第十章：碱金属和碱土金属
§ 10— 1 碱金属和碱土金属的通性
§ 10— 2 碱金属和碱土金属单质
§ 10— 3 化合物
§ 10— 4 离子晶体盐类的溶解性
自学
§ 10— 1碱金属和碱土金属的通性：
碱金属 (IA ),ns1
Li,Na,K,Rb,Cs,Fr
（氢氧化物强碱）
碱土金属 (IIA ),ns2
Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra
Ca,Sr,Ba氧化物性质介于碱金属和“土性的”
难溶氧化物 Al2O3等之间，所以称为碱土金属 。
都是活泼金属
原
子
半
径
增
大
金
属
性
、
还
原
性
增
强
电
离
能
、
电
负
性
减
小
IA IIA
Li Be
Na Mg
K Ca
Rb Sr
Cs Ba
原子半径减小
金属性、还原性减弱
电离能、电负性增大
（ 1）价层电子结构,IA,ns1； IIA,ns2
构成了 s区元素
（ 2）都是活泼金属：
IA元素它们均很容易失去 1e→M+（ M+具有
8e稳定结构，所以不易再失去电子，这一点从 I2
很高也可以看出。）
金属活泼性从上到下增强（因为原子半径从
上到下增大，电离能，电负性从上到下减小。）
IIA族元素：比 IA族元素多了一个电荷，所以
核对外层 2e吸引力增强，所以碱土金属半径小于
碱金属，失电子能力小于 IA族。
但它们仍是相当活泼的金属元素，仅次于 IA，
常失去 2e→M2+,金属活泼性从上到下增强。原因
同上。
（ 3）成键特征：
a、大多数情况下失去一个 e或两个 e→M+或
M2+,形成稳定离子键,
b、在某些特殊情况下,Li,Be,Mg,由于原
子半径太小，电离能较高，所以形成共价键的
倾向增大,Li,Be,Mg,常表现出与本族元素
性质不同的地方。
（ 4） Li,Be,Mg,的特殊性：
对角线规则
Li Be B C
Na Mg Al Si
a、周期表中的斜线关系：
内容
b,锂与镁的相似性：
⑴ 单质与氧作用生成正常氧化物
⑵ Li（ OH）,Mg（ OH） 2受热分解为 Li2O，
MgO，而其他 IA族受热升华而不分解。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，因为晶格能
大。而 NaF易溶。
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
（ 6） Li3N,Mg3N2稳定，而 Na3N不稳定,25℃ 分
解。
C.Be-Al的相似性：
金属表面形成致密的氧化膜，阻止金属破酸侵
蚀。
氧化物、氢氧化物两性，
氯化物为路易斯酸 BeCl2：
低温（ BeCl2） 2存在；
AlCl3：（ AlCl3） 2存在。
Be Be
Cl
Cl
ClCl Al Al
Cl
ClCl
Cl Cl
Cl
（ 5）其它与 M+（ IA） M2+（ IIA）有相似性的离子：
? NH4+ — K+相似：如溶解度与晶体结构相似。
(148pm 132pm)
? Tl+— Rb+相似：
如,TlOH水溶液是强碱 ——— Tl2CO3
RbOH水溶液是强碱 ——— Rb2CO3
? Tl2SO4,Rb2SO4晶体类型相同
+CO2
+CO2
（ 6）存在：
由于 IA,IIA元素化学活泼性强，所以不能以
单质存在。均以矿物形式存在,
钠长石,
钾长石,
光卤石,
锂辉石,
绿柱石,
菱镁矿,
石 膏,
萤 石,
天青石,
重晶石,
大理石,
? ?83 OA lS iNa
? ?83 OA lS iK
O6HM g C lK C l 22 ??
3M g CO
O2HC a S O 24 ?
