【正文】 硼族 碳族 氮族 ? 本章重點： 硼的缺電子特征 ,鋁的重要化合物的性質(zhì)；碳化合物的性質(zhì)及其變化規(guī)律； 掌握錫、鉛重要化合物的兩性及氧化還原性 ；了解化合物的水解規(guī)律。 2022/8/21 3 p區(qū)元素通性 ? 各族元素性質(zhì)由上到下的變化規(guī)律出現(xiàn)突變 ? 多種氧化態(tài) (ns2np15) ? 電負性大，形成共價化合物 2022/8/21 4 各族元素性質(zhì)由上到下的變化規(guī)律出現(xiàn)突變 1 第一排元素反常性： (只有 2s， 2p軌道 ) 形成配合物時，配位數(shù)最多不超過 4 2 中間排元素異樣性 (d區(qū)插入 ) 3 最后三個元素性質(zhì)緩慢地遞變 (鑭系收縮 )。 2022/8/21 5 多種氧化態(tài) 價電子構(gòu)型： ns2np15 例：氯， +1， +3， +5， +7， 1， 0等 惰性電子對效應(yīng)： 同族元素從上到下，低氧化態(tài)化合物比高氧化態(tài)化合物穩(wěn)定。 例： Si(II)Si(IV) Pb(II)Pb(IV) 電子親和能E 23 44 36 34 50 金屬性增強 非金屬 (非 )金屬性 電負性 589 558 579 578 801 電離能 I1 +1 +1 +3 +3 +3 +3 主要氧化數(shù) 6s26p1 5s25p1 4s24p1 3s23p1 2s22p1 價電層結(jié)構(gòu) Tl In Ga Al B Ⅲ A 167。 硼族元素 硼族元素概述 P280 本族元素特征 價電子數(shù) 價層軌道數(shù) +3氧化態(tài)的化合物 (如： BF3）為缺電子化合物，有較強的繼續(xù)接受電子的能力。 TI(Ⅲ )化合物有 較強氧化性 。 TI(Ⅰ )化合物穩(wěn)定，具有較強的離子鍵特征。 2022/8/21 8 硼族元素的一般性質(zhì) ? B為非金屬單質(zhì)， Al， Ga， In， Tl是金屬 ? 氧化態(tài)： B， Al， Ga （ +3） In （ +1， +3） Tl （ +1） ? 最大配位數(shù) B： 4 例： HBF4 其它： 6 例： Na3AlF6 一 硼 P280 主以含氧化物形式存在，如硼砂 Na2B4O710H2O，硼鎂礦Mg2B2O5H 2O，硼酸 H3BO3 無定形硼： 棕色粉末，性質(zhì)活潑 晶態(tài)硼： 原子晶體 ,黑灰色 ,熔沸點高 ,硬度大 ,不活潑 .導電率隨溫度升高而增高 .以 B12正二十面體為基本結(jié)構(gòu)單元形成許多變體 . 硼族元素的單質(zhì) 2022/8/21 10 單質(zhì)的提取和冶煉 N a B O 2濃 N a O HC O 2 + H 2 O硼 鎂 礦 偏 硼 酸 鈉 硼 砂 （ 四 硼 酸 鈉 ）H 2 S O 4H 3 B O 3B 2 O 3B硼 酸加 熱M g 或 A IM g 2 B 2 O 5 H 2 ON a 2 B 4 O 7 1 0 H 2 O（ 1）堿法分解硼鎂礦 Mg2B2O5H 2O+2NaOH→2NaBO2+2Mg(OH)2 4NaBO2+CO2+10H2O→Na2B4O710H2O+Na2CO3 Na2B4O7+H2SO4+5H2O→4H3BO3+Na2SO4 2H3BO3→B2O3+3H2O B2O3+3Mg→2B+3MgO 2022/8/21 12 （ 2）酸法制備單質(zhì)硼 Mg2B2O5?H2O H2SO4 H3BO3 加熱 B2O3 B Mg Mg2B2O5H 2O+2H2SO4→2H3BO3+MgSO4 化學性質(zhì)（無定形硼） 還原性 P281 ⑴ 在 O2中燃燒 4B+3O2→2B2O3 △ H=2545kJmol1 ⑵ 與非金屬反應(yīng) F Cl Br2 (BX3),S(B2S3),N2(BN),不與 H2反應(yīng) 2B + 3Cl2=2BCl3 2B + N2=2BN ⑶ 與水蒸氣反應(yīng) 2B(赤熱） +6H2O(g)→2H3BO3+3H2(g) ⑷ 與氧化性酸反應(yīng) B+3HNO3（濃） →H3BO3+3NO2↑ 2B+3H2SO4（濃） →2H3BO3+3SO2↑ 無氧化劑存在， B不溶于酸。 ⑸ 與濃強堿反應(yīng) 2B+2NaOH+2H2O→2NaBO2+3H2↑ 2B+2NaOH+3KNO3→2NaBO2+2KNO2+H2O↑ 2022/8/21 15 二 鋁 銀白色有光澤金屬，有良好的延展性和導電性。 N a [ A I ( O H ) 4 ] A I ( O H ) 3鋁 礬 土鋁 酸 鹽C O 2A I 2 O 3O 2 + A IN a 3 A I F 6電 解陽 陰A I 2 O 3N a O H加 熱 Al2O3(鋁礬土礦 )+2NaOH+3H2O→2Na[Al(OH)4] 2Na[Al(OH)4]+CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O 2Al(OH)3→Al2O3+3H2O 4Al2O3→ 4Al+3O2↑ φ θ (Al3+/Al)=，純鋁活性較高 ⑴ 常溫下穩(wěn)定：氧化膜 ⑵ 高溫與氧等非金屬反應(yīng) 4Al+3O2→2Al2O3 △ H=mol1（ 3273K） 鋁熱還原法 :冶煉難熔金屬 Fe、 Ni、 Mn、 V等 鋁化學性質(zhì) ⑶ 與稀酸反應(yīng) 2Al+6HCl→2AlCl3+3H2↑ 濃 H2SO濃 HNO3中鈍化 ⑷ 與強堿反應(yīng) 2Al+2NaOH+6H2O→2NaAl(OH)4+3H2↑ 脫水產(chǎn)物或高溫熔融產(chǎn)物為 NaAlO2 兩性金屬 一 . 硼的氫化物－硼烷 BnHn+4和 BnHn+6 例： B2H6 （乙硼烷） B4H10（丁硼烷） 有 CH4， SiH4但無 BH3 最簡單的硼烷： B2H6 硼的化合物 氫化物、含氧化合物、鹵化物、氮化物 1 制法（間接） A 質(zhì)子置換法： 2BMn+6H+→B2H6+2Mn3+ B 還原法 : 制備時應(yīng)注意 : 無氧、無水、原料干燥、安全防護。 4 B Cl 3 + L i Al H 4 ? 2B 2 H 6 + 3 L i Cl + 3 Al Cl 3 2 硼烷 (borane)結(jié)構(gòu) P282 4個 BHσ 鍵 （ 2c2е ） 2個 B BH 鍵 3c2е B2H6 4個 BHB氫橋鍵，一個 BB鍵， 6個 BH鍵 B4H10的結(jié)構(gòu) B4H10 3 硼烷的性質(zhì) 無色、臭味、極毒氣體，物理性質(zhì)近似烷烴，化學性質(zhì)近同硅烷。 (1)還原性 B2H6(g)+3O2(g)→B2O3(s)+3H2O(g) △ rHmθ=mol1 (火箭上高能燃料） (2) 水解 B2H6(g)+6H2O(l)→2H3BO3(s)+6H2(g) (3) 缺電子反應(yīng) 加合 （硼烷做 Lewis酸） B2H6+2CO→2[H3B←CO] B2H6+2NH3→2[H3B←NH3] B2H6+2LiH→2LiBH4 B2H6+2NaH→2NaBH4 (4) 氯化 B2H6(g)+6Cl2(g)→2BCl3(l)+6HCl(g) 二 .硼的含氧化合物 P283 B:親氧元素，硼的含氧化合物穩(wěn)定性很高。 1 B2O3 制法 2H 3 BO 3 （ s ） ???? B 2 O 3 （ s ） + 3H 2 O （ g ） 4B （ s ） + 3O 2 （ g ） ? 2 B 2 O 3 （ s ） 性質(zhì) (1) 白色固體，易溶于水 B2O3(晶狀 )+H2O(g)→2HBO2(g)（易揮發(fā)） B2O3(無定形 )+3H2O(l)→2H3BO3(aq) 白色粉末狀 B2O3可用作吸水劑。 (2) 硼珠實驗 熔融態(tài)的 B2O3溶解金屬氧化物得到有特征顏色的偏硼酸鹽玻璃。 可用于定性鑒定 CoO + B 2 O 3 ? Co(B O 2 ) 2 （硼珠） 深藍色 2 硼酸 H3BO3 偏硼酸 (HBO2)。硼酸 (H3BO3)。 多硼酸 (xB2O3yH2O) H3BO3晶體的片層結(jié)構(gòu) B: sp2雜化 H3BO3單元間以氫鍵結(jié)合成片層結(jié)構(gòu) ,層間范德華力