第22讲硼族元素.ppt

本章学习要求 丁硼烷B4H10分子结构 氢化物性质的递变规律 19.5 P区元素化合物性质的递变规律 19.5.1 p区元素的氧化物及其水合物 1. p区元素的氧化物 离子晶体 （金属性强的元素） Al2O3，SnO2 原子晶体 SiO2 分子晶体（非金属性强的元素） SO2, N2O5，CO2 过渡型氧化物 　　　低价态的PbO，TeO2 偏向于离子晶体 　　　高价态的PbO2，TeO3偏向于共价型分子晶体 p区氧化物中用途最广泛的是Al2O3和SiO2 金属陶瓷:在耐高温氧化物中加入一些耐高温金属(如Al2O3+Cr，ZrO2+W等)，以细粉状均匀混和，加压成形后再烧结，就能得到既有金属的强度又有陶瓷的耐高温等特性的材料。 金属陶瓷制成的高速切削工具 19.5 P区元素化合物性质的递变规律 2. 氧化物及其水合物的酸碱性 ◇概述 酸性氧化物 P2O5 SO3 B2O3 碱性氧化物 Bi2O3 两性氧化物 Al2O3 BeO 不成盐氧化物 CO，NO，N2O p区氧化物 氧化物的水合物通式: R(OH)x ◇酸碱性递变规律 ☆同一周期中，各主族元素最高价态氧化物及其水合物，从左到右酸性增强，碱性减弱。 19.5 P区元素化合物性质的递变规律 酸性递增，碱性递减 (酸性最强) (酸性强) (酸性中强) (酸性弱) (两性) HClO4 H2SO4 H3PO4 H2SiO3 Al(OH)3 Cl2O7 SO3 P2O5 SiO2 Al2O3 如第三周期 如第四周期 KOH Ca(OH)2 Ga(OH)3 Ge(OH)4 H3AsO4 H2SeO4 HBrO4 强碱 强碱 两性 两性偏酸 中强酸 强酸 强酸 酸性增强，碱性减弱 无机化学 19.1 硼族元素概述 19.2 硼族元素的单质 19.3 硼的化合物 19.4 铝的化合物 19.5 p区元素化合物性质的递变规律 第十九章 硼族元素 中南大学化学化工学院 了解硼族元素的一般性质 重点讨论硼元素，要求掌握硼的重要化合物----乙硼烷、硼砂、硼酸和硼的卤化物,并熟悉它们之间的相互转化 了解铝及其化合物----氢氧化铝的两性和铝盐的水解性等性质 熟悉p区元素的氧化物及其水合物的性质，特别是氧化还原性和含氧酸盐热稳定性递变规律 19.1 硼族元素概述 19.1 硼族元素概述 硼族 (ⅢA) ：硼 B (boron) 铝Al (aluminium) 镓Ga(gallium ) 铟 In(indium) 铊 Tl(thallium) 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 硼族元素是缺电子元素， 易形成缺电子化合物（如BF3） 19.1 硼族元素概述 最大配位数 B：4 例：HBF4 其它：6 例：Na3AlF6 缺电子化合物的特点： ① 易形成配位化合物 例：HF + BF3 ? HBF4 ② 易形成双聚物（如Al2Cl6） 单质硼是高效的中子吸收剂，含硼控制棒是核电站的最重要部件之一，用于控制核反应的速率。 19.1 硼族元素概述 硼族元素的一些性质 金属晶体 1.8 50 589 1457 303 155 +1，+3 6s26p1 TI 金属晶体 1.7 34 558 2080 157 1.2 144 +1，+3 5s25p1 In 金属晶体 1.6 36 579 2403 30 1.5 125 +1，+3 4s24p1 Ga 金属晶体 1.5 44 578 2467 660 2.9 125 +3 3s23p1 Al 原子晶体 2.0 23 801 3650 2180 9.5 88 +3 2s22p1 B 晶体类型 电负性 第一电子亲合能 /kJ·mol-1 第一电离能 /kJ·mol-1 沸点 /℃ 熔点℃ 硬度(金刚石=10) 共价半径/pm 主要氧化值 价电子层结构 元素符号 19.2 硼族元素的单质 19.2 硼族元素的单质 B为非金属，Al，Ga，In，Tl是金属 B有同素异形体： 无定形硼：棕色粉末，反应活性较高 晶形硼：黑灰色, 硬度高, 电阻大, 熔、沸点高 如α-菱形硼（B12） 硬度仅次于金刚石 如α-菱形硼（B12） 硬