无机化学多媒体电子教案第九章元素概论.ppt

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1、无机化学多媒体电子教案 元素概论 第九章 1.元素的自然资源 单质的性质和制备方法 稀有气体的性质和用途 氢气的性质 氢化物的类型 离子型氢化物的性质 元素的发现、分类和存在形态 主要内容 1.元素的分类和存在形态 2.单质物理性质递变规律 3.氢气的性质 4.氢化物的类型 5.离子型氢化物的性质 基本要求 目录 9-1 元素的发现、分类和存在 9-2 元素的自然资源 9-4 单质的制取方法 9-3 单质的晶体结构和物理性质 9-6 氢 9-7 稀有气体 目 录 第一节元素的发 现、分类和 存在形态 第九章 元素概论 第一节 元素的发现、 分类和存在形态 无机化学多媒体电子教案 9-1-1 元

2、素的发现 迄今为止，已发现的元素和 人工合成的元素已有112种, 其中天然存在的为92种，其 余为人工合成元素。 元素周期表 A0 11 H AAAAAA 2 He 2 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 3 11 Na 12 Mg B B B B BB B 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar 4 19 K 20 Ca 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr 5 37 Rb 38

3、 Sr 39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 43 Tc 44 Ru 45 Rh 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe 655 Cs 56 Ba 57- 71 Ln 72 Hf 73 Ta 74 W 75 Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn 787 Fr 88 Ra 89- 103 An 104 Rf 105 Db 106 Sg 107 Bh 108 Hs 109 Mt 110 Uun 111 Uuu 112 Uub

4、9-1-1 元素的发现 111号元素于1994年12月在德国达斯塔特重离子 研究中心(GSI)，由德国化学家 P.Armbruster领导 的多国科学家研究组人工合成。1996年2月9日又合 成了112号元素。 9-1-2 元素的分类 A0 11 H AA A AAA 2 He 2 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 3 11 Na 12 Mg B B B B BB B 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar 4 19 K 20 Ca 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 2

5、9 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr 5 37 Rb 38 Sr 39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 43 Tc 44 Ru 45 Rh 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe 655 Cs 56 Ba 57- 71 Ln 72 Hf 73 Ta 74 W 75 Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn 787 Fr 88 Ra 89- 103 An 104 Rf 10

6、5 Db 106 Sg 107 Bh 108 Hs 109 Mt 110 Uun 111 Uuu * 112 Uub * 按元素性质: 分为金属和非金属 通过B-Si-As-Te-At和Al-Ge-Sb-Po之间的 对角线来划分, 左下方为金属(90种), 右上 方为非金属(22种), 对角线附近的Ge、As、 Sb、Te为准金属。 元素周期表 轻稀有元素铂系元素稀土元素分散稀有元素 稀有气体高熔点稀有元素红色字 放射性稀有元素 IA0 1 1 H AAAAAA 2 He 2 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 3 11 Na 12 Mg B B B B B

7、B B 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar 4 19 K 20 Ca 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr 5 37 Rb 38 Sr 39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 43 Tc 44 Ru 45 Rh 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe 6 55 Cs 56 Ba 57- 71 Ln 72 Hf 73 Ta 74 W 75 Re

8、 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn 7 87 Fr 88 Ra 89- 103 An 104 Rf 105 Db 106 Sg 107 Bh 108 Hs 109 Mt 110 Uun 111 Uuu 112 Uub 在化学上元素分为 普通元素和稀有元素两类 9-1-3 元素在自然界中的存在形态 单质 (游离态) 存在形态存在形态 化合物 (化合态) 气态非金属单质:如N2、O2等 固态非金属单质：如C、S等 金属单质: 如Hg、Au及Ag等 氧化物、硫化物、卤化物、 碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐、 硅

9、酸盐、硼酸盐 结束 无机化学多媒体电子教案 第九章 元素概论 第一节 结束 第二节元素的自 然资源 第九章 元素概论 第二节 元素的自然资源 无机化学多媒体电子教案 1. 在地壳中分布最广的10种元素为 O H Si Al Na Fe Ca Mg K Ti 在组成地壳的原子总数中约占99% 9-2 元素的自然资源 2.主要存在于矿物和天然水系中 我国的矿物资源非常丰富,已探明的达148种 W、Li、Sb、Zn及稀土居世界之首 稀土矿总储量占世界的80% 1. 在地壳中分布最广的10种元素为： O、H、Si、Al、Na、Fe、Ca、Mg、K、Ti 9-2 元素的自然资源 2. 主要存在于矿物和天

