普通化学S区元素
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第十一章-S区元素ppt课件
图片
Be Mg Ca Sr
Ba
Chapter Eleven
5
单质的物理性质:
有金属光泽 密度小 硬度小 熔点低 导电、导热性好
Gc2-705-18.9 图片
s区单质的熔点变化
Chapter Eleven
6
Chapter Eleven
Chapter Eleven
11.2 单质的化学性质
一、与氧、硫、氮、卤素反应
钠长石: NaAlSi3O8
菱镁矿: MgCO3
钾长石: KAlSi3O8
石膏: CaSO4 2H 2O
光卤石:
KCl MgCl2 6H 2O
大理石: CaCO3 萤石 CaF2
明矾石:
天青石: SrSO4
K(AlO)3 (SO4 )2 3H 2O
锂辉石:LiAl(SiO3 )2
重晶石: BaSO4
25
2 锂与镁的相似性： ⑴ 单质与氧作用生成正常氧化物 ⑵ 氢氧化物均为中强碱，且水中溶解度不大 ⑶ 氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶 ⑷ 氯化物均能溶于有机溶剂中 ⑸ 碳酸盐受热分解，产物为相应氧化物
Chapter Eleven
26
六、S区元素的存在
均以矿物形式存在:
绿柱石:Be3Al2 (SiO3 )6
小阳离子和小阴离子或者大阳离子和大阴离子形 成的化合物的溶解度小，
小阳离子与大阴离子或大阳离子与小阴离子形成 化合物溶解度大。
Chapter Eleven
23
四、含氧酸盐的热稳定性
1. 硝酸盐热稳定性差
2. 碳酸盐
BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3
T分 /℃ ＜100 540
元素化学 第二章s区元素
24
碱金属与碱土金属
(4)溶解度 碱金属氢氧化物（MOH）易溶于水,放热 碱土金属氢氧化物在水中溶解度小于碱金 属氢氧化物。
氢氧化物 溶 解 度 -1 /m o l· L B e(O H ) 2 8× 10
-6
M g (O H ) 2 5× 10
-4
C a(O H ) 2 1 .8 × 1 0
-2
1
1. s区元素概述 1.1 s区元素 碱金属(IA ): ns1 氧化态为＋1 s区 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr 碱土金属(IIA ): ns2 氧化态为＋2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 都是活泼金属
2
碱金属与碱土金属
存在形式 (1)钠和钾: 熔盐NaCl、海水 天然氯化钾、光卤石(KCl) (2)钙和镁: 白云石 、方解石 、菱镁矿 、石膏 (3)锶和钡: 天青石(SrSO4) ，重晶石(BaSO4)
2NH
2
H 2 (g)
2 Na( s) 2 NH 3 (l ) 2 NaNH 2 H 2 ( g )
(4) 焰色反应 碱金属和碱土金属中的钙、锶、钡及其挥发 性化合物在无色火焰中灼烧，火焰有特征颜橙红 深红 绿
Li
Be
B
Al
C
Si
34
Na Mg
碱金属与碱土金属
4.2 锂与镁的相似性 ⑴ 单质与氧作用生成正常氧化物 ⑵ 氢氧化物均为中强碱,且水中溶解度不大 ⑶ 氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶 ⑷ 氯化物均能溶于有机溶剂中 ⑸ 碳酸盐受热分解，产物为相应氧化物
碱金属与碱土金属
3.3 氢氧化物 制备: M 2O
H 2 O 2 MOH
MO H 2 O M ( OH ) 2
碱金属与碱土金属
(4)溶解度 碱金属氢氧化物（MOH）易溶于水,放热 碱土金属氢氧化物在水中溶解度小于碱金 属氢氧化物。
氢氧化物 溶 解 度 -1 /m o l· L B e(O H ) 2 8× 10
-6
M g (O H ) 2 5× 10
-4
C a(O H ) 2 1 .8 × 1 0
-2
1
