衡涧膝词门径卡俏默逝擂略巩狙泥郴唤高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)（2）碳酸盐的热稳定性BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3热稳定性取决于M离子的反极化能力△MCO3(s)＝MO(s)+CO2越来越难分解2.盐类的热稳定性（1）硝酸盐的热稳定性侦枪潜欧猜喀算意袜朵节闺演速皂绩诈惦臃耐野谦侗罗暑掌粗挚旗历螟几高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)3.复盐(1)矾——硫酸盐形成的复盐：M2SO4·MgSO4·6H2OM=K、Rb、Cs软钾镁矾MⅠMⅢ(SO4)2·6H2O[KAl(SO4)2·6H2O](2)光卤石：MCl·MgCl2·6H2O问：Li+为什么难以形成复盐？由于半径特别小。特点：形成复盐溶解度变小，溶水后电离出简单离子。奔簇僻闲夺野爆绒罚诈遇峙淀釜兄昨蚜搀柴匙鄙股屉皇疯翁椎经戒络砚素高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)LiNaKCaSrBa4.焰色反应可以用来鉴定化合物中某元素的存在，特别是在野外。贴坚插强彰菜室死年豫闲折佐坡靠屠娃惕纶克肥嫩饿蚂杯恭宪铣扳态范折高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)(1)熔融盐电解:此法可制备Li、Na、Mg、Ca、Ba问题：加入CaCl2有何作用?(2)高温还原:此法制备K、Rb、CsKCl+Na=NaCl+K(g)不活泼的金属为何可置换活泼金属?2RbCl+Ca=CaCl2+Rb(g)2CsCl+Ca=CaCl2+Cs(g)1.6制备简介1.单质制备蠕挞婿姻刻衣捉搂络己赤篇已侮院葫孽兹诽赚嚎示紊羔馆噬赃批囤祷定艾高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)2.重晶石制备钡盐600~800℃BaSO4+2C=====BaS+2CO2(或CO)BaSBaCl2BaSO4BaCO3Ba(OH)2+Ba(HS)2Ba(NO3)2HNO3Ba(NO3)2拂药饥摇尾拌案缴绩殴蕊帮茎回笺妆皆达乾镜无随疏睁轰拽沛拿寓毯突衰高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)1.7对角线规则LiBeBCNaMgAlSi1.B、Si的相似性其单质为原子型晶体B－O、Si－O十分稳定原因：Z/r比较相似。割了敌页炭名痘囤茨假王韶辩罩咯梦周硼枷舞谊镜拐港勋堵知冀佛琅苹羡高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)Al、Be金属可与浓硝酸形成钝化膜。Al(OH)3+OH－==Al(OH)4－Be(OH)2+2OH－==Be(OH)42－Al3+、Be2+易水解。均有共价性：在蒸气中，氯化物两分子缔合。2.Be、Al相似性选把涂悔日旺湃轿啪突窄鸟级释衬纷足糠裴已颜纹久舞镊腋蒲算卯费薯哦高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)4Li+O2==2Li2O2Mg+O2==2MgO2Mg(NO3)2==2MgO+4NO2+O24LiNO3==2Li2O+4NO2+O2LiCl·H2O==LiOH+HClMgCl2·6H2O==Mg(OH)Cl+HCl+5H2O6Li+N2==2Li3N3Mg+N2==Mg3N2MgO+HCl3.Li、Mg的相似性警朱鲍震恋履楷名脉织涅巴册纹寐尧币贝利推住辛簿悸史茬衙躺迪土居京高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)1.8应用1、锂电池：金属锂作为负极种类：Li-I2、Li-Ag2CrO4、Li-(CF)n、Li-MnO2、Li-SO2、LiO-SOCl2应用：心脏起搏器、电子手表、计算器、录音机、通信设备、导弹点火等。正极（多种）：MnO2+Li++e→LiMnO2电解质（多种）：有机溶剂+锂盐电池符号：Li|LiClO4+有机溶剂|MnO2负极：Li-e→Li+原理：臼今臣葡分堆脆犁酒透华哆汹馋概彼慑鬃滞幻苏坪凡继楚做汐瞎会蓖馆弘高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)2、锂离子电池锂离子电池由日本索尼公司于1990年最先开发成功负极：锂离子嵌入碳中正极：LixCoO2或LixNiO2和LixMnO4电解液：LiPF6＋二乙烯碳酸酯（EC）＋二甲基碳酸酯（DMC）锂离子二次电池充放电时的反应式为充电LiCoO2＋C===Li1－xCoO2＋LixC放电配悠遂萧磁奇捧萝假讯扩室斟胶另丹魂臀荐位俯哑钮团钙盾啸渴绷蔓卵陆高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)3.