第十三章 氢和稀有气体ppt课件.pptVIP

无机化学元素篇 ——非金属 主讲教师： 第13章 氢和稀有气体 本章介绍氢和稀有气体单质和重要化合物的性质和用途。 氢的发现 二、氢的物理性质 三、氢的化学性质 氢桥键和氢键 （二）氢气的化学性质 §13-2 稀有气体（0族元素） 稀有气体的用途 四、稀有气体化合物 氟化氙的结构 ２.氟化物的性质 3.氧化物 本章作业 p452的5，9，10共三大题。 §13-1 氢 H 氢是周期表中唯一尚未找到确切位置的元素.· · · · · · Cavendish(1731-1810) Laviusiser(1743-1794) 早在16世纪就有人发现了氢气,它是硫酸与铁反应生成的一种气体，1766年英国物理学家卡尔文迪西确认它是一种易燃气体，并称为“易燃空气”。 而到1787年，拉瓦锡才将其命名为“Hydrogen”，“Hydro”是希拉文“水”的意思，指出，水是氢和氧的化合物。 一、 氢的存在和发现 存在 氢的同位素 1 H——又称氕，符号为H，占99.98% 2H——又称为氘，符号为D，占0.02% 3H——又称为氚，符号为T，是H的1017分之一，主要是核衰变的产物。 H D T 氢是宇宙中丰度最高的元素，在地球上的丰度排在第15位。主要以化合态存在于水、石油、天然气以及生物的组织中 ，大气中 H2 的含量很低是因为它太轻而容易脱离地球引力场. 大 气 层 顶 云 层 顶 液 氢 液态金属氢 岩 石 核 心 ★ 木星结构 根据先锋飞船探测得知，木星大气含氢82%，氦17%，其它元素1%. ★ 氢的其它存在状态 氢的状态 金属氢(s) 液态氢(l) 固态氢(s) 密度/g·cm-3 0.562 0.071 0.089 氢是密度最小的无色无味的可燃性气体 扩散速度快，因而具有很高的导热性 微溶于水（一体积水在273K时溶解0.02体积氢） 沸点低，是20.4K，液态氢可以把除氦以外的所有气体冷却为固体。 易被钯、铂、镍等金属吸收，其中钯的吸氢能力最强，室温下一体积的粉末状钯可吸收900体积的氢。被吸附的氢气有很强的化学活性，因此这些金属是有关于氢反应的优良催化剂。 （一）氢的成键特点 1. 离子键 Na+ H- Na H H- 半径较大，有很强的还原性，仅存在于离子化合物中，水溶液中很快与水反应放出氢气 H- + H2O = H2↑+OH- 2.共价键 H—Cl H—O —H 共价键是氢最普遍的成键方式。 3.氢键和氢桥键 这是氢特殊的成键方式 ↑ H 1s1 氢气的键能很大(436kJ·mol-1) 主要反应是高温反应 1、少数常温反应例子： H2+F2＝2HF 2H2+O2 ==== 2H2O Pd 2、高温还原反应 作为能源： 2H2 + O2 ====H2O(g) 燃烧 ?H =-241.8 kJ·mol-1 还原金属氧化物 WO3 + 3H2 = ===W + 3H2O Fe2O3 + 3H2 =====2Fe + 3H2O 高温 高温 C=C + H2 CH-CH 高温 加氢还原 3、生成金属氢化物 Na + H2 ====2NaH Li + H2 ====2LiH 高温 高温 四、氢化物的分类 氢的大多数二元化合物可归入下述三大类中的某一类：似盐氢化物（离子型），金属型氢化物（间充型）和分子型氢化物（共价型）. 各类氢化物在周期表中的分布如下表所示.但是这种分类的界限也不十分明确.结构类型并非非此即彼，而是表现出某种连续性. 例如，很难严格地铍和铝的氢化物归入“似盐型”或“分子型”的任一类. 五、氢的用途 燃 料 燃烧值/kJ·kg-1 氢 气（H2） 120918 戊硼烷（B5H9） 64183 戊 烷（C5H12） 43367 *一、 稀有气体的