氢元素教学内容的重构

发布时间：2021-06-26 00:29

　　近二十年来,有关氢元素的化学研究在基础研究和应用领域都得到了迅速的发展,尤其是氢键和氢能领域的研究。氢键已成为化学、生物、物理和材料科学等多学科所共同关注的基本学科问题,而氢能则是未来新能源中最重要的清洁能源之一,与此相关的氢能制备、储氢材料等研究也取得了重要的进展。然而,在氢元素的教学中,却未能及时补充这些研究成果。此外,与放射性、核能等相关的氢原子同位素也需要更新。本文从氢的同位素、氢键、氢能三个方面,探讨了无机化学教学中氢元素教学内容的重构。 

【文章来源】：大学化学. 2020,35(08)

【文章页数】：14 页

【部分图文】：

ITER装置图

(4)考古断代，随着稳定同位素研究的进展，利用氧、氢同位素测定古地质沉积的年代已成为环境地球化学研究的前沿课题。从20世纪60年代开始，美国及欧州的冰川学家就在南极大陆和格陵兰岛的内陆冰盖上钻取冰样，通过分析不同年龄冰样里的氢同位素、氧同位素、痕量气体、二氧化碳、大气尘以及宇宙尘等，来确定当时(百年尺度)全球平均气温、大气成分、大气同位素组成、降水量等诸项气候环境要素。2 氢键

氢键的本质是偶极-偶极作用中特殊的一种，具有鲜明的共价特性。以水中的氢键为例，氢原子与氧原子的范德华半径之和约为2.6?(1?=0.1 nm)，而晶体结构的数据却显示水中O―H…O的距离约为1.7?，这表明O―H…O氢键具有鲜明的共价特性。虽然，氢键比离子键、共价键和金属键弱，但氢键的能量比一般其他的分子间作用力强。还应该指出，一个氢键的能量虽然只在20–40 kJ·mol-1之间，但多重氢键(multiple H-bonding)，例如DNA中三重和二重氢键(图3)，足以与共价键媲美(弱共价键的能量约为155 kJ·mol-1)，具有足够强的能量来稳定体系。2.1.2 氢键的类型


本文编号：3250258