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碳族元素及其化合物碳族元素通性1、原子结构性质相似性：最外层电子构型:ns²np²气态氢化物的通式：RH4最高价氧化物对应的水化物通式为H2RO3或R(OH)4递变性+2价化合物主要氧化态稳定性：由上至下逐渐增强+4价化合物主要氧化态稳定性：由上至下逐渐减弱铅（Ⅱ）化合物稳定性高于铅（Ⅳ），铅（Ⅳ）本身为强氧化剂。
熔沸点降低（锡和铅反常），单质密度逐渐增大金属性增强，非金属性减弱，（由于半径不断增大，原子核对外层电子引力变小所致）最高价氧化物对应水化物的酸性减弱氢化物的稳定性减弱第一电离能:由碳至铅逐渐减小(同主族由上至下半径增大，更易失去最外层电子) 特殊:锡<铅熔沸点:由碳至铅逐渐减小(碳、硅为原子晶体，锗、锡、铅为金属晶体)二、元素的成键特性⒈碳:①共价键(sp:CO sp²:乙烯sp³:甲烷):碳碳，碳氢，碳氧键键能大，稳定，因此碳氢氧可形成多种有机化合物。
②以碳酸盐的形式存在于自然界中2.硅:①硅氧四面体形式存在(石英，硅酸盐矿)②硅硅，硅氧，硅氢键较弱，可形成有机化合物但数量较少3.锡铅:①离子键(+2氧化态，SnO、PbO +4氧化态，SnCl4)②共价键(+4氧化态，SnO、PbO2)碳及其化合物1.单质(三种同素异形体)①金刚石:结构:sp³杂化，原子晶体，五个碳原子构成正四面体性质:硬度最大，熔沸点很高（由于其为空间网状结构），无色透明，不导电，化学惰性，但800°C以上与空气反应成CO2②石墨:结构:sp²杂化，层状原子晶体，每层上的碳原子各提供一个含成单电子的p轨道形成大π键层与层之间靠分子见作用力结合在一起。
性质: 灰黑色，硬度小，熔沸点低于金刚石；化学惰性，500°C可被空气氧化成CO2，也可被浓热HClO4氧化成CO27C+4HClO4=2H2O+2Cl2↑+7CO2↑良好导电性（因为每个碳原子均为sp2杂化，并贡献剩余一个p轨道上的电子形成大π键，π电子可以自由移动）润滑剂（同一层晶面上碳原子间通过共价键结合，层与层之间以分子间作用力结合，由于层与层之间的作用力很小，故很容易在层间发生相对滑动。
碳和碳的化合物知识点碳是化学元素周期表中的第6号元素，其化学符号为C。
它是一种非金属元素，属于第14族，原子序数为12、碳是生命体系中最重要的元素，因为所有有机物都含有碳元素。
碳具有独特的电子配置，其外层电子壳有4个电子，因此可以形成4个共价键，这使得碳能够与其他元素形成广泛的化合物。
碳的化合物可以分为无机碳化合物和有机碳化合物两大类。
无机碳化合物主要包括二氧化碳和碳酸盐等，而有机碳化合物则是指含有碳-碳键或碳-氢键的化合物。
1.有机碳化合物的分类：-饱和碳化合物：所有碳原子都与最大数量的氢原子结合，形成单键。
例如，甲烷是最简单的四氢化碳化合物，分子式为CH4-不饱和碳化合物：存在碳-碳双键或三键，因此碳原子未能与最大数量的氢原子结合。
例如，乙烯是一种双键碳化合物，分子式为C2H4 -芳香化合物：由苯环（由6个碳原子构成的六角形）和苯环上连接的其他基团组成。
苯是最简单的芳香化合物，其分子式为C6H62.碳的化合物的性质和应用：-燃烧性：碳和许多碳化合物都可以燃烧。
燃烧是碳的重要应用，例如燃料燃烧产生的二氧化碳被广泛应用于温室气体的控制。
-化学反应：碳和碳化合物还可以参与许多其他化学反应，例如氧化、还原、置换和加成反应等。
3.碳的化合物的制备：-氧化反应：许多碳化合物可以通过将碳与氧反应制备。
例如，通过燃烧碳可以得到二氧化碳。
-合成反应：许多有机碳化合物可以通过合成反应合成，例如通过加成反应将乙烯和氢气反应可以得到乙烷。
-生物合成：许多生物大分子都是通过生物体内的生物合成途径合成的，例如葡萄糖通过光合作用在植物体内合成。
总结：碳的化合物是化学领域中重要的研究对象，涉及有机碳化合物和无机碳化合物。
有机碳化合物的分类包括饱和碳化合物、不饱和碳化合物和芳香化合物。
碳化合物具有燃烧性、参与多种化学反应的性质，而且在生物化学中具有重要的地位。
通过氧化反应、合成反应和生物合成等途径可以制备碳的化合物。
对碳和碳的化合物的研究不仅有利于深化对化学性质的理解，还可以在能源、材料、医药等领域中推动科学技术的发展。
高中化学碳和硅的知识点介绍(一)碳族元素1、组成和结构特点(1)碳族元素包括碳、硅、锗、锡、铅五种元素，位于元素周期表的IVA族。
(2)碳族元素原子最外层有4个电子，在化学反应中不易得到或失去电子，易形成共价键。
