無機(jī)化學(xué)課件：第18章 氫和稀有氣體

1、第十八章第十八章氫和稀有氣體氫和稀有氣體重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)重點(diǎn): 氫氣和氫化物的性質(zhì)和用途氫氣和氫化物的性質(zhì)和用途 穩(wěn)定稀有氣體化合物的制備和性質(zhì)穩(wěn)定稀有氣體化合物的制備和性質(zhì)一、氫一、氫 1、 氫的成鍵情況氫的成鍵情況 氫原子與非金屬元素形成共價(jià)型氫化物氫原子與非金屬元素形成共價(jià)型氫化物 如，如， B2H6 CH4 SiH4 NH3 PH3 H2O H2S HF HCl 等等*與電負(fù)性大的非金屬元素形成的共價(jià)型氫化與電負(fù)性大的非金屬元素形成的共價(jià)型氫化物還會(huì)有氫鍵，物還會(huì)有氫鍵， 如如 NH3 H2O HF 與活潑金屬形成與活潑金屬形成H-離子，形成離子型氫化物離子，形成離子型氫化物

2、主要與主要與A、A（除（除Be外）外） 如，如，MgH2 CaH2 LiH NaH KH *可作為配體，可作為配體，NaBH4、LiAlH4、Co(CO)4H 失去電子成為失去電子成為H+ 只在氣態(tài)中存在，一般與其他原子或分子只在氣態(tài)中存在，一般與其他原子或分子結(jié)合，如結(jié)合，如 H3O+氫氣的制備 工業(yè)制備: 電解NaCl溶液 催化裂解天然石油氣 CH4+ H2O = CO + 3H2 C3H8 + 3H2O = 3CO + 7H2 制備水煤氣 C (紅熱)+ H2O(g) = CO (g)+ H2 (g)通過Fe2O3分離: CO (g)+ H2 (g)+ H2O(g) = CO2 (g)+

3、 H2 (g) 實(shí)驗(yàn)室制備實(shí)驗(yàn)室制備 Zn + 稀稀HCl(H2SO4)H2 電解電解NaOH水溶液水溶液 2H2O = 2H2 +O22、氫氣的性質(zhì)、氫氣的性質(zhì)中學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容：中學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容：共價(jià)氫化物共價(jià)氫化物 ： CH4 SiH4 NH3 ，CH3OH 離子型氫化物離子型氫化物 ： CaH2 LiH 金屬型金屬型氫化物氫化物 （間充型（間充型氫化物氫化物 ）：）： TiH1.73 金屬氫化物性質(zhì)： CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2 NaH + H2O = NaOH + H2二、稀有氣體二、稀有氣體 He Ne Ar Kr Xe ( Rn) 都是無色氣體，價(jià)電結(jié)構(gòu)都是無色

4、氣體，價(jià)電結(jié)構(gòu):ns2np6 1、稀有氣體、稀有氣體 均可在大氣中找到，約占地球大氣成份的均可在大氣中找到，約占地球大氣成份的1%。 Ar 占主要占主要2、稀有氣體的分離、稀有氣體的分離 利用物理性質(zhì)（熔點(diǎn)、沸點(diǎn)以及吸附性）利用物理性質(zhì)（熔點(diǎn)、沸點(diǎn)以及吸附性）的不同的不同 空氣空氣 液化液化 液化空氣液化空氣 分級蒸餾分級蒸餾 富含稀有氣體的的液氧（含有少量富含稀有氣體的的液氧（含有少量N2） 分餾分餾 稀有氣體和稀有氣體和N2 （含有微量（含有微量O2） 赤熱的銅絲除赤熱的銅絲除O2 稀有氣體和稀有氣體和N2 灼熱的鎂屑除灼熱的鎂屑除N2 以氬為主的稀有氣體混合物以氬為主的稀有氣體混合物 低

5、溫分離或選擇性吸附低溫分離或選擇性吸附 各種稀有氣體各種稀有氣體3、稀有氣體的電子結(jié)構(gòu)、稀有氣體的電子結(jié)構(gòu) 1s2， ns2np6同周期：同周期： 電離能最高電離能最高-穩(wěn)定的單原子分子穩(wěn)定的單原子分子同周期：從上至下電離能漸小，活性增大同周期：從上至下電離能漸小，活性增大4、稀有氣體化合物 （1962） O2 + PtF6 O2+PtF6- 深紅色固體深紅色固體Xe + PtF6 Xe +PtF6- O2的第一電離能為：的第一電離能為：1175.7 kJ/mol Xe的第一電離能為：的第一電離能為：1171.5 kJ/mol 氟化物-最早發(fā)現(xiàn)的稀有氣體化合物： Xe + PtF6 XePtF

6、6 橙黃色固體XeF2、XeF4 、 XeF6 制備： Xe + F2 XeF2 Xe + 2F2 XeF4 Xe + 3F2 XeF6 性質(zhì) （1）易于水解，并與水作用 p616 XeF2 + 2OH- = Xe + O2 + 2F- + H2O 3XeF4 + 6H2O = XeO3 +Xe + 3/2 O2 + 2F- + 12HF XeF6 + 3H2O = XeO3 + 6HF （2）強(qiáng)氧化劑 XeF2 + Cl- Cl2 + Xe XeF2 + Ce3+ Ce4+ + XeNaBrO3 + XeF2 + H2O NaBrO4 + 2HF + Xe （3）氟化劑 XeF6 + SiO2 XeO3 + SiF4 （不能用玻璃或者石英裝氟化氙） XeF4 + Hg Xe + HgF4 氧化物 XeO3 XeO4 強(qiáng)氧化劑 XeO3 + Cl- +H+ Cl2 + Xe + H2O XeO3 + Mn