高三无机化学竞赛15.硼族元素课件.pptx

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1、 第第15章章 硼族元素硼族元素 15.1概述 硼族(A)：B,Al,Ga,In,Tl价电子构型：ns2np1缺电子元素：价电子数价层轨道数缺电子化合物:成键电子对数价层轨道数 例如：BF3，HBF4特点：a.易形成配位化合物HBF4HF BF3 b.易形成双聚物Al2Cl6 硼族元素的一般性质nB为非金属单质，Al，Ga，In，Tl是金属n氧化态：B，Al，Ga （+3）In （+1，+3）Tl （+1）n最大配位数 B：4 例：HBF4其它：6 例：Na3AlF615.2 硼族元素的单质同素异形体：无定形硼，晶形硼 棕色粉末,黑灰色 化学活性高，硬度大 熔点，沸点都很高。-菱形硼（B12）

2、15.3硼族元素的化合物15.3.1硼的氢化物-硼烷 分类：BnHn+4和 BnHn+6 例：B2H6 B4H10 乙硼烷 丁硼烷 有CH4，但无BH4 最简单的硼烷：B2H6 1.硼烷的结构 利用sp3杂化轨道，与氢形成三中心两电子键。（氢桥）记作：要点：B的杂化方式，三中心两电子键、氢桥。2.硼烷的性质(1)自燃高能燃料，剧毒(2)水解含硼化合物燃烧 火焰呈现绿色(3)加合反应(4)被氯氯化15.3.2 三氧化二硼1.分类B(无定形)B2O3H3BO3O2Mg或Al+H2O-H2O2.制备：原子晶体：熔点460C无定形体：软化3.性质：B2O32HBO22H3BO3偏硼酸(原)硼酸xB2O

3、3yH2O 多硼酸+H2O+H2O-H2O-H2O 15.3.3卤化物(1)BX3结构：B：sp2杂化(2)BX3性质：水解：BX BX3 3是以形成大是以形成大键来键来满足对电子的要求满足对电子的要求由于有空轨道由于有空轨道,可接受外来可接受外来电子电子,均为均为LewisLewis酸酸C5H5N(l)+BX3(g)C5H6N:BX3rH(kJmol1)BF3(g)=143 BCl3(g)=189 BBr3(g)=217BF3+NH3=F3B:NH3 BF3+HF=H+BF4酸性强酸性强:BF:BF3 3BClBCl3 3BBrBBr3 3BIBI3 34615.3.4 硼酸及其盐B：SP2

4、杂化；存在分子间氢键；层与层之间的分子作用力结合。1.硼酸 硼酸的性质(1)一元弱酸(固体酸)(2)与多羟基化合物加合(3)受热易分解 2.2.硼砂硼砂 (Na(Na2 2B B4 4O O7 710H10H2 2O)O)B4O5(OH)42B:SP2杂化 SP3杂化Na2B4O5(OH)48H2O1.性质:构成缓冲溶液 pH=9.24 (20 )(1)水解呈碱性 (2)与酸反应制H3BO3 (3)脱水成无水盐（4）硼砂珠试验2.硼硼 砂砂 珠珠 实实 验验 硼砂珠实验:Na2B4O7=B2O3+2NaBO2 +)CoO+B2O3=Co(BO2)2 除氧化物除氧化物定性分析定性分析陶瓷、玻璃上

5、釉陶瓷、玻璃上釉制造人造宝石制造人造宝石Na2B4O7+7H2O=4H3BO3+2NaOH H3BO3+OH=B(OH)4 pH=9.24Na2B4O7+CoO=2NaBO2Co(BO2)2Cr2O3为绿色为绿色 Fe2O3为黄色为黄色.缓冲溶液缓冲溶液洗衣粉填料洗衣粉填料1.氧化铝：Al2O3 -Al2O3：刚玉，硬度大，不溶于水、酸、碱 -Al2O3：活性氧化铝，可溶于酸、碱，可作为催化剂载体,有些氧化铝晶体透明，因含有杂质而呈现鲜明颜色红宝石(Cr3+)蓝宝石(Fe3+,Cr3+)黄玉/黄晶(Fe3+)15.3.5 铝的化合物2.氢氧化铝：Al(OH)3 两性：既能跟酸反应，又能跟碱反应。在碱性溶液中存在Al(OH)4-或Al(OH)63-简便书写为AlO2-或AlO33-3.铝的卤化物 AlF3 AlCl3AlBr3 AlI3离子键 共价键共价分子：熔点低,易挥发,易溶于有机溶剂。易形成双聚物水解激烈：潮湿空气中的AlCl3，白烟为NH4Cl (GaCl3)2 (InCl3)2 (AlBr3)2 (AlI3)2 (GaBr3)2除B的卤化物及A的氟化物以外,均为二聚形式。AlCl3的成键特征用干法合成AlCl34.铝的其它重要化合物Al3+的鉴定：在氨碱性条件下，加入茜素硫酸铝：铝钾矾(明矾)：茜素