硼族元素

本书是“无机化学探究式教学丛书”的第14分册。全书共7章，包括硼族元素概述、硼族元素的单质、硼的化合物、铝镓铟铊的化合物、硼族元素的低价态化合物、硼族元素的材料化学以及硼族元素的生理作用。编写时力图体现内容和形式的创新，紧跟学科发展前沿。作为基础无机化学教学的辅助用书，本书以促进学生科学素养发展为出发点，突出创新思维和科学研究方法，以教师好使用、学生好自学为努力方向，以提高教学质量、促进人才培养为目标。本书可供高等学校化学及相关专业师生、中学化学教师以及从事化学相关研究的科研人员和技术人员参考使用。

序
丛书出版说明
前言
第1章硼族元素概述3
1.1元素的存在、发现与命名3
1.1.1硼3
1.1.2铝4
1.1.3镓5
1.1.4铟6
1.1.5铊6
1.1.6鉨7
1.2元素的基本性质8
1.2.1金属性9
1.2.2氧化态9
1.2.3对角关系的相似性9
1.3电子构型和成键特点10
1.3.1共价性10
1.3.2缺电子性10
1.3.3成簇性11
1.3.4亲氧性11
1.4元素的同位素及其应用11
1.4.1硼的同位素11
1.4.2铝的同位素13
1.4.3镓的同位素14
1.4.4铟的同位素14
1.4.5铊的同位素14
1.5元素电势图15
历史事件回顾1p区元素化学以其多样性为特点16
参考文献25
第2章硼族元素的单质28
2.1硼单质28
2.1.1硼单质的同素异形体28
2.1.2硼单质的化学性质36
2.1.3硼单质的制备38
2.1.4硼单质的应用40
2.2铝单质44
2.2.1铝单质的物理性质和结构44
2.2.2铝单质的化学性质44
2.2.3铝单质的冶炼45
2.2.4高纯铝的制备46
2.2.5铝单质的应用48
2.3镓单质51
2.3.1镓单质的物理性质51
2.3.2镓单质的化学性质52
2.3.3镓单质的制备52
2.3.4镓单质的应用55
2.4铟单质56
2.4.1铟单质的物理性质56
2.4.2铟单质的化学性质56
2.4.3铟单质的制备57
2.4.4铟单质的应用58
2.5铊单质58
2.5.1铊单质的物理性质58
2.5.2铊单质的化学性质59
2.5.3铊单质的制备60
2.5.4铊单质的应用61
参考文献61
第3章硼的化合物68
3.1硼的氧化物69
3.2硼酸和硼酸盐71
3.2.1硼酸71
3.2.2硼酸盐76
3.3硼的卤化物和氟硼酸88
3.3.1物理性质88
3.3.2结构89
3.3.3化学性质89
3.3.4用途91
3.3.5制备91
3.4硼氢簇合物92
3.4.1硼烷92
3.4.2碳硼烷101
3.4.3金属硼烷和金属碳硼烷102
3.5硼氢配合物104
3.6硼的碳化物与氮化物105
3.6.1碳化硼105
3.6.2氮化硼105
3.6.3环氮硼烷108
3.7有机硼化合物108
3.7.1烃基硼烷109
3.7.2离子型有机硼化合物109
3.7.3有机硼酸110
历史事件回顾2青藏高原盐湖和中国科学院青海盐湖研究所111
参考文献112
第4章铝镓铟铊的化合物116
4.1铝的化合物116
4.1.1氧化铝116
4.1.2氢氧化铝118
4.1.3铝盐和铝酸盐的水解性119
4.1.4三卤化铝120
4.1.5聚合氯化铝122
4.1.6硫酸铝和明矾124
4.1.7硫化铝125
4.1.8氢化物125
4.1.9有机铝化合物127
4.1.10铝和铍的相似性128
4.2镓、铟、铊的化合物129
4.2.1氧化物和氢氧化物129
4.2.2卤化物134
4.2.3硫化物136
4.2.4Zintl相139
4.2.5镓、铟、铊的金属有机化合物139
4.3铝、镓、铟的配合物141
参考文献143
第5章硼族元素的低价态化合物146
5.1硼的低价态化合物147
5.1.1金属硼化物147
5.1.2低价硼的卤化物159
5.2铝的低价态化合物164
5.2.1低价铝的氧化物164
5.2.2低价铝的卤化物165
5.2.3低价铝的硫/硒/碲化物167
5.3镓、铟、铊的低价态化合物168
5.3.1镓低价态化合物168
5.3.2铟低价态化合物172
5.3.3铊低价态化合物173
研究无机化学的物理方法介绍XPS177
参考文献183
第6章硼族元素的材料化学186
6.1硼原子引起的材料化学186
6.1.1发光材料186
6.1.2无机阻燃材料193
6.1.3非线性光学材料198
6.1.4微孔晶体材料203
6.2ⅢA与ⅤA族元素形成的半导体材料207
6.2.1概述207
6.2.2砷化镓208
6.2.3氮化物208
6.3ⅢA族元素与储氢210
参考文献211
第7章硼族元素的生理作用216
7.1硼对人体和植物的生理作用216
7.1.1硼是植物的必需营养元素之一216
7.1.2硼是人体的必需微量元素之一218
7.2铝对人体和植物的生理作用222
7.2.1铝对人体健康的危害223
7.2.2铝对植物的生理作用226
7.3镓对人体健康的作用229
7.3.1镓(Ⅲ)的抗癌作用229
7.3.2镓(Ⅲ)用于肿瘤成像231
7.3.3镓(Ⅲ)的抗菌作用232
7.4铟对人体和植物的生理作用233
7.4.1铟对植物的生理作用233
7.4.2铟对人体的生理作用233
7.5铊及其化合物的毒性234
7.5.1铊对人体的毒性作用235
7.5.2铊中毒机制235
7.5.3铊中毒的治疗237
参考文献237
练习题241
第一类：学生自测练习题241
第二类：课后习题244
第三类：英文选做题246
参考答案247
学生自测练习题答案247
课后习题答案249
英文选做题答案252