主要化合价有+2和+4价，其中碳和硅有负价。
碳族元素在化合物中多以+4价稳定，而铅在化合物中则以+2价稳定。
碳族元素中碳元素形成的单质(金刚石)硬度最大;碳元素形成的化合物种类最多;在所有非金属形成的气态氢化物中，CH4中氢元素的质量分数最大;12C是元素相对原子质量的标准原子;硅在地壳中的含量仅次于氧，其单质晶体是一种良好的半导体材料。
2、性质的递变规律随着原子序数的增大，碳族元素的原子半径依次增大，由非金属元素逐渐转变为金属元素，即金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱;最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强;气态氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强。
(二)碳及其化合物1、碳单质(1)碳的同素异形体金刚石石墨足球烯晶体类型原子晶体过渡性晶体分子晶体微粒间作用力共价键层内共价键，层间范德华力范德华力熔沸点很高很高低溶解性一般不溶难溶易溶于有机溶剂硬度最大质软很小导电性不导电导电不导电(2)碳的化学性质常温下碳的性质稳定，在加热、高温或点燃时常表现出还原性，做还原剂，温度越高，还原性越强，高温时的氧化产物一般为一氧化碳。
溶解性不同：一般情况下，所有的钾盐、钠盐和铵盐是可溶的，所有的酸式盐是可溶的，正盐的溶解度小于酸式盐的溶解度，但碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度。
热稳定性不同：一般情况下，难溶的正盐和酸式盐受热易分解，可溶性碳酸盐稳定不易分解。
与酸反应的剧烈程度不同：两者都能与强酸(H+)反应产生CO2，但反应的剧烈程度不同，根据反应的剧烈程度可鉴别两者。
可溶性盐的水解程度不同：相同浓度的正盐溶液的pH值大于酸式盐溶液的pH值。
与碱反应不同：弱酸的酸式盐可与碱反应生成正盐。
与盐反应不同：碳酸钠可与氯化钙或氯化钡反应生成难溶性碳酸盐，但碳酸氢钠不反应。
碳族元素碳 C 单质石墨，金刚石，无机化合物一氧化碳CO 二氧化碳CO2白云石MgCa (CO3)2 C60，C70碳酸钙CaCO3 石灰石、大理石、方解石碳酸氨(NH4)2CO3碳酸氢钠NaHCO3 碳酸氢铵NH4HCO3 五一氧化碳合铁Fe(CO)5 碳酸氢钙Ca(HCO3)2碳酸钠Na2CO3碳酸氢氧化镁Mg2(OH)2CO3碳酸镁MgCO3有机化合物动植物体，煤，石油，天然气草酸H2C2O4甲酸HCOOH碳酸H2CO3甲烷CH4乙烷C2H2硅Si 水晶、石英、SiO2二氧化硅四氟化硅SiF4六弗硅酸H2SiF6 四氯化硅SiCl4甲硅烷SiH4H2SiO3偏硅酸H4SiO4正硅酸H2Si2O5二偏硅酸H6Si2O7焦硅酸硅酸钠Na2SiO3水玻璃、泡花碱钪硅石Sc2Si2O7云母KMg3(OH)2Si3AlO10硅化镁Mg2Si硅酸钾K2SiO3四溴化硅SiBr4四碘化硅SiI4锗Ge锗石矿Cu2S·FeS·GeS2 GeO2·H2O硫化亚锗GeS硫化锗GeS2锡Sn锡石矿SnO2二氧化锡氢氧化锡Sn(OH)2灰锡α白锡β脆锡γ氯化锡SnCl2硝酸锡S n(NO3)2 氧化亚锡SnOSn(OH)Cl锡酸α-H2SnO3β -H2SnO3六氯合锡酸H2SnCl6一氯氢氧化亚锡四氯化锡SnCl4硫化亚锡SnS 硫化锡SnS2锡酸钠Na2SnO3铅Pb 方铅矿PbS 硫化铅硝酸铅Pb(NO3)2氯化铅PbCl2三氯铅酸HPbCl3氧化铅PbO又名密陀僧三氧化二铅Pb2O3可看作：PbO·PbO2四氯合铅酸H2[PbCl4]四氧化三铅Pb3O4又名铅丹，可看作：2PbO·PbO2二氧化铅PbO2 铬酸铅PbCrO4氢氧化铅Pb(OH)2碘化铅PbI2硫化铅PbS。
碳族元素碳及其化合物碳族元素是指位于元素周期表第14族的元素，包括碳(C)，硅(Si)，锗(Ge)，锡(Sn)和铅(Pb)。
碳族元素在自然界中广泛存在，具有重要的地球化学和生物化学意义。
碳是最为重要的碳族元素，因为它是生命的基础，能形成无数种具有复杂结构的有机化合物。
1.碳的性质碳是一种非金属元素，具有原子序数6和相对原子质量12.01、它的外层电子构型为2s22p2，因此能形成四个共价键。
碳具有非常高的熔点和沸点，以及很高的硬度。
它可以形成纯净的晶体结构，比如钻石和石墨。
2.碳的化合物碳可以与其他元素形成大量的化合物，包括有机化合物和无机化合物。