3CaC O
2CaF
4SrSO
4BaSO
23 )L iA l( S iO
3BeO·Al2O3·6SiO2
碳酸锶矿：ＳｒＣＯ ３
TUPIAN
C-208 Gc-717-18.23
绿柱石,
6323 )( S iOAlBe
大理石,
3CaC O
§ 10— 2 碱金属和碱土金属单质
1, 单质的物理性质和化学性质
2,单质的制备
图片
Gc2-704-18.8
Gc2-711-18.14
Li Na K
Rb Cs
Be Mg Ca Sr Ba
单质的外观特征：
1.单质的物理性质和化学性质,
（ 1）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
Gc2-705-18.9
s区单质的熔点变化
a.IA,IIA除 Be,Mg外均较软，可用刀子切割。
b.Li,Na,K密度小于 1，浮在水面上。（实验
室 Li保存在石蜡中,Na,K保存在煤油中）
c.Cs具有光电效应，因为其表面电子活性极高，
表面受光照，即可逸出。所以常被用来制造光
电管的阴极。
d.IA金属能形成液态合金：例,Na-Hg齐合金：
一种温和的还原剂； Na-K合金，比热高，被
用于核反应堆的冷却剂。
e.IA,IIA金属均具有光泽，良好的导电性，导热
性，延展性，且 IIA族金属 mp,bp，密度，硬
度均高于 IA。因为 IIA中为 2个价电子金属键强。
Gc2-706-18.12
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 Ba2O2
Li2O
Na2O2
KO2
a.与 氧、硫、氮, 卤素等非金属反应，
形成相应的化合物
（ 2）单质的化学性质
图 C-551-(a)
镁
带
的
燃
烧
b,与水作用 2M + 2H2O → 2MOH + H2（ g） 据烈反应
Li Na K
Ca
Ca+2H2O=Ca（ OH） 2+ H2（放热）
Ca,Sr,Ba与水反应较慢，因为它们的氢氧
化物溶解度较小，覆盖在表面，缓和了反应
进度。
Be，Ｍｇ表面形成致密的保护膜,不于水反
应。
C.强还原性：
TiCl4 + 4Na ==== Ti + 4NaCl
从氯化物中还原金属。
ZrO2 + Ca ==== Zr + 2CaO
从氧化物中还原金属。
d.焰色反应,Ca,Sr,Ba及 IA族金属的挥发性化合
物在高温火焰中电子易被激发，当电子从较高能级到
较低能级时，便以光形式释放能量，使火焰具有特征
颜色。
Li+ 红色 Ca2+ 橙红色
Na+ 黄色 Sr2+ 洋红色
K+,Rb+,Cs+紫色 Ba2+ 绿色
图 Cpp-262
Li Na K
Ca Sr Ba
焰色反应
与液氨 的作用
( g )H2 N H2M( l )2 N H2 M ( s ) 223 ??? ??? ??
蓝色溶液：氨合电子：
Na →Na+ + e,e + yNH3→(NH3)y-,蓝色
2,制备简介：
因为具有强还原性：熔盐电解法；热还原法。
（ 1）熔盐电解法：
以氯化物（ NaCl）为原料，加入助熔剂（
CaCl2），使熔点降低。
电 解
石墨阳极（ +） 2Cl－ =Cl2+2e
铁环阴极（－） 2Na++2e=2Na
总反应,2 NaCl====2Na+ Cl2
（ 2）氧化镁的热还原：
MgO（ S） +C（ S） =========CO（ g） +Mg（ g）
Δ电弧炉 >2100K
§ 10-3 化合物
1氧化物
2氢氧化物
3重要盐类及其性质
4.氢化物
1.氧化物
（ 1）形成四类氧化物
正常氧化物 (O2-)
过氧化物 (O22-)
超氧化物 (O2-)
822 221 pss
324
2
2
2
222
2 )()()()()( p
*
pps
*
s πσσσKK ?
稳定性, O2- > O2- > O22-
424
2
2
2
222
2 )()()()()( p
*
pps
*
s πσσσKK ?
臭氧化物 (O3-)
（ 2） 制备,
直接,
间接,
222 ONaO2 N a ? ???
22 KOOK ? ???
O2 N a2 N aONa 222 ? ???
223 NO6K1 0 K2 K N O ?? ???
( g )COMO MC O 23 ?? ??
3KOH（ S） +3 O3（ g） —— 2KO3（ S） +KOH·H2O（ S） +1/2 O2
KO3 桔红色，不稳定易分解,KO2+O2
2M+ O2—— 2MO 正常氧化物
（ 3）化学性质：
碱性，与水反应，与酸性氧化物反应
(1) 与 H2O的作用,
22222
22222
22
II
2
Ι
2
OOH2 K O HO2H2 K O
OH2 N a O HO2HONa
M ( O H )OHOM
2 M O HOHOM
??? ???
?? ???
? ???
? ??? （ Li ? Cs剧烈程度 ?）
（ BeO除外）
4 NaO3（ S） +2H2O === 4NaOH + 5O2
CaO (SrO,BaO) + H2O=Ca（ OH） 2（ S） ;
煅烧过的 BeO,MgO难溶于水，且熔点高，用于
制作耐火材料。
b.与 CO2的作用：
)(g3OCO2K2 C O4 K O
)g(OCO2 N a2 C OO2 N a
COLiCOOLi
23222
232222
3222
?? ???
?? ???
? ???
