2.2 单质的性质
2.2.1 碱金属、碱土金属与液氨的作用
M1＋(x＋y)NH3 == M1(NH3)＋y ＋e(NH3)x－（蓝色）
M2＋(2x＋y)NH3 == M2(NH3)2＋y ＋2e(NH3)x－（蓝色）
2M(s) 2NH3 (l) 2M 2NH2 H 2 (g)
高温下氢是一个很好的还原剂
制备许多高纯金属： CuO + H2 = Cu + H2O TiCl4 + 2H2 = Ti + 4HCl 在适当温度、压力和相应催化剂的条件下， H2可以和一系列的有机不饱和化合物加氢反应。
四、氢的制备（化学法、电解法、工业发）
H2在地壳中的存在量很低，主要是以水的
形式存在。最经济的方法是用C和CH4高温还

2.2.2 离子型氢化物（除Be、Mg）
ⅠA ⅡA 金属活泼，可与氢形成离子性氢化物，有以下特点：
1. 均为白色晶体, 热稳定性差
LiH
Θ
பைடு நூலகம்NaH
KH
RbH CsH
－54.3 －49.3
NaC－
－441
△fH －90.4 －57.3 －57.7
2. 还原性强
( E (H 2 /H ) = 2 . 23 V)
三、氢的性质和用途
H2分子具有高键焓(436 kJ.mol-1)和短键长(74pm)，
由于分子质量小，电子数少，分子间力非常弱，只有 到20K时才液化。 H2的高键能，决定了H2有一定的惰性，在常温下与 许多元素的反应很慢，但在加热和光照时反应迅速发
生。
2H2 + O2 = 2H2O (加热) H2 + Cl2 = 2HCl (光照)
2. 3.1 B、Si的相似性
2B + 6NaOH == 2Na3BO3 +3H2 Si+2NaOH+H2O == Na2SiO3+2H2 其单质为原子型晶体，B－O、Si－O十分稳定。
2.3.2
Be、Al相似性
Al 、Be金属可与浓硝酸形成钝化膜。
Θ
2LiH T iO2 T i 2LiOH 4NaH TiCl4 Ti 4NaCl 2H2
3. 剧烈水解
MH H 2 O MOH H 2 (g) CaH2 2H 2 O Ca(OH)2 2H 2 (g)
4. 形成配位氢化物
1.
离子型氢化物及制备
氢同电负性很小的碱金属和碱土金属在高温下直接 化合时，它倾向于获得一个电子，成为H- 离子。
H2(g) + 2Li(s) = 2LiH (加热) H2 + 2Na = 2NaH (653K) H2 + Ca = CaH2 (423～573K)
这类氢化物具有离子型化合物的共性，它们 都是白色晶体，常因含少量金属而显灰色。除
氢化铝锂
4LiH AlCl3 Li[AlH4 ] 3LiCl
（无水）乙醚
Li[AlH4]受潮时强烈水解
LiAlH4 4H2 O LiOH Al(OH)3 4H2
化合物超氧化物
纯净的LiO2尚未制得。300×105Pa和773K下， Na2O2 + O2 = 2NaO2 1.0×105Pa，或液氨中， K、Rb、Cs + O2 = KO2、RbO2、CsO2 超氧化物是很强的氧化剂，与水剧烈的反应， 2MO2 + 2H2O = O2 + H2O2 + 2MOH 4MO2 + 2CO2 = 2M2CO3 + 3O2 碱土金属的超氧化物是在高压下，将氧气通 过加热的过氧化物MO2制得： MO2 + O2 = MO4
臭氧化物
O3 + K (Rb，Cs) = KO3 (Rb、Cs)
3KOH(s) +2O3(g) = 2KO3(g) + KOH.H2O(s) + 0.5O2(g) MO3 + 2H2O = 4MOH + 5O2
2.3 对角线规则
Li Na Be B C Si
原因：
Mg Al
Z / r 比较相似。
LiH 、BaH2外，一般都会在熔化前后分解为单质
离子型氢化物是强还原剂, 遇水可还原水中H+。利用 此性质，在实验室可以除去许多有机溶剂中微量的水。 高温下还原金属盐。 NaH + H2O = H2(g) + NaOH TiCl4 + 4NaH = Ti + 4NaCl + 2H2↑ UO2 + CaH2 = U + Ca(OH)2
3. 分子型氢化物
氢与p区元素形成二元共价型化合物，根据 路易斯结构中电子数和化学键的相对数目分为： 缺电子化合物：B2H6是三中心两电子键。 足电子化合物：CH4等 富电子化合物：NH3、H2O等
六、氢能源
每公斤燃料燃烧放出的热
H2:
120918 kJ
C5H12: 45367 kJ 高能、无污染、无腐蚀。 问题：氢气的规模发生 氢气的储存：钯，镍合金等。
2015寒假化学竞赛培训
s区、ds区元素
许英慧、钱华
第一节、氢
一、氢
一、氢在自然界的分布 二、氢的成键特征 氢的电子层构型为1s1，电负性为2.2。 1. 形成离子键：Na、K、Ca等形成H-，这个离子 因有较大的半径(208 pm)，仅存在于离子型氢化 物的晶体中。
形成共价键 1)、H2 (非极性) 2)、极性共价键 H2O, HCl 3. 独特的键型 1)、氢原子可以填充到许多过渡金属晶格的空 隙中，形成一类非整比化合物，一般称之 为金属氢化物。如，LaH2.87。ZrH1.30 2)、氢桥键 3)、氢键 2.
原H2O。
CH4 + H2O → CO(g) + 3H2(g)
(1000℃)
C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g) (1000℃)
CO(g) + H2O(g) → CO2(g) + H2(g)
(高温)
五、氢化物
氢同其它元素形成的二元化合物叫做氢化物。除稀有
气体外，大多数的元素几乎都能同氢结合而成氢化物。
第二节 碱金属与碱土金属
2.1 概述
ⅠA Li Na K Rb Cs n s1 +1
ⅡA Be Mg Ca Sr Ba n s2 +2
Humphry Davy (戴维
1778～1829) 利用电解法
制取了金属K、Na、Ca、
Mg、Sr、Ba，确认氯气 是一种元素，氢是一切酸 类不可缺少的要素，为化 学做出了杰出贡献。