有机化合物是以碳为主要成分的化合物，它们在自然界和生命体系中广泛存在。
有机化合物包括烷烃、烯烃、炔烃、醇、酮、酸、酯等等。
无机化合物则是碳与非金属元素和金属元素形成的化合物，比如一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)和碳酸盐。
3.碳的地球化学意义碳是地球上最常见的元素之一，它在地壳中的储量很大。
地球上大部分的有机物质也含有碳，包括化石燃料、生物质和土壤有机质。
碳的循环在地球上起着重要的作用，包括碳的释放和吸收过程。
人类活动导致大量的碳排放，加速了全球变暖和气候变化。
4.碳在生物化学中的作用碳是生命体系中最为重要的元素，它构成了所有有机化合物，包括蛋白质、核酸、脂质和碳水化合物。
这些化合物在生物机体的结构和功能中起着重要的作用。
碳还参与能量代谢过程中的碳循环，包括光合作用和细胞呼吸。
5.碳的应用由于碳形成的有机化合物种类繁多，碳化合物在工业和生活中有广泛的应用。
有机化合物被用于制造塑料、橡胶、纤维和药物等。
碳纳米管和石墨烯等碳材料也具有重要的应用潜力，可用于电子器件、储能材料和生物传感器等。
此外，碳的同位素碳-14也被广泛应用于射击物体的定年和环境探测。
总结：碳族元素是地球上最重要的元素之一，在地球化学和生物化学中起着关键的作用。
碳的化合物形式多样，有机化合物是生命体系中的基本组成部分。
13.1碳及其化合物1、单质(1)金刚石金刚石（俗称钻石）为原子晶体，每个碳原子均以sp3杂化状态与相邻的四个碳原子结合成键，形成正四面体构型、空间网状结构的原子型晶体。
其熔沸点高，硬度大（所有物质中硬度最大，莫氏硬度为10），难溶于溶剂，不导电，化学性质不活泼。
几乎对所有化学试剂显惰性，但在空气中加热800℃以上燃烧CO2。
（莫氏硬度：又名莫斯硬度,表示矿物硬度的一种标准。
1812年由德国矿物学家莫斯(Frederich Mohs)首先提出。
应用划痕法将棱锥形金刚钻针刻划所试矿物的表面而发生划痕，用测得的划痕的深度分十级来表示硬度：滑石1（硬度最小），石膏2，方解石3，萤石4，磷灰石5，正长石6，石英7，黄玉8，刚玉9，金刚石10，硬度值并非绝对硬度值，而是按硬度的顺序表示的值。
）金刚石有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。
它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明。
多数金刚石大多带些黄色。
金刚石的折射率非常高，色散性能也很强，这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。
金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。
1977年12月21日，在山东省临沭县常林大队，女社员魏振芳发现1颗重158.786克拉的优质巨钻----中国最大的金刚石，全透明，色淡黄，可称金刚石的“中国之最”。
被命名为“常林钻石”.（约鸡蛋黄大小，右图）。
世界上最大的工业用金刚石和宝石级金刚石均产于巴西，都超过3100克拉（1克拉=200毫克）。
现在人造金刚石已经广泛用于生产和生活中，虽然造出大颗粒的金刚石还很困难（所以大颗粒的天然金刚石仍然价值连城），但是已经可以制成了金刚石的薄膜、金刚石小晶体。
常林钻石用途：金刚石是自然界中最坚硬的物质，因此也就具有了许多重要的工业用途，如精细研磨材料、高硬切割工具、各类钻头、拉丝模。
还被作为很多精密仪器的部件。
关于人造金刚石：直接法人造金刚石或利用瞬时静态超高压高温技术，或动态超高压高温技术，或两者的混合技术，使石墨等碳质原料从固态或熔融态直接转变成金刚石，这种方法得到的金刚石是微米尺寸的多晶粉末。
化一200900111143 杨晓碳族元素碳族元素碳族元素位于元素周期表中ⅣA族，包括碳（C）、硅（Si）、锗（Ge，分散元素）、锡（Sn）、铅（Pb）五种元素。
其中，碳、硅是非金属，其余三种是金属，由于硅、锗的金属性与非金属性均不强，也有人称其为准金属。
一、碳族元素的通性1、碳族元素在自然界中的分布：碳在自然界中主要以煤、石油、天然气、动植物等有机物存在，无机物矿藏主要有石灰石CaCO3、大理石CaCO3、白云石CaCO3·MgCO3、菱镁矿MgCO3等，空气中存在约0.03%（体积比）的CO2。
碳在地壳中的质量含量为0.027%。
碳主要有12C、13C、14C三种同位素，前两种的丰富度分别为98.892%和1.108%。