1. s区元素概述 1.1 s区元素 碱金属(IA ): ns1 氧化态为＋1 s区 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr 碱土金属(IIA ): ns2 氧化态为＋2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 都是活泼金属
2
碱金属与碱土金属
存在形式 (1)钠和钾: 熔盐NaCl、海水 天然氯化钾、光卤石(KCl) (2)钙和镁: 白云石 、方解石 、菱镁矿 、石膏 (3)锶和钡: 天青石(SrSO4) ，重晶石(BaSO4)
2NH
2
H 2 (g)
2 Na( s) 2 NH 3 (l ) 2 NaNH 2 H 2 ( g )
(4) 焰色反应 碱金属和碱土金属中的钙、锶、钡及其挥发 性化合物在无色火焰中灼烧，火焰有特征颜橙红 深红 绿
Li
Be
B
Al
C
Si
34
Na Mg
碱金属与碱土金属
4.2 锂与镁的相似性 ⑴ 单质与氧作用生成正常氧化物 ⑵ 氢氧化物均为中强碱,且水中溶解度不大 ⑶ 氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶 ⑷ 氯化物均能溶于有机溶剂中 ⑸ 碳酸盐受热分解，产物为相应氧化物
碱金属与碱土金属
3.3 氢氧化物 制备: M 2O
H 2 O 2 MOH
MO H 2 O M ( OH ) 2
S区元素(化学竞赛课件)
丰度可以用质量分数表示，也可用原子分数表述 氧是地壳中含量最多的元素，其次是硅，二者的总质 量约占地壳的75％。氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、 总质量占地壳的90％以上。 人体中大约含有30多种元素，11中为常量元素，约占 人体质量的99.95％，其余的为微量元素或超微量元素。
❖ 3.元素的分类：普通元素和稀有元素。
都能与水反应，并生成氢气。
常将钠与钙作碱为金某属锂些的钠的有化、反学钾应反与不应水如反钠应激激烈烈，，另放外出， 机溶剂的脱水剂。反大应量生的成热的，氢使氧钠化、锂钾溶熔解化度，较
4LO i2(过 量 2L2 ） O i 小也同，降时覆低使盖了氢在反燃金应烧属速。表率面 。上，从而
2M S M 2S
稀有元素：一般是指在自然界中含量少，或被人 们发现较晚，或对其研究较少，或比较难以提炼， 以致在工业上应用得也较晚的元素。
在自然界中只有少数元素（如稀有气体，O2，N2， S，C，Au，Pt等）以单质的形态存在，大多数 以化合态，而且主要以氧化物、硫化物、卤化物 和含氧酸盐的形式存在。）
结 构 分 区
S区元素是最活泼的金属元素。（原子半径、核电 荷数、第一电离能）
✓同一族元素自上而下性质的变化是有规律的。 （原子半径、离子半径、电离能、电负性、金属 性、还原性）
✓各族元素通常只有一种稳定的价态。
✓除铍和镁外，都较易与水反应，形成稳定的氢 氧化物，这些氢氧化物大多是强碱。
✓S区元素所形成的化合物大多是离子型的。
Li Be B C
Na Mg Al Si
❖1. 锂与镁的相似性
✓在过量的氧气中燃烧时不生成过氧化物，而生成 正常氧化物；
✓它们的氢氧化物都是中强碱，溶解度都不大，在 加热时可分解为Li2O和MgO； ✓它们的某些盐类如氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难 溶于水；
s区元素及稀有气体知识归纳及有效数字与化学计算
数较小的氦、氖尚未制得化合物。有人从理论上预言了它们的化
合物是可以制得的。不久澳洲国立大学的拉多姆宣布了化学上一 奇闻，氦能够与碳结合形成分子。像CHexx＋不仅存在，而且能 够用实验手段观察到，并借助计算机算出了CHe33＋、CHe44＋的 键长分别为：0.1209 nm，0.1212 nm。 1、Ne、He的化合物难以合成的主要原因是什么？ 2、如果CHe33＋、CHe44＋果真存在的话，请写出它们的立体结构 式；
2、溶解性：LiOH、Li2CO3、Li3PO4；Na[Sb(OH)6]、 NaAc•Zn(Ac)2•3UO2(Ac)2•9H2O；KClO4、KHC4H4O6、 K4[PtCl6]、K2Na[Co(NO2)6]、K[B(C6H5)4]；半径比规则
