2018屆高三化學(xué)蘇教版二輪復(fù)習(xí)---第二章2.2 硼族元素的缺電子性教學(xué)共26張 ppt課件

1、第2章 硼族元素IIIA B Al Ga In Tlns2np12.1 概述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 HBF4 其他： 6 Na3AlF6 特點(diǎn)：硼族元素缺電子性特點(diǎn)：硼族元素缺電子性2.2 硼族元素的缺電子性最簡(jiǎn)單的硼烷是B2H6 2BH3(g)=B2H6(g) H=148kJmol-11. 乙硼烷的成鍵特征及反響性點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫B2H62L均裂2BH3L異裂BH2L2+BH4-三中心兩電子氫橋鍵 B2H6+2NaH2NaBH4 B2H6+2:PF32H3B:PF3B2H6+2:CO2H3B:COB

2、2H6+2:NH3BH2(NH3)2+BH4- B2H6+H2O=H3BO3+H2B2H6+O2=B2O3+H2OrH= -504.6kJmol-1rH= -2026kJmol-1 硼氫鍵 B-H 硼硼鍵 B-B閉合的閉合的3中心中心-2電子硼橋鍵電子硼橋鍵 B B B開放的開放的3中心中心-2電子硼橋鍵電子硼橋鍵 B B B硼烷中有五種鍵型 氫橋鍵氫橋鍵 H B BB4H10分子構(gòu)造 利普斯科姆是美國(guó)哈佛大學(xué)的無(wú)機(jī)化學(xué)教授。 他的最大勝利之處是闡明了一系列硼氫化合物 的分子構(gòu)造及成鍵情況。 利普斯科姆于1954年經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際計(jì)算對(duì)硼氫化合物的構(gòu)造化學(xué)給出了稱心的答案，把上述只靠?jī)蓚€(gè)電子和三

3、個(gè)原子構(gòu)成的鍵稱為“三中心二電子鍵，并指出這是缺電子分子的一種特殊成鍵方式，進(jìn)而對(duì)一系列高級(jí)硼氫化合物的構(gòu)造進(jìn)展了闡明。 由于他的實(shí)際和實(shí)驗(yàn)研討的勝利，利普斯科姆于1976年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),并在后來(lái)的二十年期間給硼化學(xué)的開展帶來(lái)了艱苦的影響，從而開創(chuàng)了硼化學(xué)這一新領(lǐng)域。 小資料2. AlCl3的成鍵特征(GaCl3)2 (InCl3)2 (AlBr3)2 (AlI3)2 (GaBr3)2除B的鹵化物及A的氟化物以外,均為二聚方式。AlCl3中鋁為sp3雜化3. BX3的成鍵特征及路易斯酸性 BF3 (g) BCl3 (l) BBr3(l) BI3(s)熔點(diǎn)(K) 146 166 227 316

4、沸點(diǎn)(K) 172 285 364 483 鍵長(zhǎng)(pm)(實(shí)測(cè)) 131 174 189 210共價(jià)半徑和(pm) 153 180 195 214鍵能(kJmol-1) 646 444 368 267 BX3BX3是以構(gòu)成大是以構(gòu)成大鍵來(lái)滿足鍵來(lái)滿足對(duì)電子的要求對(duì)電子的要求由于有空軌道由于有空軌道, ,可接受外來(lái)可接受外來(lái)電子電子, ,均為路易斯酸均為路易斯酸46BF3+NH3=F3B:NH3 BF3+ HF =H+BF4-菱形硼 2.3 硼及其化合物1.硼單質(zhì) 無(wú)定形硼可用于消費(fèi)硼鋼。無(wú)定形硼可用于消費(fèi)硼鋼。 硼鋼主要用于制造噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和硼鋼主要用于制造噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和核反響堆的控制棒。前一種用

5、途核反響堆的控制棒。前一種用途基于其優(yōu)良的抗沖擊性，后一種基于其優(yōu)良的抗沖擊性，后一種用途基于硼吸收中子的才干。用途基于硼吸收中子的才干。 單質(zhì)硼有多種同素異形體，單質(zhì)硼有多種同素異形體，根本構(gòu)造單元為根本構(gòu)造單元為B12B12二十面體。二十面體。 二十面體銜接的方式不同導(dǎo)致至二十面體銜接的方式不同導(dǎo)致至少三種晶體。少三種晶體。 2 B 3F2 = 2 BF3 4 B 3O2 = 2 B2O3 2 B N2 = 2 BN 2 B 3 Cl2 = 2 BCl3 2 B 3 S = B2S3 2 B 6 H2O(g) = 2 B(OH)3 3 H2 B 3 HNO3(濃濃) = B(OH)3 3

