s区元素

周期系第ⅠA族元素

s区元素为周期系第ⅠA族元素包括锂、钠、钾、铷、铯、钫6种元素，又称为碱金属，第ⅡA族元素包括铍、镁、钙、锶、钡、镭6中元素，又称为碱土元素。s区元素是最活泼的金属元素。它的单质和化合物都有其独特的特点。

基本结构

s区元素为周期系第ⅠA族元素包括锂、钠、钾、铷、铯、钫6种元素，又称为碱金属，第ⅡA族元素包括铍、镁、钙、锶、钡、镭6中元素，又称为碱土元素。碱金属和碱土金属原子的价层电子构型分别为ns1和ns2。其中锂、铷、铯、铍是稀有金属元素，钫、镭是放射性元素。s区元素是最活泼的金属元素。碱金属最外层只有1个ns电子，而内层为8电子结构，它的原子半径在同周期中是最大的，而核电荷数却是最小的，由于内层电子的屏蔽作用明显，因此，它很容易失去最外层的一个电子，从而第一电离能在同周期中为最低。因此，碱金属是同周期元素中金属性最强的元素。由于碱土金属最外层有2个ns电子，金属性比碱金属稍弱。

在s区元素中，同一族元素（除第二周期元素）随着核电荷数的增加，同族元素的原子半径、离子半径逐渐增大，电离能逐渐减小，电负性逐渐减小，金属性、还原性逐渐增强。

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。同时s区元素的单质是最活泼的金属，它们都能与大多数非金属反应。除了铍和镁外，它们都较易与水反应，形成稳定的氢氧化物，而这些氢氧化物大多是强碱。除铍外，s区元素的单质都能溶于液氨生成蓝色的还原性溶液。

元素单质

单质的物理性质

碱金属和碱土金属都是具有金属光泽的银白色（铍为灰色）金属。主要特点为轻、软、低熔点，并具有良好的导电性、导热性，其中的锂、钠、钾能浮在水面上。

单质的化学性质

碱金属和碱土金属是化学活泼性很强或较强的金属元素，它们能直接或间接地与电负性较大的非金属元素形成相应的化合物。同时碱金属有很高的反应活性，在空气中极易形成氧化膜，因此要它们保存在无水煤油中，锂因为密度很小，能浮在煤油上，所以将其保存在液体石蜡中。

碱金属和碱土金属的还原性强，都能与水反应，并生成氢气。因此常将钠和钙作为某些有机溶剂的脱水剂。

单质的存在和制备

单质的应用

s区单质的物理性质和他们的实际应用密切相关。如镁铝合金是大家熟悉的轻质合金。镁合金具有很好的机械强度和质轻的特点，是很重要的结构材料。航空工业应用了大量的镁合金，直升飞机需要极轻的材料，镁合金广泛地应用于直升飞机的制造上。镁合金也成为各种运输工具、军事器材（枪炮零件）、通讯器材等的重要结构材料。在空间轨道飞行器上所用的镁比任何其他金属都多。随着火箭、导弹、人造地球卫星和各种空间运载工具的发展，镁合金的用童将越来越多。

除镁之外，锂、铍的合金也有较多的应用。例如，锂铅合金（0.4%U，0.70%Cu，0.6%Na，其余为铅）使铅的硬度增大，可用来制造火车的机车轴承。锂铝合金也具有髙强度和低密度的性能，锂合金也是制造航空、宇航产品所需要的材料。

由于钠的低熔点、低粘度及低的中子吸收截面，并兼有异常高的热容量和导热率，在快增殖核反应堆中钠被用作热交换液体。钾钠合金和锂都可作为核反应堆中的热交换介质。在一定波长光的作用下，碱金属的电子可获得能量从金属表面逸出而产生光电效应。将碱金属的真空光电管安装在宾馆或会堂的自动开关的门上，当光照射时，由光电效应产生电流，通过一定装置形成电流，使门关上。当人走在自动门附近时，遮住了光，光电效应消失，电路断开，门就会自动打开。铷、铯主要用于制造光电管。

化合物

氢化物

碱金属和碱土金属中的镁、钙、锶、钡在氢气流中加热，可以分别生成离子型氢化物。常温下离子型氢化物都是白色晶体，它们的熔沸点较高，熔融时能够导电。

它们的热稳定性差异较大，分解温度各不相同，碱金属氢化物中，以氢化锂最稳定，同时碱土金属氢化物比碱金属氢化物热稳定性高一些。

离子型氢化物与水都发生剧烈的水解反应而放出氢气，并且具有强还原性。

氧化物

氢氧化物

碱金属和碱土金属的氢氧化物都是白色固体。它们在空气中易吸水而潮解。

碱金属的氢氧化物在水中都是易溶的，溶解时还放出大量的热。碱土金属的氢氧化物的溶解度则较小。并且除了氢氧化铍为两性氢氧化物外，其余都是强碱或中强碱。而它们的溶解度和碱性随着核电荷数的增加而增加。

盐类

碱金属的盐大多数是离子晶体，并易溶于水，它们的熔沸点较高，有较强的热稳定性。但其硝酸盐热稳定性较差，加热时易分解。

碱土金属的盐的离子键特征比碱金属差，溶解度与热稳定性相比于碱金属的盐均较差。