3、盐类带结晶水的能力 Z/r比越高，结合水的能力越强。 CaCl2干燥剂（除氨和乙醇） 4、形成复盐的能力 光卤石：MCl•MgCl2•6H2O；K+、Rb+、Cs+ 矾类：M2SO4•MgSO4•6H2O；K+、Rb+、Cs+ MIMIII(SO4)2•12H2O；MI= Na+、K+、Rb+、Cs+ ； MIII= Al3+、Cr3+、Fe3+、Co3+ 5、热稳定性：金属越活泼，盐稳定性越高 6、重要盐类：碳酸钠（苏打、纯碱）
有效数字和化学计算
一、有效数字的问题
1、定义：从第一位非零数字开始到最后一位数字 1.0005 0.5000 6.021023 0.00035 pH=12.35
2、进取规则： （1）四舍六入五成双 （2）一次修约到指定位数，不能分两次以上 0.5464、0.5466、0.5465、0.5475、0.546504、0.54749
合物是可以制得的。不久澳洲国立大学的拉多姆宣布了化学上一 奇闻，氦能够与碳结合形成分子。像CHexx＋不仅存在，而且能 够用实验手段观察到，并借助计算机算出了CHe33＋、CHe44＋的 键长分别为：0.1209 nm，0.1212 nm。 1、Ne、He的化合物难以合成的主要原因是什么？ 2、如果CHe33＋、CHe44＋果真存在的话，请写出它们的立体结构 式；
2、溶解性：LiOH、Li2CO3、Li3PO4；Na[Sb(OH)6]、 NaAc•Zn(Ac)2•3UO2(Ac)2•9H2O；KClO4、KHC4H4O6、 K4[PtCl6]、K2Na[Co(NO2)6]、K[B(C6H5)4]；半径比规则
3、盐类带结晶水的能力 Z/r比越高，结合水的能力越强。 CaCl2干燥剂（除氨和乙醇） 4、形成复盐的能力 光卤石：MCl•MgCl2•6H2O；K+、Rb+、Cs+ 矾类：M2SO4•MgSO4•6H2O；K+、Rb+、Cs+ MIMIII(SO4)2•12H2O；MI= Na+、K+、Rb+、Cs+ ； MIII= Al3+、Cr3+、Fe3+、Co3+ 5、热稳定性：金属越活泼，盐稳定性越高 6、重要盐类：碳酸钠（苏打、纯碱）
有效数字和化学计算
一、有效数字的问题
1、定义：从第一位非零数字开始到最后一位数字 1.0005 0.5000 6.021023 0.00035 pH=12.35
2、进取规则： （1）四舍六入五成双 （2）一次修约到指定位数，不能分两次以上 0.5464、0.5466、0.5465、0.5475、0.546504、0.54749
普通化学S区元素
S区元素概述
(2) 与水作用 ● 碱金属被水氧化的反应为: 2 M(s) + 2 H2O (l) → 2 M+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g)
Li
●
Na
K
碱土金属被水氧化的反应为:
M(s) + 2 H2O (l)→ M+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g)
远不如相邻碱金属那样剧烈，镁和铍在水和空气中因生成致
S区元素概述
(3) 焰色反应 (flame reaction) 碱金属和碱土金属的化合物在无色火焰中燃烧 时 ， 会 呈 现 出 一 定 的 颜 色 ， 称 为 焰 色 反 应 (flame reaction)。可以用来鉴定化合物中某元素的存在，特 别是在野外。
元 颜 素 色 Li 深红 670.8 Na 黄 589.2 K 紫 766.5 Rb 红紫 780.0 Cs 蓝 455.5 Ca 橙红 714.9 Sr 深红 687.8 Ba 绿 553.5
密的氧化物保护膜而显得十分稳定。
S区元素概述
Question 2
Solution
锂的标准电极电势比钠或钾的标准电极 电势小，为什么 Li与水反应没有其他金属 与水的反应激烈？ Li Na 453.69 370.96 5.3 26.4 K Rb Cs 336.8 312.04 301.55 19.1 17.9 25.8
金属锂
S区元素用途
1. 制造氢化锂、氨化锂和合成有机锂化合物，后者用做
有机化学中的还原剂和催化剂； 2. 制造合金Al-Li(含锂3 % ),因质量轻和强度大而用于空