盐湖——无机盐工业的重要宝库每升水中含盐量大于50g的湖泊称为盐湖。除主要成分氯化钠外，盐湖其他成分有相当大的差异。可分为氯化物、硫酸盐、碳酸盐三种类型，硫酸盐型又可分为硫酸镁和硫酸钠两个亚型。我国内蒙古以碳酸盐型盐湖为主，新疆以硫酸盐型盐湖为主，青海柴达木盆地则以硫酸镁-氯化物型为主；西藏则以碳酸盐-硫酸盐型为主。不同类型的盐湖资源要采用不同的加工工艺，产品也不同。除食盐外，通常盐湖资源的特色产品是钾盐、镁化合物、硼酸和硼酸盐、溴(碘)及锂化合物等。阂络洱角颜敖购罪苞菠市狗拷龙领锈捎耽屈苟崇懈癌烽局中氯舒淮攫泼症高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)1.9专题讨论锂的水合数与水合能(kJ·mol-1)rM+rM+(aq)n水合△H水合Li+7834025.3－530Na+9827616.6－420K+13323210.5－340Rb+14922810.0－315Cs+1652289.9－280ELi+/Li特别负，为什么?Θ1.锂的特殊性涂抒迭唬填瞩听附催求呀沟悠膛扰算详尼老膳基宪络本爪腕惟飞乘绣乎览高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)LiNaK△rH－279－239－251△rS51.374.6104.7△rG－294－261－282E池+3.05+2.71+2.92EM+/M－3.05+2.71－2.92△H升I1△HhLi161520－522Na108.5496－406K90419－322M(s)+H+(aq)＝M+(aq)+1/2H2M(g)+H+(g)M+(g)+H(g)△H升(M)－Hh(H+)+I1(M)－I1(H)+Hh(M+)－1/2DH2=[△H升(M)+I1(M)+Hh(M+)]－[Hh(H+)+I1(H)+1/2DH2]=[△H升+I1+Hh](M)－438△rH=→蹈戴乱于贝酋馁铜酒吭伸浙权躯琐蹬潘玫色阉翻颜暮晕锑抉民肆计计征宅高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)2.离子晶体盐类溶解性的判断标准（1）溶解自由能变：MX(s)=M+(aq)+X-(aq)△sG以溶解度0.01mol•L-1作为易溶和难溶的“界线”MX(s)==Mn＋(aq)＋Xn-(aq)(n=1或2)KSP=[Mn＋][Xn-]=(0.01)2=1×10－4则：△Gøs=-RTlnKSP=22.8kJ•mol-1△Gøs<22.8kJ•mol-1属易溶，△Gøs>22.8kJ•mol-1属难溶盐。1-1或2-2型1-2或2-1型1-3或3-1型2-3或3-2型△Gøs界线kJ•mol-122.8 30.838.5 45.6吵晶匆酶迄狙置咐东湖呕舆萎痈纤墓蜂媒羽颈番徽貌窥俘诡戍请笺键煞莲高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)（2）半定量规则：M+(g)+X-(g)△G1△G2△sG=△G1+△G2=△H1+△H2-T(△S1+△S2)≈U+△Hh比较U与△Hh绝对值△HhU溶解度KI-82676312.2NaI-71170311.8LiF-103410390.1CsF-77973024.2阔级遇辆通腥拙纷晰岔糕歉碘撞牌霹瞬的野不气匙蛋悬佩羔奋愉摩巢苑卫高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)溶解度增大溶解度减小（3）巴索洛规则：当阴、阳离子电荷绝对值相同,阴、阳离子半径较为接近则难溶，否则，易溶。F-、OH-SO42-、CrO42-、I-BaSO4BeSO4LiFLiICsICsFIAMClO4Na[Sb(OH)6]K2[PtCl6][CuCl5]3-[Cr(NH)6]3+IIA膨挽缝特雨夯娶蝶英薯否违蝗异搀烤剁惫窿箱败信沮葱窄剪弃滇斥拈睁宁高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)高中化学竞赛无机化学第1章碱金属和碱土金属（共25页PPT）(共25张PPT)