Na2O2 （高空飞行和潜水供氧剂）
2.氢氧化物
LiOH NaOH KOH RbOH CsOH
中强 强 强 强 强
Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2
两性 中强 强 强 强
(1)性质,a,白色固体，易吸水溶解,
b.Be（ OH） 2,Mg（ OH） 2难溶于水，其它在
水中溶解度较大。尤其 MOH易溶于水和醇中。
c.Be（ OH） 2两性，其余为强碱，中强碱
(箭头指向 ) 溶解度增大,碱性增强
溶解度
MOH易溶于水，放热
碱土金属溶解度（ 20℃ ）
氢氧化物 B e ( O H ) 2 M g( O H ) 2 C a ( O H ) 2 S r ( O H ) 2 B a ( O H ) 2
溶 解 度
/ m ol · L -1
8 × 10 -6 5 × 10 -4 1,8 × 10 -2 6,7 × 10 -2 2 × 10 -1
(2).判断金属氢氧化物酸碱性的经验公式：
以 ROH为代表，它有两种离解方式：
R— O— H → R+ + OH- 碱式电离
RO- + H+ 酸式电离
究竟以何种方式电离，或两者兼有：这与 R的
电荷数 Z（指离子的电荷数）与 R的离子半径比值
有关：
φ = z/r：离子势，显然 φ越大，离子静电引
力越强，则 R吸引氧原子上的电子云能力强：
结果, O— H键被削弱，
易断裂，以酸式电离为主
相反,φ越小，则 R— O键强度越弱，所以
以碱式电离为主：
经验公式：
如果离子半径以 r=1.0× 10-10m为单位表示，则
2.3
2.32.2
2.2
??
???
??
碱性电离为主，
两性电离，氢氧化物两性
酸式电离，氢氧化物酸性
值越小，金属氢氧化物碱性越强。?
? 用以上公式判断 ROH的碱性强弱，简明易行。但
氢氧化物在水中的碱性除同 R的电荷、半径有关，
还与电子结构及其它一些因素有关，因此这只是
一种粗略的经验方法。
?
IA中,MOH碱性：
由 NaOH到 CsOH增强。因为 z相同,r增大
，所以 减小，所以碱性增强。
IIA中,Be（ OH） 2：
54.2??
两性。
（ 3）有关的 反应：以 NaOH为代表。
i,同两性金属反应：
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
Zn+2NaOH+2H2O=Na2[Zn(OH)4]+H2↑
ii,同非金属 B,Si反应：
2B+2NaOH+6H2O=2Na[B(OH)4]+3H2↑
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
iii.同卤素反应，发生岐化反应：
X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O
iV.中和反应：
2NaOH+H2S=Na2S+2H2O
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
存放 NaOH必须密封，以免吸收空气中的二氧化碳，使
其含有碳酸钠。制纯溶液时，可先配成浓 NaOH，在这种溶
液中经放置,Na2CO3析出，上层清液即纯 NaOH溶液。
V,与 SiO2缓慢反应：
2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O
所以盛放 NaOH溶液的瓶子要用橡皮塞，而不用玻璃塞
子。
Vi.与盐反应：生成新的弱碱和盐：
? NaOH+NH4Cl=NH3↑+H2O+NaCl 制氨气
? 6NaOH+Fe2（ SO4） 2=2Fe（ OH） 3↓+2Na2SO4
除去溶液中的杂质 Fe3+
（ 1）碱金属重要盐类：
3,重要的盐类及其性质
a.晶体类型,绝大多数是离子晶体,只有 Li+半径小，
其卤化物，具有一定程度的共价性
b.颜色：一般无色或白色。
c.溶解度,碱金属盐类一般易溶于水
少数难溶盐：
Na[Sb(OH)6],NaZn(UO2)3(CH3COO-)9·6H2O 鉴定 Na＋
(K,Rb,Cs)难溶盐,M3[Co(NO2)6]
KClO4,K2PtCl6.