硅在地壳中的质量分数为28.2%，主要以硅酸盐的形式存在于土壤和泥沙中，自然界中也存在石英矿。
锗、锡、铅在地壳中的质量分数分别为0.0005%、0.0002%、0.0013%，主要以硫化物和氧化物的形式存在，其中锗、锡、以二氧化物存在，铅以硫化物居多。
2、元素结构与性质：3、元素的成键特征：⑴碳的成键特征①采取等性sp3杂化，形成4个共价单键。
如:CH4、金刚石等。
②采取等性sp2杂化，形成3个σ键和1个π键（或离域π键）。
如：石墨，COCl2等。
③ 采取等性sp 杂化，形成2个σ键和2个π键（或离域π键）。
如：CO 2、C 2H 2等。
④ 采取不等性sp 杂化，形成1个σ键和2个π键。
如：HCN 、CO 等。
⑤ 形成配位键。
如：CO 中有π配位键；Fe （CO ）5中有σ配位键。
⑵ 硅的成键特征① 采取等性sp 3杂化，形成4个共价单键。
如：Si 4、SiCl 4等。
② 采取sp 3d 2杂化，形成六个共价单键。
如：SiF 62-等。
③ 形成配位键。
如：SiF 62-中有2个σ配位键。
Si-Si 、Si-H 、Si-O 键的键能分别为197kJ ·mol -1、320 kJ ·mol -1、368 kJ ·mol -1，除Si-O 键外前两者的键能分别小于C-C 键和C-H 键，因此，Si 、H 、O 可以形成一些类似于C 、H 、O 形成的有机物，但数量有限。
高三化学碳族元素和碳及其化合物教案SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-碳族元素碳及其化合物1．复习重点1．碳族元素原子结构的特点、碳族元素化合价为正四价和正二价；2．碳族元素的性质及其递变规律；3．碳和硅的性质、用途。
2．难点聚焦1.碳和硅的化学性质2.二氧化碳和二氧化硅的结构、性质比较（见表7—7）3. 硅及其化合物的特性1. Si 的还原性大于C ，但C 却能在高温下还原出Si ：↑++CO Si C SiO 222高温2. 非金属单质跟碱液作用一般无2H 放出，但Si 却放出H2：↑+=++232222H SiO Na O H NaOH Si ↑+↑=+2424H SiF HF Si3. 非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si 能与HF 作用：4. 非金属单质一般为非导体，但Si 为半导体。
5. SiO2是的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2SiO3。
6. 非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO2的却很高。
7. 酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF 作用：↑+↑=+24224H SiF HF SiO 8. 无机酸一般易溶于水， 却难溶于水。
9. 因H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能发生下列反应：32322232CO Na SiO H O H CO SiO Na +↓=++，但在高温下↑++232232CO SiO Na SiO CO Na 高温也能发生。
10. Na2SiO3的水溶液称水玻璃，但它与玻璃的成分大不相同，硅酸钠水溶液（即水玻璃）俗称泡花碱，但它却是盐的溶液，并不是碱溶液。
4.硅与碱溶液的反应特点硅与强碱溶液反应的实质是什么？究竟哪种物质是氧化剂？根据化学方程式： 进行分析，似乎NaOH 和O H 2都是氧化剂，其实不然。
上述反应实际分两步进行↑+∆+244224H SiO H OH Si ①OH SiO Na NaOH SiO H 2324432+=+ ②其中反应①为氧化还原反应，反应②为非氧化还原反应。
