无机化学_第3讲_氢及其化合物.pdf

第第第第3333讲讲讲讲 氢及相关化合物氢及相关化合物氢及相关化合物氢及相关化合物 教材教材：：Chapter1Chapter1，，pp 3pp 3--55 ；； ChapterChapter 10, Hydrogen, pp10, Hydrogen, pp274274--291291 (pp(pp(pp(pp283283283283284284284284和和和和pppppppp289289289289290290290290部分内容可略部分内容可略部分内容可略部分内容可略)))) 1 说点什么？关于诺贝尔奖？ 医学奖 物理学奖 中微子振荡中微子振荡！ 化学奖化学奖？？仍在期待之中仍在期待之中…… 2 能源材料？ 授课要点授课要点授课要点授课要点 一、一、氢的氢的形成、同位素与单质形成、同位素与单质 二二二二、、氢的成键性质与氢的成键性质与氢的成键性质与氢的成键性质与化合物化合物化合物化合物 三三三三、、、、氢的主要用途和制备氢的主要用途和制备氢的主要用途和制备氢的主要用途和制备 四、氢经济及四、氢经济及储氢材料储氢材料 3 授课要点授课要点授课要点授课要点 一一、、氢的氢的形成、同位素与单质形成、同位素与单质 二二二二、、氢的成键性质及氢的氢的成键性质及氢的氢的成键性质及氢的氢的成键性质及氢的化合物化合物化合物化合物 三三三三、、、、氢主要用途和制备氢主要用途和制备氢主要用途和制备氢主要用途和制备 四、氢经济及四、氢经济及储氢材料储氢材料 4 氢的氢的氢的氢的形成形成形成形成 Big Bang 爆炸之初，物质只能以中子、质 子、电子、光子和中微子等基本 粒子形态存在。 140亿年前 ~1515 billibillion years ago 5 氢的氢的形成形成 9 初始温度：10 K 粒子动能极高粒子动能极高，，互相互相结合结合 短程的强相互作用，质子和中子 结合成原子核 进一步，温度降低，较弱的长程 相互作用相互作用~ 电磁作用电磁作用，原子形成原子形成 宇宙宇宙爆炸之后的不断膨胀爆炸之后的不断膨胀，导致温度和密度很快下降导致温度和密度很快下降。随着随着 温度降低、冷却，逐步形成原子核、原子、分子，并复合成 为通常的气体。气体逐渐凝聚成星云，星云进一步形成各种 各样的恒星和星系，最终形成我们如今所看到的宇宙。 中微子中微子？ 6 氢的氢的形成形成 宇宙爆炸之后温度下降很 快快，约约22小时小时，基本上就结基本上就结 束了原子核的形成，因此， 宇宙中的主要元素是氢宇宙中的主要元素是氢 （89% ）和氦（11%）。 尽管如此，核反应的发生， 仍然产生了大量其他元素， 带给我们一个多彩的化学世 界界…… 7 氢原子和氢原子和33种基本粒子的性质种基本粒子的性质 电电 荷荷