第八章氢和稀有气体

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1、第13章氢和稀有气体[课题一]第一节氢[教学目的]1.掌握氢的成键特征；氢的性质。2.对氢化物的分类、氢能源的发展、氢的核性质等只要求做一般了解。[重点和难点]氢的成键特征；氢的制法及性质[课时安排]1学时[教学方法与媒体]讲解与多媒体展示相结合[教学过程][板书]13-1氢1-1氢的存在与物理性质　　氢是太阳大气的主要成分，原子百分数计氢占81.75％。氢是太阳发生热核反应的主要原料。氢在地壳（包括大气、水、岩石圈）中的含量，以原子百分数计占17％；以质量百分数计则约占1％。氢分布十分广泛。自然界中，氢主要以化合态存在，只在天然气等少数物质中有少量单质氢存

2、在。　　质量是1.007825amu、2.014102amu及3.01605amu。这三种同位素质量间的差别比其它元素的同位素间差别都要大，因而导致了氢的单质（H2、D2）间在某些物理性质方面（如相变热、蒸气压等）有明显的区别。在化学性质方面因核外都是一个电子，所以基本相同，不过在反应速度和化学平衡上会有些差别。　　　　　　　　　　　　　　　　　1-2氢的化学性质与氢化物一.成键特征：价电子层构型为1S4，电负性2.2。1.失去价电子：2.获得一个电子：当氢原子同电负性很小的活泼金属原子化合时，它将获取一个电子变成1s2电子构型，即氢成为氢负离子（H-）。这

3、个负离子有较大的离子半径（208pm），因而仅能存在于离子型氢化物的晶体中，而不能形成水合离子。3.形成一个电子对键：当氢原子同电负性不太大的非金属元素的原子化合时，将共用电子对形成共价单键。4.独特的键型：（1）氢原子可以镶嵌到许多过渡金属的晶格空隙之中，形成一类非整比化合物，一般称为金属型或过渡型氢化物如LaH2.87。（2）氢桥键，例如在缺电子化合物B2H6和某些过渡金属配合物中均存在着氢桥键。（3）氢键：在含有强极性键的共价氢化物中，具有强正电场的氢原子可以吸引邻近的电负性较大、半径较小的原子上的孤对电子，形成分子间或分子内氢键（氢键内容已在第三章“

4、化学键和分子结构”中做过详细介绍）。二.氢的化学性质：氢分子由于H—H键能较高（432kJ/mol），不易发生解离，因此常温下，氢气表现出较大的化学稳定性，但加热时氢能参加许多化学反应。1.原子氢除易于互相结合成分子以外，还容易和其它原子相互结合，呈现出比分子氢强的还原性。如原子氢能直接同Ge、Sn、As、Sb、S等直接化合生成氢化物。As+3H=AsH3CuCl2+2H=Cu+2HClBaSO4+8H=BaS+4H2O2.氢可以和ⅠA族ⅡA族（除Be，Mg）活泼金属相互反应，生成离子型氢化物。在离子型氢化物中，氢接受电子生成负一价氢离子，显示氢的氧化性。3

5、.加合反应：在适当温度及催化剂的条件下，氢可以和一氧化碳合成一系列有机化合物（如生成甲醇、烃类等）。氢也可以使不饱和碳氢化合物加氢，转变成饱和碳氢化合物。2H2+CO=CH3OHCH≡CH+H2→CH2=CH24.氢与某些金属生成金属型氢化物：氢气可以与某些金属反应生成一类外观似金属的金属型氢化物，这类氢化物中，氢与金属的比值有的是整数比：如BeH2、MgH2、CoH2、CrH3、UH3、CuH。有的是非整数比，如VH0.56、TaH0.76、ZrH1.92、LaH2.87等。5.H2的检验：PdCl2(aq)+H2---Pd(s)+2HCl(aq)三.氢化

6、物：　除稀有气体以外，其它元素几乎都能同氢形成氢化物。根据与氢相化合的元素电负性不同，生成氢化物的类型可划分如表所示。四、氢能源简介(自学阅读)　[课题二]第二节稀有气体[教学目的]1．了解稀有气体的发现史，从而启迪科学研究的作风。2．了解稀有气体的性质、用途、存在和从空气中分离出它们的方法。3．掌握用VSEPR理论判断稀有气体化合物的结构。[重点和难点]用VSEPR理论判断稀有气体化合物的结构。[课时安排]1学时[教学方法与媒体]讲解与多媒体展示相结合[教学过程][板书]13-2稀有气体2-1稀有气体的发现（自学阅读）2-2稀有气体的性质和用途一.稀有气体

7、元素的基本性质列于表Δ指范德华半径。在通常条件下，稀有气体元素的化学性质是很不活泼的，乃致长期被称为“惰性”气体。　　稀有气体的某些物理性质。　由于色散力很弱，所以它们的熔、沸点等都很低。稀有气体都较难液化，但一经液化后，再稍加冷却就将固化，常压下，只要低于它们的沸点3～6K(氦气除外)，就都能凝固。氦的沸点(4.25K)是已知物质中最低的。　　液态氦很奇怪，低于2.182K的液态称为He－Ⅱ；高于2.182K的液态称为He－Ⅰ。两种液态性质迥然不同：He－Ⅰ具有普通液体性质，He－Ⅱ的许多性质就特殊了，如粘度几乎为零，热传导性比金属铜大800倍；成为一种超

8、导体(电阻几乎为零)，张力、压缩性也都反常，这种液体