d、熔融态行为：
IA族盐,熔点高，熔化可导电，热稳定性高，只有
硝酸盐稍差,4LiNO3=======2Li2O+2N2O4+O2;
2NaNO3==========2NaNO2+O2;
2KNO3====2KNO2+O2
E、形成复盐的能力：
IA族，硫酸盐和卤化物易形成复盐。
? 光卤石类,MCl·MgCl2·6H2O M=K+,Rb+,Cs+
? 矾类,M2SO4·MgSO4·6H2O M=K+,Rb+,Cs+
? MM（ III）（ SO4） 2·12H2O M=K+,Rb+,Cs+,
? M（ III） =Al3+,Cr3+,Fe3+
（ 2）碱土金属盐类：
a.晶型,多数为无色的离子晶体（除阴离子有色的
盐）
b.溶解性,大多数盐难溶，这是区别与碱金属的性质
之一。
可溶的,NO3-,ClO3-,ClO4-,Ac-,卤化物（除氟化物）
难溶的,MCO3↓,M3(PO4)2↓,MC2O4↓,MF2↓,
SO42-,CrO42-溶解度差别大：
Be2+,Mg2+盐易溶 ;
Ca2+,Sr2+,Ba2+难溶且依次减小。
c.难溶盐多用于离子的鉴定：
Ba2++SO42-=BaSO4↓白色沉淀
（用来定性鉴定 Ba2+或 SO42-离子）
Ca2++C2O42-=CaC2O4↓
白色沉淀（用来鉴定 Ca2+）
2Ba2++Cr2O72-+H+=2BaCrO4↓+H2O
黄色沉淀（用来鉴定 Ba2+）
d.酸式盐溶解度大：
? Ba,Sr,Ca的 MSO4在浓硫酸中显著溶解：
MSO4+H2SO4=M（ HSO4） 2 可溶，所
以浓硫酸中不能使其沉淀完全。
? CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 可溶
? 碳酸盐，草酸盐，铬酸盐，磷酸盐等均
易溶于稀的强酸中：
CaCO3+2H+=Ca2++CO2+H2O
CaC2O4+2H+=Ca2++H2C2O4
2BaCrO4+2H+=2Ba2++Cr2O72-+H2O
Ca3(PO4)2+4H+=3Ca2++2H2PO4—
e.碳酸盐的热稳定性,除 BeCO3外，受热易
分解。 热稳定性由 MgCO3到 BaCO3递增,为
Mg2+到 Ba2+离子半径增大，离子势减小，离
子反极化作用减小，所以热稳定性增强：
BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3
T分 /℃ ＜ 100 540 900 1290 1360
2－
C
O
O
O
稳定性
M2CO3＞ MCO3 δ+
δ-Mδ2+
Be2+极化力强,它的一些化合物具有较大的共价性,
BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2
熔点 / ℃ 405 714 782 876 962
离子性增强
为什么 NaHCO3的稳定性 <Na2CO3?
f,水合 BeCl2,MgCl2在加热条件下易水解：
BeCl2.4H2O=====BeO+2HCl+3H2O
MgCl2·6H2O=====Mg(OH)Cl+HCl+5H2O
MgCl2·6H2O=====MgO+2HCl+5H2O
所以要制无水 MgCl2,需在 <773K下,HCl
气流中加热脱水。
(3) BaCl2的制备：
因为 BaCl2是重要的可溶性钡盐，由它开始
可制备许多钡盐。 可溶性钡盐有毒,0.8g致死。
773 K
?
800K
? a,由重晶石开始：
? BaSO4+4C =========== BaS+4CO
? BaSO4+4CO=======BaS+4CO2
水浸取：
2BaS+2 H2O==== Ba（ HS） 2+Ba（ OH） 2
通 CO2酸化：
Ba（ HS） 2+ CO2 + H2O= BaCO3+2H2S
? 由 BaCO3制钡盐：
? BaCO3+2HCl= BaCl2+ CO2 + H2O
1173K-1473K
4,氢化物
离子型氢化物（除 Be,Mg）
LiH NaH KH RbH CsH NaCl
-90.4 -57.3 -57.7 -54.3 -49.3 -441
1fr m olkJ
Δ
??
H
(1) 均为白色晶体,热稳定性差
f Δ H
注
( g )H2C a ( O H )OH2C a H 2222 ?? ???
(2 ) 还原性强
V)23.2)/H(H( 2 ??? ?
(1) 钛的冶炼,
2 L i O HTiT i O2 L i H 2 ?? ???
24 2H4 N a C lTiT i C l4 N a H ??? ???
(2)剧烈水解,
( g )HM O HOHMH 22 ?? ???
( g )H2C a ( O H )OH2C a H 2222 ?? ???
(3),形成配位氢化物
3 L i C l]L i [ A l HA l C l4 L i H 43 ????? ??? （无水）乙醚
铝氢化锂
]L i[A lH 4 受潮时强烈水解
2324 4HA l ( O H )L i O HO4HL i A l H ??? ???
