大学无机化学经典-氢和氢能源省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖PPT课件.pptx

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氢
氕（符号H） ％
氘（符号D） ％
氚（符号T） 约占10－16％
氘和氚是核聚变反应原料 ：
＋ → ＋
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氢成键特征
： HCl、H2O、NH3。
2. 氢原子与活泼金属（如Li、Na、K、Rb、Cs、
Ca、Sr、Ba）能组成离子型氢化物（如LiH、
NaH、CaH2 、LiAlH4、NaBH4、LiGaH4等）。
H5O2＋
不存在自由质子，它总是同别原子或分子结合在一起而存在，如H3O＋、H5O2＋、NH4＋等。
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。
4. 形成单电子（σ）键 H2＋。
5. 形成三中心二电子键H3＋，为三角形结构。
6. 形成氢桥键 。
。氢原子能与许多金属尤其是过
渡金属或合金及稀土元素组成二元或多元型氢
化物，如VH2、Mg2NiH4、、LaNi5H6、
ZrCo2H4、MmCo5H3 。
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氢化物
氢化物按其结构和性质不一样可大致分为三类：
离子型、金属型以及共价型。
：
碱金属和碱土金属（除Be、Mg外）含有很低电负性，可将电子转移给氢原子生成氢负离子（H－）从而组成离子型氢化物。
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LiH NaH KH RbH CsH NaCl
- - - - - -441
（1） 均为白色晶体, 热稳定性差
△fH
Θ
（2） 还原性强
Θ
UO2＋CaH2 ═ U＋Ca(OH)2
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（3） 猛烈水解
（4） 形成配位氢化物
氢化铝锂
Li[AlH4]受潮时强烈水解
NaH＋CH3OH ═ NaOCH3＋H2
4BF3＋3NaBH4 ═ 3NaBF4＋2B2H6
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缺电子氢化物： ⅢA族氢化物 B2H6
足电子氢化物：ⅣA族氢化物 CH4
富电子氢化物：ⅤA ~ ⅦA氢化物 NH3
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许多过渡金属以及镧系和锕系金属
都能与氢结合生成金属氢化物。
473K
Ti ＋ H2 ═ TiH2
RE＋ H2 ═ REHx
U＋ H2 ═ UH3
：
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应用： 储氢合金
一些合金能够在温和条件下可逆地同氢反应形成
金属氢化物，能够吸收和分解出大量氢气，所形成氢化物
密度大于液态氢——称之为储氢合金
LaNi5+3H2 LaNi5H6
TiFe+H2 TiFeH2
液氢：71kg·m-3 LaNi5：88kg·m-3
各种储氢材料：
稀土系储氢合金 LaNi5 …. 钛系储氢合金 TiFe TiMnX
镁系储氢合金 Mg2Ni Mg2Cu 锆系储氢合金 ZrV2 ZrCr2
储
氢
合
金
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H2离解为H原子。
Ni起到离解催化剂作用。
表面结构及储氢机理
靠近表层La扩散到表面与 氧、水结合成La2O3、La(OH)3。
Ni脱溶沉淀，产生表面分凝。
La2O3、La(OH)3保护亚表层Ni催化活性。
H2
+
+
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