10、然水系中 1. 在地壳中分布最广的10种元素为： O、H、Si、Al、Na、Fe、Ca、Mg、K、Ti 9-2 元素的自然资源 Sn、Mo、Bi、Pb、Hg、Nb、Ta、Be 等矿物储量均居世界前列 钛铁矿居世界第一 Al、Cu、Ni的储量也很大 2. 主要存在于矿物和天然水系中 1. 在地壳中分布最广的10种元素为： O、H、Si、Al、Na、Fe、Ca、Mg、K、Ti 9-2 元素的自然资源 但我国铁矿、铜矿、磷矿多为贫矿 钾盐、天然碱、天然硫、金刚石等资源少 金、银、铂等更为稀少 2. 主要存在于矿物和天然水系中 1. 在地壳中分布最广的10种元素为： O、H、Si、Al、Na、Fe、C

11、a、Mg、K、Ti 9-2 元素的自然资源 非金属矿物 如P、S、石墨矿和硼矿储量也很高 2. 主要存在于矿物和天然水系中 1. 在地壳中分布最广的10种元素为： O、H、Si、Al、Na、Fe、Ca、Mg、K、Ti 9-2 元素的自然资源 海水中含有O、H、Cl、Na、Mg等 约50余种元素 大多数元素以离子形式存在， 也有些沉积于海底 如太平洋海底的锰结核矿 2. 主要存在于矿物和天然水系中 1. 在地壳中分布最广的10种元素为： O、H、Si、Al、Na、Fe、Ca、Mg、K、Ti 9-2 元素的自然资源 3. 也存在大气中 大气中主要含有N2、O2和稀有气体 结束 无机化学多媒体电子教

12、案 第九章 元素概论 第二节 结束 第三节单质的晶体结构和物 理性质 第九章 元素概论 第三节 单质的晶体结构 和物理性质 无机化学多媒体电子教案 AAAAAAA 0 一 H2 分子 晶体 He 分子 晶体 二 Li 金属 晶体 Be 金属 晶体 B 原子 晶体 C 金刚石 原子晶体 石墨 片状结构晶体 富勒烯碳原子簇 分子晶体 N2 分子晶体 O2 分子晶体 F2 分子 晶体 Ne 分子 晶体 三 Na 金属 晶体 Mg 金属 晶体 Al 金属 晶体 Si 原子晶体 P 白磷 分子晶体 黑磷 层状结构晶体 S 斜方硫、单斜硫 分子晶体 弹性硫 链状结构晶体 Cl2 分子 晶体 Ar 分子 晶

13、体 四 K 金属 晶体 Ca 金属 晶体 Ga 金属 晶体 Ge 原子晶体 As 黑砷 分子晶体 灰砷 层状结构晶体 Se 红硒 分子晶体 灰硒 链状结构晶体 Br2 分子 晶体 Kr 分子 晶体 五 Rb 金属 晶体 Sr 金属 晶体 In 金属 晶体 Sn 灰锡原子晶体 白锡 金属结构晶体 Sb 黑锑砷 分子晶体 灰锑 层状结构晶体 Te 灰锑链状结构晶体 I2 分子 晶体 Xe 分子 晶体 六 Cs 金属 晶体 Ba 金属 晶体 Ti 金属 晶体 Pb 金属晶体 Bi C层状结构晶体 (近于金属晶体) Po 金属晶体 At 金属 晶体 Rn 分子 晶体 主族元素单质主族元素单质 典型金属

14、晶体原子晶体、层状或链状晶体分子晶体 分子晶体或原子晶体金属晶体 熔点、沸点： 低高低 密度、硬度： 小大小 导电性：导体半导体、非导体 副族元素单质均为金属晶体 1.一般具有较高的熔点和沸点 熔点最高的是 W 3410 其次是 Cr Re 副族元素单质均为金属晶体 2.具有较大的密度和硬度 (B和B除外) 密度最大的是 Os Ir Pt 硬度最大的是 Cr (仅次于金刚石) 1.一般具有较高的熔点和沸点 副族元素单质均为金属晶体 2.具有较大的密度和硬度 (B和B除外) 3.易导电 1.一般具有较高的熔点和沸点 Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Cr、 Mo、W、Tc、Re、Ru、Os、 Rh、