? § 10— 4 离子晶体盐类的溶解性 自学
? 思考题：观察并分析下表数据, 就离子晶体的
半径与溶解度关系, 你能得出哪些经验规律,
推测下列各组盐的溶解度规律 。 表：碱金属氟
化物, 碘化物溶解度 mol/l
? Li Na K Rb Cs
? F- 0.1 1.1 15.9 12.5 24.2
? I- 12.2 11.8 8.6 7.2 2.8
Ca(OH)2
Sr(OH)2
Ba(OH)2
CaSO4
SrSO4
BaSO4
CaF2
SrF2
BaF2
CaCrO4
SrCrO4
BaCrO4
小
小
小
小
? 答案：经验规律：
? 1,阴离子半径小时, 盐的溶解度随金属原子
序数增大而增大 。
? 2,阴离子半径大时, 盐的溶解度随金属原子
序数增大而减小 。
即：盐中正负离子半径差较大时，其溶解度较大。
盐中正负离子半径差较小时，其溶解度较小。
§ 10— 1 碱金属和碱土金属的通性
§ 10— 2 碱金属和碱土金属单质
§ 10— 3 化合物
§ 10— 4 离子晶体盐类的溶解性
自学
§ 10— 1碱金属和碱土金属的通性：
碱金属 (IA ),ns1
Li,Na,K,Rb,Cs,Fr
（氢氧化物强碱）
碱土金属 (IIA ),ns2
Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra
Ca,Sr,Ba氧化物性质介于碱金属和“土性的”
难溶氧化物 Al2O3等之间，所以称为碱土金属 。
都是活泼金属
原
子
半
径
增
大
金
属
性
、
还
原
性
增
强
电
离
能
、
电
负
性
减
小
IA IIA
Li Be
Na Mg
K Ca
Rb Sr
Cs Ba
原子半径减小
金属性、还原性减弱
电离能、电负性增大
（ 1）价层电子结构,IA,ns1； IIA,ns2
构成了 s区元素
（ 2）都是活泼金属：
IA元素它们均很容易失去 1e→M+（ M+具有
8e稳定结构，所以不易再失去电子，这一点从 I2
很高也可以看出。）
金属活泼性从上到下增强（因为原子半径从
上到下增大，电离能，电负性从上到下减小。）
IIA族元素：比 IA族元素多了一个电荷，所以
核对外层 2e吸引力增强，所以碱土金属半径小于
碱金属，失电子能力小于 IA族。
但它们仍是相当活泼的金属元素，仅次于 IA，
常失去 2e→M2+,金属活泼性从上到下增强。原因
同上。
（ 3）成键特征：
a、大多数情况下失去一个 e或两个 e→M+或
M2+,形成稳定离子键,
b、在某些特殊情况下,Li,Be,Mg,由于原
子半径太小，电离能较高，所以形成共价键的
倾向增大,Li,Be,Mg,常表现出与本族元素
性质不同的地方。
（ 4） Li,Be,Mg,的特殊性：
对角线规则
Li Be B C
Na Mg Al Si
a、周期表中的斜线关系：
内容
b,锂与镁的相似性：
⑴ 单质与氧作用生成正常氧化物
⑵ Li（ OH）,Mg（ OH） 2受热分解为 Li2O，
MgO，而其他 IA族受热升华而不分解。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，因为晶格能
大。而 NaF易溶。
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
（ 6） Li3N,Mg3N2稳定，而 Na3N不稳定,25℃ 分
解。
C.Be-Al的相似性：
金属表面形成致密的氧化膜，阻止金属破酸侵
蚀。
氧化物、氢氧化物两性，
氯化物为路易斯酸 BeCl2：
低温（ BeCl2） 2存在；
AlCl3：（ AlCl3） 2存在。
Be Be
Cl
Cl
ClCl Al Al
Cl
ClCl
Cl Cl
Cl
（ 5）其它与 M+（ IA） M2+（ IIA）有相似性的离子：
? NH4+ — K+相似：如溶解度与晶体结构相似。
(148pm 132pm)
? Tl+— Rb+相似：
如,TlOH水溶液是强碱 ——— Tl2CO3
RbOH水溶液是强碱 ——— Rb2CO3
? Tl2SO4,Rb2SO4晶体类型相同
+CO2
+CO2
（ 6）存在：
由于 IA,IIA元素化学活泼性强，所以不能以
单质存在。均以矿物形式存在,
钠长石,
钾长石,
光卤石,
锂辉石,
绿柱石,
菱镁矿,
石 膏,
萤 石,
天青石,
重晶石,
大理石,
? ?83 OA lS iNa
? ?83 OA lS iK
O6HM g C lK C l 22 ??
3M g CO
O2HC a S O 24 ?
