无机化学67531.ppt

基本内容和重点要求 5.1.1 氢在自然界中的分布 （了解） 5.1.4 氢的制备 d, f 区元素形成的氢化物 1. 缺电子氢化物 B2H6：B中心原子未满足8e，有2个3C—2e键。 （3）分子型氢化物 (了解，自学） P区元素（除稀有气体、In、Tl）,在一定条件下均与H2生成分子型氢化物。根据Lewis结构中的电子数或键数的差异，有三种形式： 2. 满电子氢化物： CH4及同族氢化物，中心原子价电子全部成键，无剩余非键电子。 3. 富电子氢化物： NH3、H2O、HF及同族氢化物，中心原子成键后有剩余的孤对电子未参与成键，其分子结构可用VSEPR规则推测。 C、Ge、Sn、P、Sb、As等氢化物不与H2O反应； 1. 物理性质 属分子晶体，具有分子型氢化物的共性，mp、bp低，常温下大多数为气体。气态、固态、熔化时不导电。 2. 化学性质 共价键极性差别大，化性复杂：仅与H2O反应为例说明。 C、Ge、Sn、P、Sb、As等氢化物不与H2O反应； 与H2O反应的氢化物情况各不相同。 硅氢化物与H2O反应生成H2 SiH4 + 4H2O ? 4H2↑ + H4SiO4 NH3与H2O加合并电离： NH3 + H2O→NH3·H2O→ NH4+ + OH— H2S、H2Se、H2Te、HF在水中溶解并弱酸式电离: H2S ? H+ +HS— HS— ? H+ +S2— HCl、HBr、HI在水中溶解并强酸式电离 HX ? H+ + X— （X— = Cl—、Br—、I—） 这些氢化物具有还原性，同族从上到下还原性增强，酸性增强。 5.1.6 氢能源 1 Kg H2完全燃烧放热120918KJ，故是高能燃料，无污染、环保型燃料。目前有关氢能源研究，存在着三大课题：发生、储存、利用。 （1）发生 从能量的观点看，利用太阳能光解海水最适宜。目前的研究均以过渡金属配合物为催化剂，光解海水远未达到生产规模。 三(2,2’—联吡啶) 合钌(Ⅱ)(2a) 2a*(已活化) hν 光能 2a 既是电子给予体，又是电子接受体，在光能的激发下，可以向水分子转移电子，使 H+ 变为 H2 放出。 从海水中制氢美国Michigan州立大学H. Ti Tien教授的装置 H2(g) 海 水 Fe(Ⅱ ),Fe(Ⅲ) 电解质溶液 硒化镉半导体 镍 箔 可见光 海水制氢的装置示意图 ● 生物分解水制氢 生物体分解水不需要电和高温，科学家们试图修改光合作用的过程来完成这一技术。小规模的实验已成功。 LaNi5 + 3 H2 LaNi5H6 (2-3)X105Pa 微热 LaNi5合成方便，价格低，空气中稳定，储氢量大，很有发展前途。180- 200 ml H2/g. （2) 储存 （3) 利用 目前已实验成功用氢作动力的汽车，并投入实用；氢作为航天飞机的燃料已经成为现实，有的航天飞机的液态氢储罐存有近1800 m3的液态氢。 对于使用氢能源最近也有一些反面的看法 氢燃料被誉为清洁燃料而大行其道，并有取代矿物燃料的态势，但发表在2004年6月13日美国《科学》杂志上的一篇论文却提出异议：氢燃料的大力推广和使用，会加大对可有效防止地球遭受紫外线辐射的臭氧层的损害。 储存问题 15Km 50Km O3 大气层 UV射线 5.2.1 历史的回顾 5.2.2 通性和用途 5.2.3 自然界中的分布和从空气中分离 5.2.4 化合物 5.2.5 稀有气体化合物结构 §5.2 稀有气体 5.2.1 历史回顾 （自学） 稀有气体位于周期表的零族：He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn（放射）。1894~1900年间被陆续发现。 英国物理学家莱姆塞（Ramsay）， 1894年， “第三位小数的胜利” 空气分馏氮： 1.2572 g·L-1 化学法制备氮：1.2505 g·L-1 空气除去O2和N2后的剩余气体不同任何气体发生化学反应，但在放电管中发出特殊的辉光。 Ar（不活泼） 1895年，他们又发现了He 1898年又陆续从空气中分离出Ne、Kr、Xe。 1900年在某些放射性矿物中发现了Rn。 至此0族元素全部发现，由于惰性被命名为“惰性气体”。 1904年由于Ram