6、NO2 2 B 3 H2SO4 (濃濃) = 2 B(OH)3 3SO2 2B 2NaOH3KNO3 = 2NaBO23KNO2H2OB B：sp2sp2雜化；存在分子間氫鍵；雜化；存在分子間氫鍵；層與層之間的分子作用力結(jié)合。層與層之間的分子作用力結(jié)合。2. 硼酸H3BO3是路易斯酸，是一元酸 酸性很弱,Ka=5.810-10參與多羥基化合物可添加酸性。點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫H2SO4H3BO3+3CH3OH= B(OCH3)3+3H2O熄滅綠色火焰熄滅綠色火焰鑒別硼酸及鹽鑒別硼酸及鹽2雙烷氧基硼陰離子雙烷氧基硼陰離子3. 硼砂 (Na2B4O710H2O)B4O5(OH)42-B: sp2雜化sp3雜

7、化Na2B4O5(OH)48H2O硼硼 砂砂 珠珠 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn)冷卻后為藍(lán)寶石色硼砂珠實(shí)驗(yàn): 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、玻璃上釉陶瓷、玻璃上釉制造人造寶石制造人造寶石Na2B4O7+7H2O = 4H3BO3+2NaOH H3BO3+OH-=B(OH)4- pH=9.24Na2B4O7+CoO=2NaBO2Co(BO2)2Cr2O3為綠色 Fe2O3為黃色緩沖溶液緩沖溶液洗衣粉填料洗衣粉填料 硼酸鹽的種類很多，構(gòu)造也很復(fù)雜，但都是由硼酸鹽的種類很多，構(gòu)造也很復(fù)雜，但都是由最根本的構(gòu)造單元最根本的

8、構(gòu)造單元 三角形的三角形的 BO3 和四面體的和四面體的 BO4 銜接而成的。銜接而成的。 a b化學(xué)鍵化學(xué)鍵 三角形和四面體的輪廓線三角形和四面體的輪廓線立方氮化硼與金剛石類似，耐高溫、耐腐蝕、特硬、絕緣。立方氮化硼與金剛石類似，耐高溫、耐腐蝕、特硬、絕緣。金剛石金剛石 立方氮化硼立方氮化硼2.4 硼氮化合物1.(BN)nB2O3 + NH3 = BN + H2O 石墨和六方氮化硼均為層狀構(gòu)造，兩種物質(zhì)均石墨和六方氮化硼均為層狀構(gòu)造，兩種物質(zhì)均具有油膩感并用作光滑劑，但石墨是電的良導(dǎo)體而具有油膩感并用作光滑劑，但石墨是電的良導(dǎo)體而后者是絕緣體。后者是絕緣體。石石 墨墨 六方氮化硼六方氮化硼

9、B3N3H6 2. 2.無(wú)機(jī)苯：無(wú)機(jī)苯： B3N3H6 B3N3H6 無(wú)機(jī)苯硼氮苯的電子構(gòu)造和幾何外形都與苯類似無(wú)機(jī)苯硼氮苯的電子構(gòu)造和幾何外形都與苯類似THF3LiBH4 H3N3B3Cl3 = B3N3H6 3/2 B2H63LiCl3NH4Cl 3BCl3 = H3N3B3Cl3 9HCl C6H5ClC6H5Cl2.5 Ga、In、Tl 簡(jiǎn)介Ga+Ga+3Cl4 | | 4s2 4s04p0 Tl+類似于K+與Ag+TlAl(SO4)212H2OTl2CO3與K2CO3同晶TlOH 強(qiáng)堿GaCl2InCl2反磁惰性 電子對(duì)效應(yīng)Tl()不穩(wěn)定TlITlI黃紅沉淀黃紅沉淀TlBrTlBr黃沉淀黃沉淀 TlClTlCl白沉淀白沉淀 1. Al2O3運(yùn)用-Al2O3剛玉寶石剛玉寶石2.6 運(yùn)用實(shí)例-Al2O3 -Al2O3 具有強(qiáng)的吸附具有強(qiáng)的吸附才干與催化才干才干與催化才干-Al2O3 固體電解質(zhì)固體電解質(zhì)2.阻燃劑 200 2Al(OH)3 =Al2O3(s)+3H2O 330 Mg(OH)2= MgO +H2O 吸熱 消煙 隔絕O23.資料防腐劑H3BO3B(OCH3)3+H2O H3B