碱土金属单质性质

1.物理性质

碱土金属都是具有金属光泽的银白色（铍为灰色）金属。容易与空气中的氧气及水蒸气作用，在表面形成氧化物和碳酸盐，从而失去光泽而变暗。碱土金属的密度略大于碱金属的，其密度一般小于5 g·cm－3，仍然属于轻金属。碱金属与碱土金属均为金属晶体，但金属键并不牢固，所以熔沸点较低。碱土金属原子半径比相应的碱金属小，具有两个价电子，形成的金属键比碱金属的强，所以它们的熔沸点比碱金属的高。碱土金属的硬度略大于碱金属的，除铍和镁外，其他的硬度都小于2，均可用刀切割，新切出的断面有银白色光泽，但在空气中迅速变暗。在碱土金属的晶体中有活动性较强的自由电子，因而它们具有良好的导电性、导热性。

铍在原子能工业中有很重要的应用。铍作为最有效的中子减速剂和反射剂之一，用于核反应堆。铍还可以用于X射线管的窗口材料。

镁的密度仅为1.738 g·cm－3，是工业上常用的金属中最轻的一种。纯镁的机械强度很低。镁的化学性质活泼，在空气中极易被氧化，且镁的氧化膜结构疏松，不能起保护作用。纯镁的主要用途是配制合金，其次用于化学工业和制造照明弹、烟火等。镁合金中加入的元素主要有铝、锌和锰等。镁合金的密度小，单位质量材料的强度（比强度）高，能承受较大的冲击载荷，具有优良的机械加工性能，一般用于制造仪器、仪表零件，飞机的起落架轮，纺织机械中的线轴、卷线筒以及轴承体等。镁在炼钢工业中作为除氧剂和脱硫剂。

钡、钙可以用作真空管中的脱气剂，除去其中少量的氮、氧等气体。镁、钙等常用作冶金、无机合成和有机合成中的还原剂。

2.化学性质

碱土金属的化学活泼性较强。它们也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。但碱土金属的活泼性不如碱金属的强，铍和镁表面容易形成致密的氧化物保护膜。

（1）与水反应(www.xing528.com)

碱土金属的还原性强，都能与水反应，生成氢氧化物，并放出氢气。碱土金属与水反应不如碱金属剧烈。铍、镁与冷水作用很慢，因为金属表面形成一层难溶的氢氧化物，阻止金属与水的进一步作用。钙、锶、钡都容易与水反应。利用这些金属与水反应的性质，常将钙作为某些有机溶剂的脱水剂，除去其中含有的极少量水。

（2）与稀酸反应

碱土金属都能与稀酸反应，生成氢气。

（3）与碱反应

铍能与碱溶液发生反应，其他碱金属和碱土金属无此类反应。

（4）焰色反应

同碱金属一样，碱土金属也可以在高温火焰中燃烧时产生有特征颜色的火焰。这可用于这些元素的定性或定量分析，这些性质与原子的价电子容易激发有关。当电子从较高能级回到较低能级时，便以光能的形式释放出能量，使火焰呈现特征的颜色。若将硝酸锶或硝酸钡与氯酸钾和硫等以适当比例混合，可制成红色或绿色的信号弹。