碳族元素有关方程式 1. 碳和氧气反应 C + O 2 ===== CO 2 2C + O 2 ===== 2CO2. 碳和氧化钙在高温下反应 3C + CaO ==== CaC 2 + CO ↑3. 碳还原氧化铜C +2CuO ===== Cu + CO 2↑4. 碳和浓硫酸反应C + 2H 2SO 4 (浓)==== CO 2↑＋2SO 2↑+2H 2O5. 碳和浓硝酸反应C + 4HNO 3(浓) ==== CO 2↑+ 4NO 2↑+2H 2O6. 碳和二氧化碳反应C + CO 2 ==== 2CO7. 碳和水蒸汽反应 C + H 2O ==== CO +H 28. 碳在高温下还原二氧化硅 C +SiO 2 =====Si + 2CO ↑9. 一氧化碳还原氧化铜 CO +CuO ==== Cu + CO 210. 镁在二氧化碳中点燃 2Mg + CO 2 ===== 2MgO + C 11. 二氧化碳溶于水并电离 CO 2+H 2O H 2CO 3 H + +HCO 3-12. 二氧化碳和氢氧化钠溶液反应CO 2 + 2NaOH ==== Na 2CO 3 + H 2O CO 2 + NaOH === NaHCO 313. 二氧化碳通入澄清的石灰水 CO 2+Ca(OH)2 ===CaCO 3↓ + H 2O CO 2 + CaCO 3 + H 2O ===Ca(HCO 3)214. 二氧化碳通入次氯酸钙溶液 CO 2 + Ca(ClO)2 +H 2O ==== CaCO 3↓+ 2HClO15. 二氧化碳通入偏铝酸钠溶液 CO 2 +2 NaAlO 2 + 3H 2O ==== Na 2CO 3 + 2Al(OH)3↓16. 二氧化碳通入硅酸钠溶液 CO 2 + Na 2SiO 3 + H 2O ==== Na 2CO 3 + H 2SiO 317. 二氧化碳通入苯酚钠溶液 CO 2 + H 2O + C 6H 5ONa C 6H 5OH ↓+ NaHCO 318. 二氧化碳在光照条件下产生氧气 6CO 2 + 6H 2O C 6H 12O 6 + 6O 2 19. 潜水艇供氧原理 2CO 2 + Na 2O 2 ==== 2Na 2CO 3 + O 220. 铜绿的生成 2Cu +O 2 +CO 2 +H 2O === Cu 2(OH)2CO 321. 实验室制取二氧化碳 CaCO 3 + 2HCl === CaCl 2 + CO 2↑+H 2O22. 工业制取二氧化碳 CaCO 3 ====== CaO + CO 2↑23. 硅和氧气反应 Si + O 2 === SiO 2 24. 硅和氟气反应 Si + 2F 2 === SiF 425. 硅和氢氧化钠溶液反应 Si +2NaOH + H 2O === Na 2SiO 3 + 2H 2↑26. 硅和氢氟酸反应 Si +4HF === SiF 4↑+2H 2↑27. 硅酸钠和盐酸反应 Na 2SiO 3 + 2HCl + H 2O === 2NaCl + H 4SiO 4↓28. 硅酸钠在空气中变质CO 2 + Na 2SiO 3 + H 2O ==== Na 2CO 3 + H 2SiO 3↓29. 二氧化硅和氢氧化钠反应SiO 2 + 2NaOH ==== Na 2SiO 3 + H 2O30. 二氧化硅和氧化钙反应 SiO 2 + CaO ====== CaSiO 331. 二氧化硅和氢氟酸反应 SiO 2 + 4HF === SiF 4 ↑ + 2H 2O32. 二氧化硅和碳酸钠反应 SiO 2 + Na 2CO 3 ====== Na 2SiO 3 + CO 2↑ 点燃 点燃 高温 △ △ 高温 高温高温 △ 点燃 煅烧△ 高温高温 叶绿素 光 △33. 二氧化硅和碳酸钙反应 SiO 2 + CaCO 3 ===== CaSiO 3 + CO 2↑34. 碳酸氢钙高温下分解 Ca(HCO 3)2 ==== CaCO 3 +CO 2↑+ H 2OCa(HCO 3)2 ====== CaO +2CO 2↑+ H 2O 35. 碳酸根离子的检验 CO 32- +2H + === H 2O + CO 2↑CO 2 + Ca(OH)2 ===== CaCO 3↓+ H 2O 高温煅烧。
九年级上化学碳和碳的氧化物知识点化学中的碳和碳的氧化物主要包括以下知识点：1. 碳的性质：- 碳是一种非金属元素，原子序数为6，原子量为12.01。
- 碳的最外层电子结构为2, 4，属于第14族元素。
- 碳有四个价电子，可以形成四个共价键，通常与氧、氢、氮等元素形成化合物。
2. 碳的同素异形体：- 石墨：由层状的六角环状碳原子构成，是碳的一种同素异形体。
石墨层之间的结合力较弱，可以轻易地进行剥离。
- 金刚石：由密堆排列的六角环状碳原子构成，是碳的另一种同素异形体。
金刚石非常坚硬，在常温下不易溶解。
3. 碳的氧化物：- 一氧化碳（CO）：由一个碳原子和一个氧原子组成，是一种无色、无臭、无味的气体。
一氧化碳是一种亲受体，可以与铁离子形成络合物，导致缺氧。
- 二氧化碳（CO2）：由一个碳原子和两个氧原子组成，是一种无色、无臭的气体。