间飞行器；
3. 制造高功率长效电池（用于手表、计算机、心脏起搏 器等）； 4. 同位素(在天然锂中约占７.５%)受中子轰击产生热核 武器的主要原料氚：
s区、d区、ds区重要元素及其化合物
s区、d区、ds区重要元素及其化合物(s Block, ds Block, d Block Elements and Compounds)9.1 s区元素s区元素中锂(Lithium)、钠(Sodium)、钾(Potassium)、铷(Rubidium)、铯(Cesium)、钫(Francium)六种元素被称为碱金属(alkali Metals)元素。
铍（Beryllium）、镁(Magnesium)、钙(Calcium)、锶(Strontium)、钡(Barium)、镭(Radium)六种元素被称为碱土金属(alkaline earth metals)元素。
锂、铷、铯、铍是稀有金属元素，钫和镭是放射性元素。
碱金属和碱土金属原子的价层电子构型分别为ns1和ns2，它们的原子最外层有1～2个电子，是最活泼的金属元素。
9.1.1 通性碱金属和碱土金属的基本性质分别列于表9-1和表9-2中。
表9-1碱金属的性质碱金属原子最外层只有1个ns电子，而次外层是8电子结构(Li的次外层是2个电子)，它们的原子半径在同周期元素中(稀有气体除外)是最大的，而核电荷在同周期元素中是最小的，由于内层电子的屏蔽作用较显著，故这些元素很容易失去最外层的1个s电子，从而使碱金属的第一电离能在同周期元素中最低。
因此，碱金属是同周期元素中金属性最强的元素。
碱土金属的核电荷比碱金属大，原子半径比碱金属小，金属性比碱金属略差一些。
s区同族元素自上而下随着核电荷的增加，无论是原子半径、离子半径，还是电离能、电负性以及还原性等性质的变化总体来说是有规律的，但第二周期的元素表现出一定的特殊性。
例如锂的EΘ(Li+/Li)反常地小。
表9-2碱土金属的性质s区元素的一个重要特点是各族元素通常只有一种稳定的氧化态。
碱金属的第一电离能较小，很容易失去一个电子，故氧化数为＋1。
碱土金属的第一、第二电离能较小，容易失去2个电子，因此氧化数为＋2。
在物理性质方面，s区元素单质的主要特点是：轻、软、低熔点。
s区元素主要包括元素周期表中IA组元素和IIA组元素
s区元素主要包括元素周期表中IA组元素和IIA组元素，IA组元素包括锂、钠、钾、铷、铯、钫六种元素，由于钠和钾的氢氧化物是典型的碱，因此又称碱金属，IIA组元素包括铍、镁、钙、锶、钡、镭六种元素，由于钙，锶，钡的氧化物之性质介于碱金属与稀土元素之间，因此又称碱土金属。
p区元素包括元素周期表中IIIA族元素~VIII族元素。
IIIA族元素又称为硼族元素，包括硼、铝、镓、铟、铊等元素；IVA族元素又称作碳族元素，包括碳、硅、锗、锡、铅等元素；VA族元素又称作氮族元素，包括氮、磷、砷、锑、铋等元素；VIA族元素又称为氧族元素，包括氧、硫、硒、碲、钋等元素；VIIA族元素又称卤素，包括氟、氯、溴、碘、砹等元素；VIIIA族元素或0族元素，又称为稀有气体或惰性气体，包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等元素。
d区元素是元素周期表中的副族元素，即第3至第12族元素。
这些元素中具有最高能量的电子是填在d轨道上的。
这些元素有时也被称作过渡金属。
f区元素指的是元素周期表中的镧系元素和锕系元素。
大多数元素具有最高能量的电子是排布在f轨道上的。
这一区中同周期的元素之间的性质差别很小，这一点在镧系各元素中表现得很明显。
1 原子半径（1）除第1周期外，其他周期元素（惰性气体元素除外）的原子半径随原子序数的递增而减小；（2）同一族的元素从上到下，随电子层数增多，原子半径增大。
注意：原子半径在VIB族及此后各副族元素中出现反常现象。
从钛至锆，其原子半径合乎规律地增加，这主要是增加电子层数造成的。
然而从锆至铪，尽管也增加了一个电子层，但半径反而减小了，这是与它们对应的前一族元素是钇至镧，原子半径也合乎规律地增加（电子层数增加）。
然而从镧至铪中间却经历了镧系的十四个元素，由于电子层数没有改变，随着有效核电荷数略有增加，原子半径依次收缩，这种现象称为“镧系收缩”。
