无机化学课件：第18章 氢和稀有气体

1、第十八章第十八章氢和稀有气体氢和稀有气体重点和难点重点和难点重点重点: 氢气和氢化物的性质和用途氢气和氢化物的性质和用途 稳定稀有气体化合物的制备和性质稳定稀有气体化合物的制备和性质一、氢一、氢 1、 氢的成键情况氢的成键情况 氢原子与非金属元素形成共价型氢化物氢原子与非金属元素形成共价型氢化物 如，如， B2H6 CH4 SiH4 NH3 PH3 H2O H2S HF HCl 等等*与电负性大的非金属元素形成的共价型氢化与电负性大的非金属元素形成的共价型氢化物还会有氢键，物还会有氢键， 如如 NH3 H2O HF 与活泼金属形成与活泼金属形成H-离子，形成离子型氢化物离子，形成离子型氢化物

2、主要与主要与A、A（除（除Be外）外） 如，如，MgH2 CaH2 LiH NaH KH *可作为配体，可作为配体，NaBH4、LiAlH4、Co(CO)4H 失去电子成为失去电子成为H+ 只在气态中存在，一般与其他原子或分子只在气态中存在，一般与其他原子或分子结合，如结合，如 H3O+氢气的制备 工业制备: 电解NaCl溶液 催化裂解天然石油气 CH4+ H2O = CO + 3H2 C3H8 + 3H2O = 3CO + 7H2 制备水煤气 C (红热)+ H2O(g) = CO (g)+ H2 (g)通过Fe2O3分离: CO (g)+ H2 (g)+ H2O(g) = CO2 (g)+

3、 H2 (g) 实验室制备实验室制备 Zn + 稀稀HCl(H2SO4)H2 电解电解NaOH水溶液水溶液 2H2O = 2H2 +O22、氢气的性质、氢气的性质中学学习内容：中学学习内容：共价氢化物共价氢化物 ： CH4 SiH4 NH3 ，CH3OH 离子型氢化物离子型氢化物 ： CaH2 LiH 金属型金属型氢化物氢化物 （间充型（间充型氢化物氢化物 ）：）： TiH1.73 金属氢化物性质： CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2 NaH + H2O = NaOH + H2二、稀有气体二、稀有气体 He Ne Ar Kr Xe ( Rn) 都是无色气体，价电结构都是无色

4、气体，价电结构:ns2np6 1、稀有气体、稀有气体 均可在大气中找到，约占地球大气成份的均可在大气中找到，约占地球大气成份的1%。 Ar 占主要占主要2、稀有气体的分离、稀有气体的分离 利用物理性质（熔点、沸点以及吸附性）利用物理性质（熔点、沸点以及吸附性）的不同的不同 空气空气 液化液化 液化空气液化空气 分级蒸馏分级蒸馏 富含稀有气体的的液氧（含有少量富含稀有气体的的液氧（含有少量N2） 分馏分馏 稀有气体和稀有气体和N2 （含有微量（含有微量O2） 赤热的铜丝除赤热的铜丝除O2 稀有气体和稀有气体和N2 灼热的镁屑除灼热的镁屑除N2 以氩为主的稀有气体混合物以氩为主的稀有气体混合物 低

5、温分离或选择性吸附低温分离或选择性吸附 各种稀有气体各种稀有气体3、稀有气体的电子结构、稀有气体的电子结构 1s2， ns2np6同周期：同周期： 电离能最高电离能最高-稳定的单原子分子稳定的单原子分子同周期：从上至下电离能渐小，活性增大同周期：从上至下电离能渐小，活性增大4、稀有气体化合物 （1962） O2 + PtF6 O2+PtF6- 深红色固体深红色固体Xe + PtF6 Xe +PtF6- O2的第一电离能为：的第一电离能为：1175.7 kJ/mol Xe的第一电离能为：的第一电离能为：1171.5 kJ/mol 氟化物-最早发现的稀有气体化合物： Xe + PtF6 XePtF

6、6 橙黄色固体XeF2、XeF4 、 XeF6 制备： Xe + F2 XeF2 Xe + 2F2 XeF4 Xe + 3F2 XeF6 性质 （1）易于水解，并与水作用 p616 XeF2 + 2OH- = Xe + O2 + 2F- + H2O 3XeF4 + 6H2O = XeO3 +Xe + 3/2 O2 + 2F- + 12HF XeF6 + 3H2O = XeO3 + 6HF （2）强氧化剂 XeF2 + Cl- Cl2 + Xe XeF2 + Ce3+ Ce4+ + XeNaBrO3 + XeF2 + H2O NaBrO4 + 2HF + Xe （3）氟化剂 XeF6 + SiO2 XeO3 + SiF4 （不能用玻璃或者石英装氟化氙） XeF4 + Hg Xe + HgF4 氧化物 XeO3 XeO4 强氧化剂 XeO3 + Cl- +H+ Cl2 + Xe + H2O XeO3 + Mn