3CaC O
2CaF
4SrSO
4BaSO
23 )L iA l( S iO
3BeO·Al2O3·6SiO2
碳酸锶矿：ＳｒＣＯ ３
TUPIAN
C-208 Gc-717-18.23
绿柱石,
6323 )( S iOAlBe
大理石,
3CaC O
§ 10— 2 碱金属和碱土金属单质
1, 单质的物理性质和化学性质
2,单质的制备
图片
Gc2-704-18.8
Gc2-711-18.14
Li Na K
Rb Cs
Be Mg Ca Sr Ba
单质的外观特征：
1.单质的物理性质和化学性质,
（ 1）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
Gc2-705-18.9
s区单质的熔点变化
a.IA,IIA除 Be,Mg外均较软，可用刀子切割。
b.Li,Na,K密度小于 1，浮在水面上。（实验
室 Li保存在石蜡中,Na,K保存在煤油中）
c.Cs具有光电效应，因为其表面电子活性极高，
表面受光照，即可逸出。所以常被用来制造光
电管的阴极。
d.IA金属能形成液态合金：例,Na-Hg齐合金：
一种温和的还原剂； Na-K合金，比热高，被
用于核反应堆的冷却剂。
e.IA,IIA金属均具有光泽，良好的导电性，导热
性，延展性，且 IIA族金属 mp,bp，密度，硬
度均高于 IA。因为 IIA中为 2个价电子金属键强。
Gc2-706-18.12
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 Ba2O2
Li2O
Na2O2
KO2
a.与 氧、硫、氮, 卤素等非金属反应，
形成相应的化合物
（ 2）单质的化学性质
图 C-551-(a)
镁
带
的
燃
烧
b,与水作用 2M + 2H2O → 2MOH + H2（ g） 据烈反应
Li Na K
Ca
Ca+2H2O=Ca（ OH） 2+ H2（放热）
Ca,Sr,Ba与水反应较慢，因为它们的氢氧
化物溶解度较小，覆盖在表面，缓和了反应
进度。
Be，Ｍｇ表面形成致密的保护膜,不于水反
应。
C.强还原性：
TiCl4 + 4Na ==== Ti + 4NaCl
从氯化物中还原金属。
ZrO2 + Ca ==== Zr + 2CaO
从氧化物中还原金属。
d.焰色反应,Ca,Sr,Ba及 IA族金属的挥发性化合
物在高温火焰中电子易被激发，当电子从较高能级到
较低能级时，便以光形式释放能量，使火焰具有特征
颜色。
Li+ 红色 Ca2+ 橙红色
Na+ 黄色 Sr2+ 洋红色
K+,Rb+,Cs+紫色 Ba2+ 绿色
图 Cpp-262
Li Na K
Ca Sr Ba
焰色反应
与液氨 的作用
( g )H2 N H2M( l )2 N H2 M ( s ) 223 ??? ??? ??
蓝色溶液：氨合电子：
Na →Na+ + e,e + yNH3→(NH3)y-,蓝色
2,制备简介：
因为具有强还原性：熔盐电解法；热还原法。
（ 1）熔盐电解法：
以氯化物（ NaCl）为原料，加入助熔剂（
CaCl2），使熔点降低。
电 解
石墨阳极（ +） 2Cl－ =Cl2+2e
铁环阴极（－） 2Na++2e=2Na
总反应,2 NaCl====2Na+ Cl2
（ 2）氧化镁的热还原：
MgO（ S） +C（ S） =========CO（ g） +Mg（ g）
Δ电弧炉 >2100K
§ 10-3 化合物
1氧化物
2氢氧化物
3重要盐类及其性质
4.氢化物
1.氧化物
（ 1）形成四类氧化物
正常氧化物 (O2-)
过氧化物 (O22-)
超氧化物 (O2-)
822 221 pss
324
2
2
2
222
2 )()()()()( p
*
pps
*
s πσσσKK ?
稳定性, O2- > O2- > O22-
424
2
2
2
222
2 )()()()()( p
*
pps
*
s πσσσKK ?
臭氧化物 (O3-)
（ 2） 制备,
直接,
间接,
222 ONaO2 N a ? ???
22 KOOK ? ???
O2 N a2 N aONa 222 ? ???
223 NO6K1 0 K2 K N O ?? ???
( g )COMO MC O 23 ?? ??
3KOH（ S） +3 O3（ g） —— 2KO3（ S） +KOH·H2O（ S） +1/2 O2
KO3 桔红色，不稳定易分解,KO2+O2
2M+ O2—— 2MO 正常氧化物
（ 3）化学性质：
碱性，与水反应，与酸性氧化物反应
(1) 与 H2O的作用,
22222
22222
22
II
2
Ι
2
OOH2 K O HO2H2 K O
OH2 N a O HO2HONa
M ( O H )OHOM
2 M O HOHOM
??? ???
?? ???
? ???
? ??? （ Li ? Cs剧烈程度 ?）
（ BeO除外）
4 NaO3（ S） +2H2O === 4NaOH + 5O2
CaO (SrO,BaO) + H2O=Ca（ OH） 2（ S） ;
煅烧过的 BeO,MgO难溶于水，且熔点高，用于
制作耐火材料。
b.与 CO2的作用：
)(g3OCO2K2 C O4 K O
)g(OCO2 N a2 C OO2 N a
COLiCOOLi
23222
232222
3222
?? ???
?? ???
? ???