镧系收缩的结果抵消了从锆至铪由于电子层数增加到来的原子半径应当增加的影响，出现了铪的原子半径反而比锆小的“反常”现象。
普通化学S区元素
KK(σ 2s )2 (σ * 2s )2 (σ 2p )2 (π 2p )4 (π * 2p )4
超氧化物(O2-)
KK(σ 2s )2 (σ * 2s )2 (σ 2p )2 (π 2p )4 (π * 2p )3
稳定性: O2- > O2- > O22-
2.制备：
直接：2Na O2 Na 2O2 K O2 KO 2
ns2铍beryllium镁magnesium钙calcium原子半径增大金属性还原原子半径增大金属性还原性电离能电负电离能电负性钾potassium铷rubidium铯caesium钫francium钙calcium锶strontium钡barium镭radium性增强性减小原子半径减小金属性还原性减弱电离能电负性增大原子半径减小金属性还原性减弱电离能电负性增大s区元素概述有金属光泽密度小硬度小熔点低导电导热性好的特点有金属光泽密度小硬度小熔点低导电导热性好的特点1
钾的最主要用途是制造钾肥。
庄稼是非常需要钾的。庄稼缺乏钾，茎秆便不会硬挺直立，易倒伏，对外界的抵抗力也大大减强。平均起来，每收获一吨小麦或 一吨马铃薯，就等于从土壤中取走五公斤钾；收获一吨甜萝卜，相当于取走二公斤钾。全世界平均每年要从土壤中取走2,500万吨钾！ 有 入 才 有 出 ， 这 也 就 是 说 ， 全 世 界 每 年 必 须 至 少 要 往 土 壤 中 施 加 合 钾 2,500 万 吨 的 钾 肥 ！ 含钾的化学肥料，主要有硝酸钾、氯化钾、硫酸钾、碳酸钾。人们是从钾长石(花岗岩)、海水等中提取钾的化合物。特别是海水，含 有不少氯化钾。在农家肥料中，以草木灰，特别是向日葵灰，含钾最多，这是因为植物本来就从土壤中吸收了钾，那么，把它烧成灰 后，灰中当然也就含有钾了。在每吨粪便中，大约含有六公斤钾。
超氧化物(O2-)
KK(σ 2s )2 (σ * 2s )2 (σ 2p )2 (π 2p )4 (π * 2p )3
稳定性: O2- > O2- > O22-
2.制备：
直接：2Na O2 Na 2O2 K O2 KO 2
ns2铍beryllium镁magnesium钙calcium原子半径增大金属性还原原子半径增大金属性还原性电离能电负电离能电负性钾potassium铷rubidium铯caesium钫francium钙calcium锶strontium钡barium镭radium性增强性减小原子半径减小金属性还原性减弱电离能电负性增大原子半径减小金属性还原性减弱电离能电负性增大s区元素概述有金属光泽密度小硬度小熔点低导电导热性好的特点有金属光泽密度小硬度小熔点低导电导热性好的特点1
钾的最主要用途是制造钾肥。
庄稼是非常需要钾的。庄稼缺乏钾，茎秆便不会硬挺直立，易倒伏，对外界的抵抗力也大大减强。平均起来，每收获一吨小麦或 一吨马铃薯，就等于从土壤中取走五公斤钾；收获一吨甜萝卜，相当于取走二公斤钾。全世界平均每年要从土壤中取走2,500万吨钾！ 有 入 才 有 出 ， 这 也 就 是 说 ， 全 世 界 每 年 必 须 至 少 要 往 土 壤 中 施 加 合 钾 2,500 万 吨 的 钾 肥 ！ 含钾的化学肥料，主要有硝酸钾、氯化钾、硫酸钾、碳酸钾。人们是从钾长石(花岗岩)、海水等中提取钾的化合物。特别是海水，含 有不少氯化钾。在农家肥料中，以草木灰，特别是向日葵灰，含钾最多，这是因为植物本来就从土壤中吸收了钾，那么，把它烧成灰 后，灰中当然也就含有钾了。在每吨粪便中，大约含有六公斤钾。
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的电力。一座100千瓦的电厂一年消耗5吨锂。（扎布耶湖）
S区元素用途
金属钠
1. 作为还原剂制造某些难熔的金属如铀、钍、锆等，特别
是还原制备钛：
加热
TiCl4 + 4 Na
Ti + 4 NaCl
2. 因具有高的导热性和低的中子吸收能力，被用做快速增
殖反应堆的致冷剂。
3. 制作钠电缆、钠基电池和钠硫电池等。
(3) 焰色反应 (flame reaction)