15、Ir、Zn、Cd、Hg、Al、 Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、 Li、Be、La、Eu、Th、Pa、 Am 等 具有超导性的有： 结束 无机化学多媒体电子教案 第九章 元素概论 第三节 结束 第四节单质的制取方法 第九章 元素概论 第四节 单质的制取方法 无机化学多媒体电子教案 大致有五种方法： 物理分离法 热分解法 电解法 还原法 氧化法 9-4 单质的制取方法 适用于分离、提取以单质存 在，与其杂质在某些物理性 质有显著差异的元素 如 氧气与氮气的分离： 利用液氧和液氮的沸点不同 1. 物理分离法 常用于制备一些高纯物质 如 Zr(粗) + 2I2 ZrI4 600 1800 Zr(

16、纯) + 2I2 2. 热分解法 用于制备活泼金属和非金属 如 H2和Cl2的制取 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2+ Cl2 电解 电解 Na的制取 2NaCl(熔体) 2Na + Cl2 CaCl2,580590 3. 电解法 MnO2 + 2CO Mn + 2CO2 如 MgO + C Mg + CO WO3 + 3H2 W + 3H2O Fe2O3 + 2Al 2Fe + Al2O3 用还原剂还原化合物制取金属单质 一般常用焦炭、CO、H2、活泼金 属等作还原剂。 4. 还原法 用氧化剂氧化化合物制取单质 如 用空气氧化法从黄铁矿中提取硫 3FeS2 + 6C + 8O2

17、 Fe3O4 + 6CO2+6S 5. 氧化法 结束 无机化学多媒体电子教案 第九章 元素概论 第四节 结束 第六节氢 第九章 元素概论 第六节 氢 无机化学多媒体电子教案 元素周期表 A0 1 1 H AAAAAA2 He 2 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 3 11 Na 12 Mg B B B B BB B 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar 4 19 K 20 Ca 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 A

18、s 34 Se 35 Br 36 Kr 5 37 Rb 38 Sr 39 Y 40 Zr 41 Ne 42 Mo 43 Tc 44 Re 45 Rh 46 Pa 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe 6 55 Cs 56 Ba 57- 71 Lu 72 Hf 73 Ta 74 W 75 Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn 7 87 Fr 88 Ra 89- 103 Lr 104 Rf 105 Db 106 Sg 107 Bh 108 Hs

19、 109 Mt 110 Uun 111 Uuu 112 Uub 氢是宇宙间所有元素中含量最丰富的元素 在自然界中主要以化合态存在 是周期系中第一号元素 9-6 氢 1. 氢是宇宙中丰度最大的元素, 按原子 数计占90%, 按质量计则占75%。 2. 氢的三种同位素质量之间的相对差值特别高，并因此而 各有自己的名称, 这在周期表元素中绝无仅有。 3. 氢原子是周期表中结构最简单的原子。 4. 氢化学是内容最丰富的元素化学领域之一。 5. 氢形成氢键。如果没有氢键，地球上不会存在液态水！ 人体内将不存在现在的DNA双螺旋链！ 6. 氢是周期表中唯一尚未找到确切位置的元素。 H 氢是周期表中唯一尚未

20、找到 确切位置的元素. 符号 含量/% 1H （氕） H 99.98 2H （氘） D 0.016 3H （氚） T 0.004 氢有三种同位素 9-6-1 氢原子的性质及其成键特征 1 1 1 目前世界各地建造的实验性聚变反应堆 用的是一种D和T构成的等离子体燃料 符号 含量/% 1H H 99.98 2H D 0.016 3H T 0.004 氢有三种同位素 1 1 1 氘的重要性在于它与原子反应堆中的重 水有关，并广泛应用于反应机理的研究 和光谱分析。氚的重要性在于与核聚变 反应有关，氚也可以作示踪原子。 我国首座重水堆核电站 秦山三核用上国产核燃料 三种同位素质子数相同, 中子数不同，