二氧化碳广泛存在于大气中，并且是温室效应的主要原因之一。
4. 碳的化合物：- 烷烃：由碳和氢原子组成，含有碳氢键。
例如甲烷（CH4）和乙烷（C2H6）。
- 烯烃：由碳和氢原子组成，含有一个或多个碳碳双键。
例如乙烯（C2H4）和丙烯（C3H6）。
- 炔烃：由碳和氢原子组成，含有一个或多个碳碳三键。
例如乙炔（C2H2）。
- 醇：由碳、氢和氧原子组成，含有一个或多个羟基（-OH）。
例如甲醇（CH3OH）和乙醇（C2H5OH）。
- 酮：由碳、氢和氧原子组成，含有一个碳氧双键。
例如丙酮（CH3COCH3）。
以上是初中化学中关于碳和碳的氧化物的主要知识点，涉及到的内容还有很多，需要详细学习和掌握。
常见元素的单质及其重要化合物知识点总结一．非金属元素及其化合物（一）非金属元素概论1．非金属元素在周期表中的位置在目前已知的112种元素中，非金属元素有22种，除H外非金属元素都位于周期表的右上方（H在左上方）。
F是非金属性最强的元素。
2．非金属元素的原子结构特征及化合价（1）与同周期的金属原子相比，最外层电子数较多，次外层都是饱和结构（2、8或18电子结构）。
（2）与同周期的金属原子相比较，非金属元素原子核电荷数多，原子半径小，化学反应中易得到电子，表现氧化性。
（3）最高正价等于主族序数（O、F无+6、+7价）‘对应负价以绝对值等于8–主族序数。
如S、N、C1等还呈现变价。
3．非金属单质（1）组成与同素异形体非金属单质中，有单原子分子的He、Ne、Ar等稀有气体；双原子分子的H2、O 2、Cl2、H2、Br2等，多原子分子的P4、S8、C60、O3等原子晶体的金刚石，晶体硅等。
同一元素形成的不同单质常见的有O2、O3；红磷、白磷；金刚石、石墨等。
（2）聚集状态及晶体类型常温下有气态（H2、O2、Cl2、N2…），液态（Br2）、固态（I2、磷、碳、硅…）。
常温下是气钵，液态的非金属单质及部分固体单质，固态时是分子晶体，少量的像硅、金刚石为原子晶体，石墨“混合型”晶体。
4．非金属的氢化物（1）非金属氢化物的结构特点①IVA—RH4正四面体结构，非极性分子；VA—RH3三角锥形，极性分子；VIA—H2R为“V”型，极性分子；VIIA—HR直线型，极性分子。
②固态时均为分子晶体，熔沸点较低，常温下H2O是液体，其余都是气体。
（2）非金属气态氢化物的稳定性一般的，非金属元素的非金属性越强，生成的气态氢化物越稳定。
因此，气态氢化物的稳定性是非金属性强弱的重要标志之一。
（3）非金属氢化物具有一定的还原性如：NH3：H2S可被O2氧化HBr、HI可被Cl2、浓H2SO4氧化等等。
5．最高价氧化物对应水化物（含氧酸）的组成和酸性。
元素讲义6 主族元素碳族—n s2n p2 C、Si、Ge、Sn、Pb碳及其化合物一、碳单质：1．碳单质：石墨晶胞2．C60、C70 ：(1) C60 ：由12个正五边形和20个正六边形组成，每个碳原子以sp3、sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子相连，使∠CCC小于120︒而大于109︒28'，形成曲面，剩余的p轨道在C60球壳的外围和内腔形成球面π键，从而具有芳香性。
欧拉方程：面数(F) + 顶点数(V) = 棱数(E) + 2a．根据欧拉定理，通过12个正五边形和数个正六边形的连接可以形成封闭的多面体结构：C60为第一个五边形间互不相邻的封闭笼状结构，C70为第二个五边形间互不相邻的封闭笼状结构，两个五边形相邻的最小碳笼为C50，三个五边形相邻的最小碳笼为C28，不存在六边形的最小碳笼为C20。
b．科学家认为C60将是21世纪的重要材料(i) C60分子具有球形的芳香性，可以合成C60F n，作为超级润滑剂。
(ii) C60笼内可以填入金属原子而形成超原子分子，作为新型催化剂或催化剂载体，具有超导性，掺K的C60，T c = 18K，Rb3C60T c = 29K，它们是三维超导体。
(iii) C60晶体有金属光泽，其微晶体粉末呈黄色，易溶于苯，其苯溶液呈紫红色。
C60分子特别稳定，进行化学反应时，C60始终是一个整体。
二、碳的化合物：1．[ - 4 ]的化合物：CH4, Al4C3, MC、M2C、M3C水解性（或与水反应）：Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH4↑ CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2↑2．[ + 4 ]的化合物：(1) CX4：a．制备：CS2 + 2Cl2 = CCl4 + S2Cl2 b．CX4 + 2H2O(g) = CO2(g) + 4HX碳的配位数已饱和，不能与水分子结合。