碱金属和碱土金属的化合物在无色火焰中燃烧 时 ， 会 呈 现 出 一 定 的 颜 色 ， 称 为 焰 色 反 应 (flame reaction)。可以用来鉴定化合物中某元素的存在，特 别是在野外。
元 素 Li
Na K
Rb
Cs
Ca
Sr
Ba
颜 色 深红 黄 紫 红紫 蓝 橙红 深红 绿
3.形成配位氢化物
4LiH AlCl 3 （无水）乙醚Li[AlH 4 ] 3LiCl
铝氢化锂
Li[AlH 4 ] 受潮时强烈水解 LiAlH 4 4H 2O LiOH Al(OH) 3 4H 2
12.3.2 氧化物
1.形成三类氧化物 正常氧化物(O2-)：1s2 2s2 2p6 过氧化物(O22-)：
钾的最主要用途是制造钾肥。
庄稼是非常需要钾的。庄稼缺乏钾，茎秆便不会硬挺直立，易倒伏，对外界的抵抗力也大大减强。平均起来，每收获一吨小麦或 一吨马铃薯，就等于从土壤中取走五公斤钾；收获一吨甜萝卜，相当于取走二公斤钾。全世界平均每年要从土壤中取走2,500万吨钾！ 有 入 才 有 出 ， 这 也 就 是 说 ， 全 世 界 每 年 必 须 至 少 要 往 土 壤 中 施 加 合 钾 2,500 万 吨 的 钾 肥 ！ 含钾的化学肥料，主要有硝酸钾、氯化钾、硫酸钾、碳酸钾。人们是从钾长石(花岗岩)、海水等中提取钾的化合物。特别是海水，含 有不少氯化钾。在农家肥料中，以草木灰，特别是向日葵灰，含钾最多，这是因为植物本来就从土壤中吸收了钾，那么，把它烧成灰 后，灰中当然也就含有钾了。在每吨粪便中，大约含有六公斤钾。
S区元素单质制备
本区元素均以矿物形式存在
锂辉石: LiAl(SiO3 )2
绿柱石:
钠长石:
NaAlSi3O8
菱镁矿: MgCO3
钾长石:
KAlSi3O8
光卤石:
KCl MgCl2 6H2O
明矾石:
石 膏: 大理石:
CaSO4 CaCO3
2H2O
萤 石: 天青石:
CaF2
SrSO4
重晶石: BaSO4
MO + H2 (M = Be, Mg)
水蒸气
MX2 O2
MO2 (M = Ba), MO
M
NH3
M(NH2)2 + H2
NaOH HMO2- + H2 (M = Be)
MH2 (M = Ca, Sr, Ba)
S区元素单质制备
化学元素在地壳中存在的多寡，称为丰度。由于它是一种相对比较的数 值，习惯上称为相对丰度。就地壳中化学元素的分布情况来看。氧是丰 度占第一位的元素，它几乎占了地壳中元素总量的一半。丰度占第二位 的是硅，它约占元素总量的1/4。硅是粘土的主要成分，也是某些矿物和 岩石的组分。丰度为第三位和第四位的元素是最常见和最有用的金属— —铝和铁。在地壳中含量最丰富的12种元素是氧、硅、铝、铁、钙、钠、 钾、镁、氢、钛、碳、氯、磷，它们占地壳总量的99.50%。
S区元素 S –Block Elements
S区元素概述
S区元素概述
碱金属 (alkalin metals) 碱土金属 (alkalin earth
(ⅠA): ns1
metals)
(ⅡA): ns2
电 金 原 锂 lithium
离属子
能性半 、、径
钠
sodium
电还增 负原大
钾
potassium
间接：Na 2O2 2Na 2Na 2O
2KNO 3 10K 6K 2O N 2
MCO 3 MO CO 2 (g)
3.化学性质
•与H2O的作用：
M
Ι 2
O
H2O
2MOH
（Li Cs剧烈程度）
M
Ι 2
O
H2O
2MOH
（BeO除外）
Na 2O2 2H 2O 2NaOH H2O2 2KO 2 2H 2O 2KOH H2O2 O2
性性 减增
铷 rubidium
小强
铯 caesium
铍 beryllium
镁 magnesium
钙
calcium
锶 strontium
钡
barium
钫 francium
镭
radium
原子半径减小 金属性、还原性减弱 电离能、电负性增大
S区元素概述
1. 单质的物理性质
有金属光泽，密度小，硬 度小，熔点低、导电、导热 性好的特点
2 M(s) + 2 H2O (l) → 2 M+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g)
Li Na
K
