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课件网) 第十五章 金属元素选述 知识目标： 了解碱金属、碱土金属单质、化合物的物理性质；理解它们性质变化规律；掌握它们的单质及其重要化合物的化学性质和用途； 了解铝、锡和铅单质及其化合物的物理性质；理解他们性质的变化规律；掌握它们单质及其重要化合物的化学性质和用途。 了解过渡元素的物理性质；理解过渡元素的通性及性质变化规律；掌握铬、锰、锌、铜、汞及铁系元素单质及其重要化合物的化学性质和用途。 了解生物金属元素的概念及其分类；理解生物金属元素的存在形式，掌握生物金属元素的生理功能。 能力目标： 能说出碱金属、碱土金属、铝、锡、铅及过渡元素单质和重要化合物的性质； 能解释与上述物质化学性质相关的问题； 能应用上述物质化学性质解决实际问题； 能说出生物金属元素的生理功能。 第一节 碱金属与碱土金属 碱金属(IA )———ns1 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr 碱土金属(IIA )———ns2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 一、 单质 化学性质活泼 碱金属和碱土金属都具有银白色光泽(除了铍外)，密度较小，硬度小，熔点低，导电性强。 碱土金属的密度、熔点和沸点较碱金属高。 它们的熔点、沸点都随着核电荷数的增加而降低。 (一) 单质的物理化学性质 (二) 单质的化学性质 1. 碱金属在室温下迅速与氧气反应，表面生成一层氧化物。 2. 单质在氧气中燃烧，形成相应的氧化物。 Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2 BeO MgO CaO SrO BaO2 与氧气反应 与水反应 2M + 2H2O = 2MOH + H2(g) 二、 重要的化合物 (一) 氧化物 1. 普通氧化物 在空气中燃烧，只有锂生成白色氧化锂，其他碱金属的氧化物M2O只能通过间接法制备。 M2O与水作用生成MOH，从Li2O到Cs2O的程度依次加强，前者与H2O反应很慢，后者会燃烧甚至爆炸。 M2O+H2O=2MOH 碱土金属在室温或者加热条件下，与氧气直接作用生成MO，也可从其碳酸盐或者硝酸盐加热分解制得MO： CaCO3=CaO+CO2 2Sr(NO3)2=2SrO+4NO2+O2 2. 过氧化物 过氧化物M2O2中含有过氧化离子O22-。碱金属最常见的过氧化物是Na2O2。在300-400℃时将空气通入Na2O可制得淡黄色粉末Na2O2 。 Na2O2易潮解，与水或稀酸反应产生H2O2 ，并分解放出氧气。 Na2O2 +2H2O=H2O2+2NaOH 2H2O2=2H2O+O2 碱土金属的过氧化物BaO2较为重要，在500-520℃时，将氧气通过氧化钡即可制得。BaO2与稀酸反应生成H2O2，是H2O2的实验室制法： BaO2+H2SO4=BaSO4+H2O2 3. 超氧化物 超氧化物中含有朝阳离子O2-。除了金属锂外，碱金属在过量的氧气中燃烧即得超氧化物MO2。 O2-是强氧化剂，与水反应剧烈并生成H2O2和O2，也能与CO2反应放出O2： 2MO2+2H2O=O2+H2O2+2MOH 4MO2+2CO2=2M2CO3+3O2 (二) 氢氧化物 碱金属的氢氧化物对纤维和皮肤有强烈的腐蚀作用，故称他们为苛性碱，具有强碱性，不但与酸反应，而且也能溶解某些非金属及其氧化物，常用于分解矿石： SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 碱土金属的碱性及在水中的溶解度比碱金属小很多。 (三) 盐类 碱金属和碱土金属的盐类包括卤化物、碳酸盐、硝酸盐等，它们具有相似的性质： 溶解性、热稳定性 碱金属盐类易溶于水，在水中完全解离为无色离子，只有少数碱金属难溶盐。碱土金属 盐类微溶于水，除了氯化物，硝酸盐，硫酸镁易溶于水，其余的碳酸盐，硫酸盐、草酸 盐等皆难溶于水。 焰色反应 碱金属和钙、锶、钡的挥发性盐在无色火焰中灼烧，能使火焰呈现出特殊的颜色，称为、 焰色反应。 几种重要的盐 (1) Na2CO3和NaHCO3 Na2CO3称为苏打或纯碱，水溶液呈碱性； NaHCO3俗称小苏打，水溶液呈弱碱性。 (2) NaCl 无色或者白色晶体，是用途最广的氯化物之一，是制取氢氧化钠、碳酸钠、氯气、盐酸 等重要化工产品的基本原料。 CaCl2 常含有一定结 ... ...
