《无机化学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十章 氢、碱金属和碱土金属 Hydrogen , Alkali and Alkali-earth metals

第十章氢、碱金属和碱土金属 Chapter 10 Hydrogen, Alkali and alkali-earth metals

第十章 氢、碱金属和碱土金属 Chapter 10 Hydrogen , Alkali and Alkali-earth metals

§10-1氢及其化合物( Hydrogen ant its compounds 氢在周期表中排TA,又能排ⅦA,这是由于第 周期的稀有气体电了构型为1s2 单质氢( Simple substance of hydrogen) 1、氢的同位素( isotope (1)H 2D(2H T(H) P+n P+2n Protium Deuterium Tritium 氕 氘 氚

§10-1氢及其化合物（Hydrogen ant its compounds） 氢在周期表中排ⅠA，又能排ⅦA，这是由于第 一周期的稀有气体电了构型为1s2 。 一、单质氢（Simple substance of hydrogen） 1、氢的同位素（isotope） (1) P P+n P+2n Protium Deuterium Tritium 氕 氘 氚 H D ( H) T ( H) 1 2 2 3 3

(2)存在:HD=6800:1(原子个数)H:T=1e10:1 (3)制备( Preparatio n) Tritium是半衰期为26年的β放射性衰变体。 2He+β通常只有核反应才能获得T 例如:Li+n->2He+3T 14 N C+ Heat hS+DO D2S+HO原理来获得纯重水 Cool 也可以用电解法来富集D,O

D O H S D O D S H O N n C T Li n He T T He T Tritium 12.6 (3) Preparatio n 2 2 2 2 2 3 1 1 2 6 1 0 1 4 3 3 1 4 2 1 0 6 3 3 2 3 1 也可以用电解法来富集 原理来获得纯重水 例如： 通常只有核反应才能获得 是半衰期为 年的 放射性衰变体。 制备（ ） + + + ⎯→ + + ⎯→ + ⎯→ + −   (2)存在：H:D=6800:1(原子个数) H:T=1e10:1 Heat Cool

(4)氢同位素形成的单质H2、D2、T2在化学性质上 完全相同,但物理性质(熔沸点)上有差别。 2. Properties: (pHysical properties H:极难溶于水和有机溶剂,可以贮存在金属 (Pt、Pd和合金LaNi5)中 固态氢(黑色)又称为金属氢:在晶格质点上为 质子,而电子为整个晶体享,所以这样的晶体具 有导电性,固态氢可能为立方或六方分子晶格

(4) 氢同位素形成的单质H2、D2、T2,在化学性质上 完全相同，但物理性质（熔沸点）上有差别。 2. Properties: (1) Physical properties: H2：极难溶于水和有机溶剂，可以贮存在金属 (Pt、Pd)和合金(LaNi5)中 固态氢（黑色）又称为金属氢：在晶格质点上为 质子，而电子为整个晶体享，所以这样的晶体具 有导电性，固态氢可能为立方或六方分子晶格

2 Chemical properties: a成键特点:电子构型为1s,可以放在IA类, 但第一电离势高于碱金属的第一电离势;也可放在 ⅦA类。 b化合反应:与金属:2Na+H2=2NaH Ca H2= CaH2 与非金属:H2+F2=2HF C还原反应:cuo+H2=cu+HO Wo3+3H2=W+3H20

(2)Chemical properties: a. 成键特点：电子构型为 1s ，可以放在ⅠA类， 但第一电离势高于碱金属的第一电离势；也可放在 ⅦA类。 b. 化合反应：与金属: 2Na + H2 = 2NaH Ca + H2 = CaH2 与非金属: H2 + F2 = 2HF c. 还原反应： CuO + H2 = Cu + H2O WO3 + 3H2 = W + 3H2O 1

olar hotocatalyst 3. Preparation (1)实验室:Zn+2H+=Zn2+H2个mm (2)工业上:a电解OH中)2H2O+2e-H2+2OH 4OH-4e—)O,+2H,O b水煤气法C+H2O=H2(g)+CO(g c烃裂解CH4—>C+H (3)在野外工作时利用硅的两性和碱反应 Si+ 2Naoh +.o= na sio +2H. N Si(s)+Ca(oH2 (s)+2 NaoH()=na2 sio3 (s)+Cao(2)+ 2H2 (g) 二、氢化物( Hydride)放在以后各章元素中讲解

3.Preparation (1) 实验室： (2)工业上： + + = +  ⎯→ + + = + ⎯→ + + ⎯→ + + = +  + 2 2 3 2 4 2 2 2 2 2 - - 2 2 2 ＋ 2 Si 2NaOH H O N a SiO 2H (3)在野外工作 c.烃裂解 C H C H b.水煤气法 C H O H (g) CO(g) 4OH - 4e O 2H O a.电解(O H中) 2H O 2e H 2OH Zn 2H Zn H 时利用硅的两性和碱反应 二、氢化物（Hydride）放在以后各章元素中讲解 http://www.chemsys.t.u￾tokyo.ac.jp/laboratory_domen￾kubota_e.html Si(s) +Ca(OH)2 (s) +2 NaOH (s) = Na2SiO3 (s) +CaO (?)+ 2H2 (g)

§10-2碱金属元素及其化合物 Alkali metals and their compounds Lithium Sodium Potassium Na K Rubidium Cesium Francium Rb Cs Fr

§10-2碱金属元素及其化合物 Alkali metals and their compounds Lithium Sodium Potassium Li Na K Rubidium Cesium Francium Rb Cs Fr

5o for structural and mechanistic studies of ion channels Roderick MacKinnon The Nobel Prize in Chemistry 2003 Peter Agre. Roderick MacKinnon K+ channel Potassium channel swf

for structural and mechanistic studies of ion channels Roderick MacKinnon The Nobel Prize in Chemistry 2003 Peter Agre, Roderick MacKinnon K+ channel

S1 S2 832

基底膜 SGLT2 GLUT Na 葡萄糖 葡萄糖 葡萄糖 Na 密许将 Na K K Na/K ATP酶 侧向细胞间隙 图1肾脏近曲小管葡萄糖重吸收示意图