Na2O2 （高空飞行和潜水供氧剂）
2.氢氧化物
LiOH NaOH KOH RbOH CsOH
中强 强 强 强 强
Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2
两性 中强 强 强 强
(1)性质,a,白色固体，易吸水溶解,
b.Be（ OH） 2,Mg（ OH） 2难溶于水，其它在
水中溶解度较大。尤其 MOH易溶于水和醇中。
c.Be（ OH） 2两性，其余为强碱，中强碱
(箭头指向 ) 溶解度增大,碱性增强
溶解度
MOH易溶于水，放热
碱土金属溶解度（ 20℃ ）
氢氧化物 B e ( O H ) 2 M g( O H ) 2 C a ( O H ) 2 S r ( O H ) 2 B a ( O H ) 2
溶 解 度
/ m ol · L -1
8 × 10 -6 5 × 10 -4 1,8 × 10 -2 6,7 × 10 -2 2 × 10 -1
(2).判断金属氢氧化物酸碱性的经验公式：
以 ROH为代表，它有两种离解方式：
R— O— H → R+ + OH- 碱式电离
RO- + H+ 酸式电离
究竟以何种方式电离，或两者兼有：这与 R的
电荷数 Z（指离子的电荷数）与 R的离子半径比值
有关：
φ = z/r：离子势，显然 φ越大，离子静电引
力越强，则 R吸引氧原子上的电子云能力强：
结果, O— H键被削弱，
易断裂，以酸式电离为主
相反,φ越小，则 R— O键强度越弱，所以
以碱式电离为主：
经验公式：
如果离子半径以 r=1.0× 10-10m为单位表示，则
2.3
2.32.2
2.2
??
???
??
碱性电离为主，
两性电离，氢氧化物两性
酸式电离，氢氧化物酸性
值越小，金属氢氧化物碱性越强。?
? 用以上公式判断 ROH的碱性强弱，简明易行。但
氢氧化物在水中的碱性除同 R的电荷、半径有关，
还与电子结构及其它一些因素有关，因此这只是
一种粗略的经验方法。
?
IA中,MOH碱性：
由 NaOH到 CsOH增强。因为 z相同,r增大
，所以 减小，所以碱性增强。
IIA中,Be（ OH） 2：
54.2??
两性。
（ 3）有关的 反应：以 NaOH为代表。
i,同两性金属反应：
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
Zn+2NaOH+2H2O=Na2[Zn(OH)4]+H2↑
ii,同非金属 B,Si反应：
2B+2NaOH+6H2O=2Na[B(OH)4]+3H2↑
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
iii.同卤素反应，发生岐化反应：
X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O
iV.中和反应：
2NaOH+H2S=Na2S+2H2O
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
存放 NaOH必须密封，以免吸收空气中的二氧化碳，使
其含有碳酸钠。制纯溶液时，可先配成浓 NaOH，在这种溶
液中经放置,Na2CO3析出，上层清液即纯 NaOH溶液。
V,与 SiO2缓慢反应：
2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O
所以盛放 NaOH溶液的瓶子要用橡皮塞，而不用玻璃塞
子。
Vi.与盐反应：生成新的弱碱和盐：
? NaOH+NH4Cl=NH3↑+H2O+NaCl 制氨气
? 6NaOH+Fe2（ SO4） 2=2Fe（ OH） 3↓+2Na2SO4
除去溶液中的杂质 Fe3+
（ 1）碱金属重要盐类：
3,重要的盐类及其性质
a.晶体类型,绝大多数是离子晶体,只有 Li+半径小，
其卤化物，具有一定程度的共价性
b.颜色：一般无色或白色。
c.溶解度,碱金属盐类一般易溶于水
少数难溶盐：
Na[Sb(OH)6],NaZn(UO2)3(CH3COO-)9·6H2O 鉴定 Na＋
(K,Rb,Cs)难溶盐,M3[Co(NO2)6]
KClO4,K2PtCl6.