从CF4→CI4随着键长的增大,键的强度减弱，稳定性减弱，活泼性增强(2) COX2（卤氧化碳，也称为碳酰卤）：所有的COX2比CX4的化学性质活泼，特别是它们易水解：COCl2 + H2O = CO2 + 2HCl 它们都有极性，都是平面三角形。
碳族元素.碳及其化合物1复习重点1. 碳族元素原子结构的特点、碳族元素化合价为正四价和正二价;2. 碳族元素的性质及其递变规律；3. 碳和硅的性质、用途。
2. 难点聚焦碳和硅的化学性质项目 CO 2SiO 2类别 酸性氧化物 酸性氧化物 晶体类型 分子晶体 原子晶体 熔点和沸点 低高，硬度大化学性质CO2+H 2O H 2CO 3不溶于水，与水也不反应CO 2 +2NaOH =Na 2CO<^H 2OSiO 2+2NaOH =Na 2SiO 3+H 2O化学性 质 还 原 性 与单质反应点燃C +O 2—CO 2 2C +O 2 点燃 2COASi +O2—SiO 2Si + 2F 2 =SiF 4高温C +2S(g)=CS 2Si+2H 2高温SiH 4 （不稳定）与氧化物 反应C +2CuO —CO 2+2Cu3C + Fe 2O 3 高温 3CO +2Fe电炉2C +SiO 2——2CO +Si 2C + SiO 2 高温 2CO +SiCSi +2FeO 高温 SiO 2 + 2Fe与酸反应△C+4H NO 3(浓)=CO 2 +4NO 2+ 2H 2OAC + 2H 2SO 4(浓)= O 2+ 2SO 2 +2H 2O不与HNO 3、H 2SO 4等反应,Si +4HF=SiF 4+ 2H 2与水或碱 溶液反应 C + H 2O(g)高温CO + H 2 Si+2NaOH + H 2^ Na 2SiO^2H 2与CaO 反应3C +CaO ^^aC 2 +COSi + 2NaOH +4H 2。
= ^SiO s + 2H 2 + 3H 2O3硅及其化合物的特性高温1. Si 的还原性大于C ,但C 却能在高温下还原出Si : SiO 2+2C=Si + 2CO7.酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO 2能跟HF 作用：SiO 2+4HF =SiF 4 +2H 28. 无机酸一般易溶于水， 却难溶于水。
9. 因H 2CO 3的酸性大于 H 2SiO 3,所以在 Na 2SiO 3溶液中通入 CO 2能发生下列反应:Na z SiO s +CO 2 + H 2O = H 2SiO3 +Na 2CO 3，但在高温下咼温Na 2CO 3 +SiO 2^—Na 2SiO 3 +CO 2 也能发生。
10. Na 2SiO 3的水溶液称水玻璃，但它与玻璃的成分大不相同，硅酸钠水溶液（即水玻璃） 俗称泡花碱，但它却是盐的溶液，并不是碱溶液。
4硅与碱溶液的反应特点硅与强碱溶液反应的实质是什么？究竟哪种物质是氧化剂？根据化学方程式：Si+2NaOH + H 2O = Na 2SiO 3 + 2H 2AH 2 O H 4 SiO 4 中 2 H 2其中反应①为氧化还原反应， 反应②为非氧化还原反应。
其中NaOH 既不是氧化剂，也不是还原剂，只是反应物、起氧化作用的只是 出0。
所以H 2O 是①式的氧化剂，也是总反应的氧化剂。
为表示反应的实质（或要求标出电子转移方向和数 目时），可写成：2.非金属单质跟碱液作用一般 无H 2放出，但 Si 却放出 H 2 :Si+2NaOH +H 2O=Na 2SiO3+2H 2Si +4 HF =SiF 4+2H 2Si 能与HF 作用:3. 非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但4. 非金属单质一般为非导体，但5. S iO 2是的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备6. 非金属氧化物的熔沸点一般较低，但 SiO 2的却很高。
Si 为半导体。
H 2SiO 3。
进行分析, 似乎 NaOH 和H 2O 都是氧化剂，其实不然。
上述反应实际分两步进行H 4SiO 4 + 2NaOH = Na 2SiO^3H 2O合并①②两式得总反应方程式。
