主族金属元素碱金属和碱土金属课件.ppt
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- 金属元素 碱金属 碱土金属 课件
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1、第八章第八章 主族金属元素(一)主族金属元素(一) 碱碱 金属和碱土金属金属和碱土金属 第一节第一节 化学元素的自然资源化学元素的自然资源第二节第二节 碱金属碱金属第三节第三节 碱土金属碱土金属第一节第一节 化学元素的自然资源化学元素的自然资源1-1 地壳中元素的分布和存在类型地壳中元素的分布和存在类型(见见P169表表8-1)1-2 元素资源的存在形式和提取、利用元素资源的存在形式和提取、利用1 化学矿物2天然含盐水3 大气4 农副产品5 工业废料Gc2-704-18.8LiNaKRb CsBeMgCaSrBa第二节 碱金属 2-1 碱金属元素概述1、 价电子构型碱金属(IA ): ns1
2、Li, Na, K, Rb, Cs, Fr2、单质的物理性质:有金属光泽密度小硬度小熔点低导电、导热性好图片Gc2-705-18.9s区单质的熔点变化3、存在形式由于碱金属和碱土金属的化学性质很活泼,所以它们只能以化合状态存在于自然界中 。主要矿物有: 绿柱石:菱镁矿:萤石:天青石:大理石:83OAlSiNa83OAlSiKO6HMgClKCl22O3H)(SOK(AlO)224323)LiAl(SiO6323)(SiOAlBe3MgCOO2HCaSO243CaCO2CaF4SrSO4BaSO钠长石:钾长石:明矾石:锂辉石:光卤石:石 膏:重晶石:2-2 金属钠和钾金属钠和钾u 钠和钾性质相似
3、,质软,均能与水剧烈作用生成对应的碱钠和钾性质相似,质软,均能与水剧烈作用生成对应的碱和氢气,易引起燃烧和爆炸,需贮存于煤油和石蜡油中。和氢气,易引起燃烧和爆炸,需贮存于煤油和石蜡油中。u 钠和钾具有高的活泼性和强传热性,在冶金工业中是钠和钾具有高的活泼性和强传热性,在冶金工业中是重要的还原剂。重要的还原剂。u 制备方法:制备方法:1、电解熔融盐、电解熔融盐如:2NaCl = 2Na + Cl2电解2 2、热还原法、热还原法 如:K2CO3 +2C=2K + 3CO3 3、金属置换法、金属置换法( (工业上制取钾工业上制取钾) )如:KCl +Na = NaCl + K1473K真空2-3 碱
4、金属的氢化物碱金属的氢化物 离子型氢化物离子型氢化物 LiH NaH KH RbH CsH -90.4 -57.3 -57.7-54.3 -49.3 1frmolkJH(1) 均为白色晶体均为白色晶体, 热稳定性差热稳定性差(2 ) 还原性强V)23. 2)/H(H(2El钛的冶炼:2LiOHTiTiO2LiH2242H4NaClTiTiCl4NaHl 剧烈水解:(g)HMOHOHMH22l 形成配位氢化物3LiClLiAlHAlCl4LiH43(无水)乙醚铝氢化锂LiAlH4受潮时强烈水解23244HAl(OH)LiOHO4HLiAlH2-4 碱金属的氧化物和氢氧化物碱金属的氧化物和氢氧化物
5、1、钠、钾的氧化物、钠、钾的氧化物单质在空气中燃烧,形成相应的氧化物:Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2(1) 与与H2O的作用的作用:222222222222II22OOH2KOHO2H2KOOH2NaOHO2HONaM(OH)OHOM2MOHOHOM(Li Cs剧烈程度)(BeO除外)(2) 与与CO2的作用的作用:)(g3OCO2K2CO4KO)g(OCO2Na2COO2NaCOLiCOOLi232222322223222(3 3)与矿石一起熔融分解矿物)与矿石一起熔融分解矿物 (可溶于水)(不溶于水)熔融 OH3CrONa4OFeONa7)OCrFeO(224232223
6、2(可溶于水)(不溶于水)熔融 OMnNaONaMnO 42222 熔矿时要使用铁或镍制坩埚,陶瓷、石英和铂制坩埚容易熔矿时要使用铁或镍制坩埚,陶瓷、石英和铂制坩埚容易被腐蚀被腐蚀. 熔融的熔融的 Na2O2 与棉花、硫粉、铝粉等还原性物质会爆与棉花、硫粉、铝粉等还原性物质会爆炸炸,使用时要倍加小心。使用时要倍加小心。2 钠和钾的氢氧化物钠和钾的氢氧化物 LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 中强 强 强 强 强 性质: 易吸水溶解 溶解度与碱性(箭头指向) 溶解度增大, 碱性增强+ H2OMOHM2ONaOH、 KOH的性质的性质碱金属的氢氧化物对纤维和皮肤有强烈的腐蚀作用,所以碱
7、金属的氢氧化物对纤维和皮肤有强烈的腐蚀作用,所以称它们为苛性碱。氢氧化钠和氢氧化钾通常分别称为苛性称它们为苛性碱。氢氧化钠和氢氧化钾通常分别称为苛性钠钠(又名烧碱又名烧碱)和苛性钾。它们都是白色晶状固体,具有较低和苛性钾。它们都是白色晶状固体,具有较低的熔点。除氢氧化锂外,其余碱金属的氢氧化物都易溶于的熔点。除氢氧化锂外,其余碱金属的氢氧化物都易溶于水,并放出大量的热。在空气中容易吸湿潮解,所以固体水,并放出大量的热。在空气中容易吸湿潮解,所以固体NaOH是常用的干燥剂。它们还容易与空气中的是常用的干燥剂。它们还容易与空气中的CO2反应而反应而生成碳酸盐,所以要密封保存。生成碳酸盐,所以要密封
8、保存。 l2A1+2NaOH+6H2O2NaAl(OH)4+3H2lA12O3+2NaOH 熔融熔融 2NaAlO2+H2OlSi + 2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2l SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O因为氢氧化钠、氢氧化钾易于熔化,又具有溶解某些金属氧因为氢氧化钠、氢氧化钾易于熔化,又具有溶解某些金属氧化物、非金属氧化物的能力,因此工业生产和分析工作中常化物、非金属氧化物的能力,因此工业生产和分析工作中常用于分解矿石。溶融的氢氧化钠腐蚀性更强,工业上熔化氢用于分解矿石。溶融的氢氧化钠腐蚀性更强,工业上熔化氢氧化钠一般用铸铁容器,在实验室可用银或镍的器皿氧化钠一般用铸铁容
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