21、 它们的单质和化合物的化学性质基本 相同，物理性质和生化性质则不同。 符号 含量/% 1H H 99.98 2H D 0.016 3H T 0.004 氢有三种同位素 1 1 1 价层电子 构型 1s1 氧化数 -1,0,+1 原子半径 pm 37 电离能 kJmol-1 1312 电子亲合能 kJmol-1 -72.8 电负性2.20 1.失去价电子H+(*) 2.结合一个电子:H- 易与活泼金属形 成离子型氢化物 3.易与非金属通过 共用电子对形成 共价型氢化物 熔点/-259.23 沸点/-252.77 气体密度 gcm-3 8.98810-5 (为空气的1/14倍) fusHm Jmo

22、l-1 117.15 vapHm Jmol-1 903.74 热导率 Wm-1K-1 0.187 (为空气的5倍) 9-6-2 氢气的性质和用途 1. 氢气是无色 、无味、无 臭的可燃性 气体，是所 有气体中最 轻的 氢气球可携带仪器作高空探测 也可携带干冰、碘化银等试剂进 行人工降雨 熔点/-259.23 沸点/-252.77 气体密度 gcm-3 8.98810-5 (为空气的1/14倍) fusHm Jmol-1 117.15 vapHm Jmol-1 903.74 热导率 Wm-1K-1 0.187 (为空气的5倍) 9-6-2 氢气的性质和用途 2. 熔、沸点极低 ，难液化 液氢是重

23、要的高能燃料,是美国宇宙航 天飞机和我国“长征”三号火箭所用燃料。 液氢是超低温制冷剂，可将除氦外的 所有气体冷冻成固体。 熔点/-259.23 沸点/-252.77 气体密度 gcm-3 8.98810-5 (为空气的1/14倍) fusHm Jmol-1 117.15 vapHm Jmol-1 903.74 热导率 Wm-1K-1 0.187 (为空气的5倍) 9-6-2 氢气的性质和用途 3. 在水中的溶 解度很小。 可大量溶于 镍、钯、铂 等金属中 利用此性质可制得极纯的氢气 4. 氢分子在常温下不活泼，但当已 解离的氢原子结合为分子时，可 放出大量热。 2H H2 rHm = -43

24、6 kJmol-1 利用此性质可作原子氢吹管，用 于熔化难熔的金属(如W、Ta等) 9-6-2 氢气的性质和用途 5. 氢气在氧气或空气中燃烧， 可得到温度近3000的氢氧焰。 可用于金属的切割或焊接 H2 + O2 H2O rHm = -285.830 kJmol-1 1 2 9-6-2 氢气的性质和用途 5. 氢气在氧气或空气中燃烧， 可得到温度近3000的氢氧焰。 注 意 1.点燃或加热氢气时，必须确 保氢气的纯净 2.使用氢气的厂房要严禁烟火 , 加强通风 9-6-2 氢气的性质和用途 详见“氢化物” 6. 氢气在加热时，可与许多金属或 非金属反应，生成氢化物。 9-6-2 氢气的性质

25、和用途 H2 分子配合物 1985年发现了第一个 H2 分子配合物 W(CO)3 P(C3H7)32 (2-H2), 它暗示存在氢键在反应中被活化而不断裂。 H2 分子以 s 成键轨道的电子投入金属空d 轨道，而 以其 s 反键空轨道接受金属满 d 轨道电子形成反馈键， 这种协同成键作用使 H2 分子配合物得以稳定。简言之， H2 分子配合物的稳定性决定于中心金属原子上的电荷密 度。 这种配合物对烯烃加氢反应、氢加酰化反应等重 要工业过程非常重要。 H2 分子和二氢配合物之间存在中间体 7. 氢气在高温下，可与氧化物、 氯化物反应，得到金属或非金属 如 工业上高纯钨和硅的制取 WO3 + 3H

26、2 W + 3H2O 高温 SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl 高温 9-6-2 氢气的性质和用途 8. 高温下，氢分子可分解为原子氢。 原子氢比分子氢活泼。 2H + S H2S 与S作用生成H2S 9-6-2 氢气的性质和用途 2H + CuCl2 Cu + 2HCl 在常温下可将Cu、Fe、Bi、Hg、Ag 等的氧化物或氯化物还原为金属 如 实验室方法 化学法、电解法 工业生产方法 用碳来还原水蒸气制取氢气 用烃类裂解的方法制取氢 水蒸气转换法 烷烃制取烯烃反应的副产物 盐型氢化物与水反应 利用硅与碱反应 (每年估计达500109m3) 9-6-3 氢气的制备 用锌和盐酸或稀硫酸

