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第十六章 硼族元素 16.4 铝的化合物 16.3 硼的化合物 16.2 硼族元素的单质 16.1 硼族元素概述 16.5 惰性电子对效应和周期表中的斜线关系 1.硼的氢化物 1.惰性电子对效应 3. 硼的卤化物 2. 硼的含氧化合物 2. 周期表中的斜线关系 Close End 了解硼族元素的通性、硼的缺电子性； 掌握硼族元素的单质及其化合物的性质； 了解惰性电子对效应。 硼和铝的化合物； 乙硼烷的结构、多中心键。 Close End 16.1 硼族元素概述 硼族(ⅢA)：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，H3BO3。 注意： HBF4不是缺电子化合物。 缺电子化合物特点： b. 易形成双聚物Al2Cl6 HF BF3 a. 易形成配位化合物HBF4 Close End 硼族元素的一般性质 B为非金属单质，Al，Ga，In，Tl是金属 氧化态： B，Al，Ga：（+3） In：（+1，+3） Tl：（+1） σ配位键 多中心键 从Al→Tl，离子性↑, ns2↑,Tl+离子稳定 其它：6 例：Na3AlF6 共价性、离子性兼 有Ga、In、Tl：离子键为主，+3价易形成共价键。 最大配位数及成键情况 B：4 例，HBF4 表现共价性、缺电子 表现惰性电子对效应 Close End 16.2 硼族元素的单质 硼B 铝Al 镓Ga 铊Tl 铟In Close End 硼的单质 α-菱形硼（B12） 原子晶体，正二十面体 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 自然界中的存在的主要矿物 硼： 硼砂 方硼矿 硼镁矿 少量硼酸 铝：铝矾土 镓、铟、铊：稀有分散元素，无独立矿藏，与其它矿共生。 B－O、Al－O键能大，B、Al为亲氧元素。 Close End 硼的化学性质 与O2 与其它非金属 与H2O 与酸 与碱 Close End 16.3 硼的化合物 硼烷分类：BnHn+4和 BnHn+6 例： B2H6 B4H10 乙硼烷 丁硼烷 有CH4，但无BH3 最简单的硼烷：B2H6 其结构并非如右图所示： 1.硼的氢化物 Close End 硼烷的结构 B：利用sp3杂化轨道，与氢形成 4个B-H（ 2c-2e ）—— σ 键 2个三中心两电子键（3c-2e）——氢桥键 记作： 要点：B的杂化方式，三中心两电子键、氢桥键。 B 2s22p1 Close End B4H10分子结构 B B B H B B B 2c-2e 硼氢键 2c-2e 硼硼键 3c-2e 氢桥键 3c-2e开式 硼桥键 3c-2e闭式 硼桥键 硼烷分子中的五种键型： Close End 硼烷的性质： ① 自燃 高能燃料，剧毒 ② 水解 ③ 被氯氯化 硼烷的制备:间接合成 无色气体，易燃、易水解，剧毒 Close End ① 三氧化二硼 B2O3 B(无定形) B2O3 H3BO3 O2 Mg或Al +H2O -H2O 制备： 原子晶体：熔点460?C；无定形体：软化 2.硼的含氧化合物 结构： 性质： B2O3 2HBO2 2H3BO3 +H2O +H2O -H2O -H2O Close End 硼珠试验 蓝色 绿色 硼砂珠焰色试验：不同金属离子显示不同特征颜色(定性分析) Close End 结构： B：sp2杂化 ② 硼酸 偏硼酸 多硼酸 H3BO3 HBO2 xB2O3· yH2O Close End 性质： 一元弱酸 (固体酸,Lewis酸) 与多羟基化合物加合，甘露醇，甘油等 =5.8×10-10 与甲醇或乙醇→硼酸酯→绿色 火焰→鉴定硼化合物 受热易分解 Close End ③ 硼砂 硼酸根的结构： 硼砂珠实验：用于定性分析或焊接除锈 Close End 3.硼的卤化物 BX3结构： B：sp2杂化非极性分子 BX3性质： B X X X Close End 水解： 制取： Lewis酸酸性 BF3＜ BCl3 ＜ BBr3 ＜ BI3 氟硼酸 Close End