1、第1节 氢2020高考二轮微专题拓展氢和稀有气体氢和稀有气体第1节 氢的同位素和成键类型金属氢：是液态或固态氢在上百万大气压的高压下变成的导电体。由于导电是金属的特性，故称金属氢。金属氢是一种高密度、高储能材料，之前的预测中表明，金属氢是一种室温超导体。金属氢内储藏着巨大的能量，比普通TNT炸药大3040倍。2017年1月26日,杂志报道哈佛大学实验室成功制造出金属氢 。2017年2月22日，由于操作失误，这块世界上唯一的金属氢样本消失了。上下两颗金刚石对顶砧压缩氢分子，在压力足够的条件下，样本转化为右图的氢原子。2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢
2、和稀有气体(共29张PPT)在压力足够的条件下，透明氢分子转变为黑氢半导体，再转变为金属氢原子2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)HONOO 有分子内氢键有分子内氢键 m.p.44 45 没有分子内氢键没
3、有分子内氢键 m.p.113 114 2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)第2节 氢化物一、离子
4、型氢化物 氢同碱金属及多数碱土金属在较高的温度下直接化合时，生成离子型氢化物，其中含有 H-离子。碱金属和碱土金属的氢化物都是白色或灰白色晶体。其中 LiH 和 BaH2 热稳定性较高，分别在 961.7 K 和 1473 K 时熔融而不分解，其它氢化物均在熔化前分解成相应的单质。熔融态的离子型氢化物导电。它们的很多性质与盐类相似，因此有时称之为盐型氢化物。电解熔融的氢化物，阳极产生氢气，这一事实可以证明 H-离子的存在。2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)离子型氢化物的重要化学性质是，可与水发生剧烈反应，放出氢气。NaH
5、(s)+H2O(l)=H2(g)+NaOH(aq)在非水极性溶剂（如：乙醚）中，离子型氢化物能与一些缺电子化合物结合生成复合氢化物，如：2 LiH +B2H6=2 LiBH44 LiH +AlCl3=LiAlH4 +3 LiCl2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)离子型氢化物以及复合氢化物均具有很强的还原性，在高温下可还原金属氯化物、氧化物和含氧酸盐。TiCl4 +4 NaH=Ti +4 NaCl +2 H2(g)离子型氢化物以及复合氢化物被广泛用于无机和有机合成中作还原剂和负氢离子的来源，或在野外用作生氢剂。使用十分方便
6、，但价格昂贵。2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)二、分子型氢化物1、p 区元素的氢化物属于分子型晶体，这类氢化物具有熔、沸点低的特点，通常条件下多为气体。2、它们在水中的行为大不相同：、HCl，HBr，HI 等在水中完全解离，使溶液显强酸性。、H2S，HF 等在水中部分解离显弱酸性。、NH3 和 PH3 等使其水溶液显弱碱性。、硅、硼的氢化物同水作用时生成含氧酸并放出氢气。、甲烷与水基本不发生作用。2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)三、金属型氢化物
7、1、d 区元素和 f 区元素一般都能形成金属型氢化物。从组成上看，这些氢化物有的是整比化合物，如 CrH2，NiH，CuH 和 ZnH2；有的则是非整比化合物，如 PdH0.8 和一些 f 区元素的氢化物等。2、Pt 在任何条件下都不能形成氢化物，但氢可在 Pt 表面上形成化学吸附氢化物，从而使 Pt 在加氢反应中有广泛的催化作用。3、这些金属氢化物基本上保留着金属光泽、导电性等金属特有的物理性质。2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)第二节 稀有气体2020高考二轮微专题拓展氢和稀有气体2020届高考微专题拓展氢和稀有气体
8、(共29张PPT)2020届高考微专题拓展氢和稀有气体(共29张PPT)第3节 稀有气体一、稀有气体的发现“第三位小数的胜利”：英国物理学家 Rayleigh（雷利）发现，分解氮的化合物得来的氮气每升 1.251 g，而从空气中分离出来的氮气每升 1.257 g。他坚信自己的实验结果，但又百思不得其解。W.Ramsay（莱姆赛）与雷利合作，他们经过不懈的努力，除去空气的所有已知成分，在 1894 年第一次从空气中分离出氩 Ar。第一个稀有气体化合物的合成：1962年 Neil Batrlett（尼尔巴特利特）注意到 Xe 的电离能 1169 kJmol1 和 O2 的电离能 1175 kJmo
9、l1 相近，于是模仿 O2 PtF6 的合成，将等体积的 Xe 和 PtF6 蒸气在室温下反应，获得了 Xe+PtF6。“惰性气体”也随之改名为“稀有气体”。稀有气体元素化学揭开了新篇章。二、稀有气体的化合物1、已知稳定的化合物仅包括元素 Kr、Xe、Rn 的共价化合物，但是利用质谱已经观察到 He、Ne 以及其它稀有气体的极不稳定的化合物。氡 Rn 可以形成 RnF2，但由于放射性强，半衰期很短，所以对氡的化合物研究较少。2、目前，研究较多的是一些稳定的稀有气体化合物，如 Xe 与高电负性的 F、O 和 Cl 的化合物，近些年来少量含有 XeN 键和 XeC 键的化合物也有报道。氙的氟化物可
10、以由两种单质直接化合生成，反应在镍制的容器中于一定的温度和压强下进行。Xe(g)+F2(g)=XeF2(g)，要保证 Xe 大过量 Xe(g)+2 F2(g)=XeF4(g)，F2 过量，反应时间不要太长Xe(g)+3 F2(g)=XeF6(g)，F2 大过量，反应时间要长F2 和 Xe 的混合气体在光照下，也可以直接化合成 XeF2 晶体。氙的三种氟化物 XeF2，XeF4，XeF6 全部都是强氧化剂。XeF2 +2 Cl=Xe +Cl2 +2 F-XeF4 +2 H2=Xe +4 HFXeF4 +Ce=Xe +CeF4XeF4 +Pt=Xe +PtF4这三种氟化物都可与水反应：2 XeF2
11、 +2 H2O=2 Xe +O2 +4 HF6 XeF4 +12 H2O=2 XeO3 +4 Xe +24 HF +3 O2XeF6 +3 H2O=XeO3 +6 HFXeF6 +H2O=XeOF4 +2 HFXe 的氟化物，如 XeF6 等，可以和 SiO2 反应，故不能用玻璃或石英制容器盛装氟化氙。2 XeF6 +SiO2=2 XeOF4 +SiF4氙在含氧化合物中，氧化数最高可以达到 8，如 XeO4 及高氙酸盐。三氧化氙是一种易爆炸的固体。向 XeO3 的水溶液中通入 O3 将生成高氙酸。XeO3 +O3 +2 H2O=H4XeO6 +O2若向 XeO3 的碱性溶液中通入 O3 将生成高氙酸盐。XeO3 +4 NaOH +O3 +6 H2O=Na4XeO6 8H2O +O2Na2XeO4 和 Na4XeO6 都是很强的氧化剂。