d、熔融态行为：
IA族盐,熔点高，熔化可导电，热稳定性高，只有
硝酸盐稍差,4LiNO3=======2Li2O+2N2O4+O2;
2NaNO3==========2NaNO2+O2;
2KNO3====2KNO2+O2
E、形成复盐的能力：
IA族，硫酸盐和卤化物易形成复盐。
? 光卤石类,MCl·MgCl2·6H2O M=K+,Rb+,Cs+
? 矾类,M2SO4·MgSO4·6H2O M=K+,Rb+,Cs+
? MM（ III）（ SO4） 2·12H2O M=K+,Rb+,Cs+,
? M（ III） =Al3+,Cr3+,Fe3+
（ 2）碱土金属盐类：
a.晶型,多数为无色的离子晶体（除阴离子有色的
盐）
b.溶解性,大多数盐难溶，这是区别与碱金属的性质
之一。
可溶的,NO3-,ClO3-,ClO4-,Ac-,卤化物（除氟化物）
难溶的,MCO3↓,M3(PO4)2↓,MC2O4↓,MF2↓,
SO42-,CrO42-溶解度差别大：
Be2+,Mg2+盐易溶 ;
Ca2+,Sr2+,Ba2+难溶且依次减小。
c.难溶盐多用于离子的鉴定：
Ba2++SO42-=BaSO4↓白色沉淀
（用来定性鉴定 Ba2+或 SO42-离子）
Ca2++C2O42-=CaC2O4↓
白色沉淀（用来鉴定 Ca2+）
2Ba2++Cr2O72-+H+=2BaCrO4↓+H2O
黄色沉淀（用来鉴定 Ba2+）
d.酸式盐溶解度大：
? Ba,Sr,Ca的 MSO4在浓硫酸中显著溶解：
MSO4+H2SO4=M（ HSO4） 2 可溶，所
以浓硫酸中不能使其沉淀完全。
? CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 可溶
? 碳酸盐，草酸盐，铬酸盐，磷酸盐等均
易溶于稀的强酸中：
CaCO3+2H+=Ca2++CO2+H2O
CaC2O4+2H+=Ca2++H2C2O4
2BaCrO4+2H+=2Ba2++Cr2O72-+H2O
Ca3(PO4)2+4H+=3Ca2++2H2PO4—
e.碳酸盐的热稳定性,除 BeCO3外，受热易
分解。 热稳定性由 MgCO3到 BaCO3递增,为
Mg2+到 Ba2+离子半径增大，离子势减小，离
子反极化作用减小，所以热稳定性增强：
BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3
T分 /℃ ＜ 100 540 900 1290 1360
2－
C
O
O
O
稳定性
M2CO3＞ MCO3 δ+
δ-Mδ2+
Be2+极化力强,它的一些化合物具有较大的共价性,
BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2
熔点 / ℃ 405 714 782 876 962
离子性增强
为什么 NaHCO3的稳定性 <Na2CO3?
f,水合 BeCl2,MgCl2在加热条件下易水解：
BeCl2.4H2O=====BeO+2HCl+3H2O
MgCl2·6H2O=====Mg(OH)Cl+HCl+5H2O
MgCl2·6H2O=====MgO+2HCl+5H2O
所以要制无水 MgCl2,需在 <773K下,HCl
气流中加热脱水。
(3) BaCl2的制备：
因为 BaCl2是重要的可溶性钡盐，由它开始
可制备许多钡盐。 可溶性钡盐有毒,0.8g致死。
773 K
?
800K
? a,由重晶石开始：
? BaSO4+4C =========== BaS+4CO
? BaSO4+4CO=======BaS+4CO2
水浸取：
2BaS+2 H2O==== Ba（ HS） 2+Ba（ OH） 2
通 CO2酸化：
Ba（ HS） 2+ CO2 + H2O= BaCO3+2H2S
? 由 BaCO3制钡盐：
? BaCO3+2HCl= BaCl2+ CO2 + H2O
1173K-1473K
4,氢化物
离子型氢化物（除 Be,Mg）
LiH NaH KH RbH CsH NaCl
-90.4 -57.3 -57.7 -54.3 -49.3 -441
1fr m olkJ
Δ
??
H
(1) 均为白色晶体,热稳定性差
f Δ H
注
( g )H2C a ( O H )OH2C a H 2222 ?? ???
(2 ) 还原性强
V)23.2)/H(H( 2 ??? ?
(1) 钛的冶炼,
2 L i O HTiT i O2 L i H 2 ?? ???
24 2H4 N a C lTiT i C l4 N a H ??? ???
(2)剧烈水解,
( g )HM O HOHMH 22 ?? ???
( g )H2C a ( O H )OH2C a H 2222 ?? ???
(3),形成配位氢化物
3 L i C l]L i [ A l HA l C l4 L i H 43 ????? ??? （无水）乙醚
铝氢化锂
]L i[A lH 4 受潮时强烈水解
2324 4HA l ( O H )L i O HO4HL i A l H ??? ???
? § 10— 4 离子晶体盐类的溶解性 自学
? 思考题：观察并分析下表数据, 就离子晶体的
半径与溶解度关系, 你能得出哪些经验规律,
推测下列各组盐的溶解度规律 。 表：碱金属氟
化物, 碘化物溶解度 mol/l
? Li Na K Rb Cs
? F- 0.1 1.1 15.9 12.5 24.2
? I- 12.2 11.8 8.6 7.2 2.8
Ca(OH)2
Sr(OH)2
Ba(OH)2
CaSO4
SrSO4
BaSO4
CaF2
SrF2
BaF2
CaCrO4
SrCrO4
BaCrO4
小
小
小
小
? 答案：经验规律：
? 1,阴离子半径小时, 盐的溶解度随金属原子
序数增大而增大 。
? 2,阴离子半径大时, 盐的溶解度随金属原子
序数增大而减小 。
即：盐中正负离子半径差较大时，其溶解度较大。
盐中正负离子半径差较小时，其溶解度较小。