● 碱土金属被水氧化的反应为: M(s) + 2 H2O (l)→ M+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g) 远不如相邻碱金属那样剧烈，镁和铍在水和空气中因生成致
密的氧化物保护膜而显得十分稳定。
波 长 / nm 670.8 589.2 766.5 780.0 455.5 714.9 687.8 553.5
S区元素概述
Li
Na
K
图 Cpp-262
Ca
Sr
Ba
著名的炼丹家和医药大师陶弘景(456 —563) 在他的《本
草经集注》中就有这样的记载“以火烧之，紫青烟 起，云是真硝石(硝酸钾)也”。说明我国人民很
KK(σ 2s )2 (σ * 2s )2 (σ 2p )2 (π 2p )4 (π * 2p )4
超氧化物(O2-)
KK(σ 2s )2 (σ * 2s )2 (σ 2p )2 (π 2p )4 (π * 2p )3
稳定性: O2- > O2- > O22-
2.制备：
直接：2Na O2 Na 2O2 K O2 KO 2
S区元素概述
2. 单质的化学性质
(1) 与氧、硫、氮、卤素反应，形成相应的化合物
单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物：
Li2O Na2O2
KO2
RbO2
CsO2
BeO MgO
CaO
SrO
Ba O2
钾（橙黄）、铷（深棕）、铯（深黄）易生成超氧化物
S区元素概述
Question 1 为何空气中燃烧碱金属所得产物不同？
在动物与人体内也含有钾，特别是在肝脏、脾脏里含钾最多。整个说来，成年人的器官(不包括血液、汗、尿等，仅是指器官而言 )，钾多于钠。有趣的是，在婴儿的器官中，钠却多于钾。有些科学家就把这一点引来证明：陆上动物是起源于海中的有机体，因为在 海水小，钠多于钾。
S区元素用途
金属铯和铷
制造光电池的良好材料。133Cs 厘米波 的振动频率(9192631770 s-1) 在长时间内保 持稳定, 因而将振动这次所需要的时间规定 为 SI 制的时间单位 s。利用此特性制作的 铯原子钟 ( 测准至 1.0 × 10-9 s ) 在空间科学 的研究中用于高精度计时。
很高细，粉常状温M的下H氮为化紫锂色可或在红M空色气的O中晶2 起状火固MM22燃体OO2（烧。（MM，==L因Ni, a此N,aK）氮, R化b, C锂s）必
须在惰性气氛中储存和处理。O2
MO2 （M = K, Rb, Cs）
以将氮氢M化去NH锂质2 +是子H2超化M强：H有3(碱溶Fe液存，或在气其态) 碱性+CO比2 负氢M2离CO子3 还要强，因此可
早就知道用焰色反应鉴别硝酸钾。由于当时及以后的许多 年里，生产力水平不高，这种方法一直没有得到广泛的应 用及发展。
碱金属单质的某些典型反应
氮化锂M是3P碱金属P氮化物中热X2稳定M性X （最X高= 卤的素化）合物，也 是当M中3N唯(M一= L一i) 个可以N2 在室温下制S 备的M2化S 合物。氮化物熔点
S区元素单质制备
s区金属单质的制备方法
Li
Be
Na
Mg 熔盐电解法
K
Ca
Rb
Sr
Cs
Ba
金属热还原法
可利用 Ellingham图
进行判断
电解含58％~59％ (CaCl2) 的熔融 NaCl:
2Cl-
Cl2 +2e-
2 Na+ + 2 e-
2 Na
2 NaCl(l)
2 Na (l) + Cl2(g)
(阴极) (阳极)
S区元素用途
两族元素金属和化合物的重要性可排出如下顺序：
金 属: Na>> Li ＞K ＞ Cs ＞ Rb Mg >> Ca ＞ Be ＞ Ba ＞ Sr
化合物: Na ＞ K >> Li >> Cs ＞ Rb Ca >> Mg >> Ba >> Sr ＞ Be
顺序大体是按世界年产量大小排列的，表示不出排 序较后元素在某些特定应用领域的重要意义。
S区元素概述
Question 2 锂的标准电极电势比钠或钾的标准电极
电势小，为什么 Li与水反应没有其他金属
Solution 与水的反应激烈？
性质
m.p./K MOH 在水中的 溶解度/(mol·L-1)
Li Na K Rb Cs 453.69 370.96 336.8 312.04 301.55