27、作用 Zn + 2H+ Zn2+ + H2 实验室 9-6-3 氢气的制备 (1) 天然气或焦炭与水蒸气作用, 得到水煤气 CH4 + H2O CO + 3H2 700870 Ni、Co催化剂 C + H2O CO + H2 1000 (2) 水煤气与水蒸气反应,得到CO2和H2的混合气 CO + H2O CO2 + H2 Fe、Cr催化剂 (3) 除去CO2可得较纯的氢气 工业上：1. 水煤气法 9-6-3 氢气的制备 电解15%20%氢氧化钠溶液 阴极： 2H+ +2e- H2 阳极：4OH- - 4e- 2H2O + O2 制得的氢气较纯净，但耗电量大 工业上：2. 电解法 热化学循环法

28、制 H2 净反应 配合催化太阳能分解水 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。 三(2,2联吡啶) 合钌()(2a) 2a*(已活化) h 光能 最近，日本有人把太阳能电池板与水电解槽连 接在一起，电解部分的材料在产生氢气一侧使用钼 氧化钴，产生氧气一侧则使用镍氧化钴。使用1平方 米太阳能电池板和100毫升电解溶液，每小时可制作 氢气 20 升，纯度为 99.9%。 从海水中制氢 原理：当可见光照射在半导体膜上时，电子被激 发进入导带而留下空穴(低能级的电子空间)。在导带中 电子移动到金属薄膜与海水之间表面上，水即被还原产 生

29、H2。同时，空穴迁移到半导体与电解质间的表面，来 自Fe2+的电子填充空穴。 H2(g) 海 水 Fe( ),Fe() 电解质溶液 硒 化 镉 半 导 体 镍 箔 可 见 光 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。 氢能源21世纪的清洁能源 氢燃烧速率快，反应完全. 氢能源是清洁能源，没有环 境污染，能保持生态平衡. 目前，已实验成功用氢作动力的汽车，有望不久能投入 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 1 800 m3的液态氢 氢能源研究面临的三大问题： 氢气的发生（降低生产成本）

30、 氢气的储存 氢气的输送（利用） 离子 型氢 化物 金属型氢化物 共价型 氢化物 氢与其它元素形成的二元化合物 Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Cs Ba Lu Hf Ta W Ir Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At 9-6-4 氢化物 9-6-4 氢化物 2M + H2 2MH (M代表碱金属） M + H2 MH2 (M代表碱土金属)

31、 形成 1. 离子型(类盐型)氢化物 1. 离子型(类盐型)氢化物 （1）纯的为白色晶体， 不纯的为浅灰色至黑色 （2）具有离子化合物特征， 如熔、沸点较高， 熔融时能导电 （3）受热时能分解为氢气和游离金属 2MH 2M + H2 MH2 M + H2 性质 9-6-4 氢化物 1. 离子型(类盐型)氢化物 （1）纯的为白色晶体， 不纯的为浅灰色至黑色 （2）具有离子化合物特征， 如熔、沸点较高， 熔融时能导电 （3）受热时能分解为氢气和游离金属 性质 （4）与水反应产生氢气 MH + H2O MOH + H2 1. 离子型(类盐型)氢化物 （1）纯的为白色晶体， 不纯的为浅灰色至黑色 （2

32、）具有离子化合物特征， 如熔、沸点较高， 熔融时能导电 （3）受热时能分解为氢气和游离金属 性质 （4）与水反应产生氢气 （5）是极强的还原剂 E (H2/H-)=-2.23V TiCl4 + 4NaH Ti + 4NaCl + 2H2如 400 H-能在非水溶剂中与B3+、Al3+、Ga3+等 结合成复合氢化物 4LiH + AlCl3 LiAlH4 + 3LiCl 乙醚 LiAlH4+4H2O LiOH +Al(OH)3 +4H2 1. 离子型(类盐型)氢化物 性质 （4）与水反应产生氢气 LiH遇水发生激烈反应并放出大量的氢气。 LiH+H2O=LiOH+H2 公斤氢化锂分解后可放出升氢

33、气 。氢化锂确是名不虚传的“制造氢气的工厂”。 第二次世界大战期间，美国飞行员备有轻便的 氢气源氢化锂，作应急之用。 （1） 大多数在固态时属分子晶体 （2） 大多数为无色，熔、沸点较低 常温下除H2O、BiH3为液体外,其余均为气体 （3） 化学性质差异较大 PH3、AsH3、SbH3气体的毒性较大 稳定性 稳定存在较稳定 不稳定 或不存在 氢化物 F、O、NGe、Br At、Po、Pb 2.共价型(分子型)氢化物 (1) 在过渡型氢化物中, 氢以三种形式存在 氢以原子状态存在于金属晶格中 氢的价电子进入氢化物导带, 氢以H+形式存在 氢从氢化物导带中得一个电子, 以H-形式存在 (2) 某

34、些过渡金属和合金具有吸收和释放 氢气的作用 某些过渡金属或过渡金属合金可做储氢材料 2Pd + H2 2PdH LaNi5 + 3H2 LaNi5H6 298K,2.5102kPa 微热 为理想的储氢材料 3.金属型氢化物 结束 无机化学多媒体电子教案 第九章 元素概论 第六节 结束 第七节稀有气体 第九章 元素概论 第七节 稀有气体 无机化学多媒体电子教案 元素发现年代发 现 者 氦 1868 J.N.Lockyer, S.E.Frankland (英) 1895W.Ramsay（英） 氩1894J.W.Rayleigh 氖1898W.Ramsay（英） 氪1898W.Ramsay（英） 氙

35、1898W.Ramsay（英） 氡1900F.E.Dorn 9-7-1 稀有气体的发现 9-7-2 稀有气体的存在、 结构、性质和用途 存在 主要存在于空气 氦也存在于某些天然气中 氡为某些放射性元素的蜕变产物 氦原子为2电子构型 其它稀有气体原子为 稳定的8电子构型 结构 9-7-2 稀有气体的存在、 结构、性质和用途 性质 在一般条件下不具备化学活性 在自然界以原子形式存在 熔、沸点低， 并随原子序数的增加而递增 9-7-2 稀有气体的存在、 结构、性质和用途 氦 用途 是除氢以外最轻的气体, 可用它 取代氢气填充气球和汽艇 可利用氦和氧的混合物制成“人 造空气”供潜水员呼吸，以防得 潜水

36、病 可作超低温研究中的制冷剂， 还可作低温温度计的填充气体 可用做电弧焊的惰性保护气体 氖 用途 能产生鲜艳的红光，可用于 霓红灯、灯塔等照明工程 氖也可作冷冻剂 致冷温度为2540K 当电流通过充氩灯管时， 能产生蓝光，可用于霓红 灯、灯塔等照明工程氩 用途 氩和氦的混合气体可用于 充填灯泡 常用作保护气体 氪 用途 制造特种光源、高效灯泡 其同位素在医学上用于测量 脑血流量和研究肺功能、计 算胰岛素分泌量等 制造特种光源 氙 用途 用于充填光电管和闪光灯， 有“小太阳”之称 其同位素在医学上用于测量 脑血流量和研究肺功能、计 算胰岛素分泌量等 用于 恶性肿瘤的 放射性治疗 氡 用途 196

37、2年，由英国化学家N.Bartlett 合成了第一个稀有气体化合物Xe+PtF6- Xe + PtF6 Xe+PtF6- 卤化物 XeF2、XeF4、XeCl2、KrF2 氧化物 XeO3、XeO4 氟氧化物 XeOF2、XeOF4 含氧酸盐 M(I)HXeO4、M(I)4XeO6 如 9-7-3 稀有气体化合物 至今已制成稀有气体化合物数百种 稀有气体化合物中 简单化合物甚少 大多数化合物的制备 与氟化物有关， 有的化合物可看作是 氟化物的衍生物 9-7-3 稀有气体化合物 XeF2、XeF4、XeF6的性质 (1) 为稳定的白色结晶状共价化合物 如 2XeF2 +2H2O 2Xe+4HF +O2 (2) 能与水反应 (3) 是优良的氟化剂 如 2XeF6 +SiO2 2XeOF4 + SiF4 9-7-3 稀有气体化合物 结束 无机化学多媒体电子教案 第九章 元素概论 第七节 结束 第九章 元素概论 祝同学们学习一帆风顺！