CH4H2O C2H211.碳及其化合物的知识网络不完全燃烧02（不足）CaOCO不足①02炽热的碳Mg （点燃）①O2（点）②CuO有机物Ca（OH）2H3 • H2ONH4HCO3CO2、H2OCa（HC CaC2 CO 2C CaCO3硅及其化合物的知识网络3. 例题精讲分析：对选项A :在碳族元素所形成的单质中，只有金刚石为无色晶体，故对选项B :在碳族元素形成的单质中，金刚石、晶体硅为原子晶体，金刚石的熔点比晶 体硅高。
本族单质的熔点与卤族元素单质熔点递变趋势不同， 卤族单质熔点从F27 12依次升高，碳族元素单质由 3 Pb 熔点呈降低趋势，故 B 项是错误的。
H 2O 2 （点燃）① O 2Q ） ②FeO （高温适量）① CaOQ ） ② CaCO 3（△）SiH 4S iSiO 2CaSiO sCl 2 （高温）H 2 （高温）SiCl 4Si F 2SiF 4C （咼 温C （高温）足量2a CH 2SiO 3CO 2,H 2ONa 2SiO 3NaOH[例1] 下列关于碳族元素的说法正确的是[]A. 单质都是无色晶体B. 单质中硅单质熔点最高C. 碳族元素形成的化合物种类最多D. 在化合物中最稳定的化合价都是 +4价A 是错的。
对选项C:碳族元素位于周期表中部，易形成共价化合物特别是碳元素是构成种类繁多的有机物的最重要元素。
对选项D: Pb的稳定价态为+2，故选项D也是错误的。
答案：C［例2］通过硅、磷、硫、氯与氢气反应的情况及氢化物的稳定性说明它们非金属性的强弱，并用原子结构理论加以解释。
分析：元素非金属性越强，越容易与氢气发生反应，生成的气态氢比物越稳定。
比较硅、磷、硫、氯与氢气反应的难易程度，就可以得知它们非金属性的强弱。
答案：硅只有在高温下才能跟氢起反应生成气态氢化物SiH4。
磷的蒸气和氢气能起反应生成气态氢化物PH,但相当困难。
在加热时硫蒸气能跟氢气化合生成气态氢化物H2S0氯气跟氢气在光照或点燃时就能发生爆炸而化合，生成气态氢化物HCI。
这几种氢化物稳定性由小到大的顺序是：SiH4< PHv HbSv HCl。
由以上事实可知非金属性由弱到强的顺序是Si < P <S< Cl。
根本原因在于：硅、磷、硫、氯核外电子层数相同，随原子序数的递增最外层电子数逐渐增加，原子半径递减，核对外层电子引力增强，元素的非金属性也就逐渐增强。
［例3］最近，科学家研制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，化学式为C60，下列说法正确的是［］A. C60是一种新型的化合物B. C60和石墨都是碳的同素异形体C. C60中含离子键D. C60的式量是720分析：足球烯C60是课本正文中未曾学到过的，但只要明确单质、化合物、同素异形体、化学键、式量的概念，对各选项进行认真辩析，不难作答。
C60是由同种元素（碳）组成的纯净物，属于单质；碳原子之间以共价键相结合；C60和石墨都是由碳元素形成的不同单质，都是碳的同素异形体，C60的式量=12X 60=720。
解题方法为概念辩析法。
答案：BD［例4］如果发现114号新元素（位于第7周期IVA族），下列有关X可能具有的性质合理的是［］。
A. X是非金属元素B. X的+2价化合物比+4价化合物稳定C XQ具有强氧化性D. X有稳定的气态氢化物分析：根据碳族元素性质递变规律，可推知114号元素的金属性比铅还强，一定是金属元素。
它的稳定价态应与铅相同，即为+2价，所以XQ比XQ稳定。
X4+离子另得电子变成X2+,所以XQ具有强氧化性。
X是金属元素，不可能存在稳定的气态氢化物。
答案：BC［例5］近年来，科学家在氦的气氛中给石墨电极通电，石墨挥发，在其挥发的黑烟中发现了QO,它与金刚石互称①。
它是一种具有空心类似足球状结构的新分子，碳原子之间存在②键，它的摩尔质量是③，而金刚石是一种④结构的⑤晶体，碳原子间通过⑥键结合, 含有碳原子构成的环，则最小环上有⑦（填数字）个碳原子，每个碳原子上的两个碳碳键的夹角都是⑧（填角度）。
分析：从C60分子组成便知，它是由碳元素组成的一种单质，与金刚石互为同素异形体。
在分子中，碳原子与碳原子之间以共价键结合，它的摩尔质量可由化学式求，即12X 60 = 720g/mol。
金刚石是一种正四面体型空间网状结构，晶体中一个碳原子位于正四面体中心，四个碳原子以共价键与它结合，分别位于正四面体的四个顶点上。
形成最小的环，含的碳原子数必须通过平时分析教材中插图或模型而知，键角为109° 28’。
本题着重考学生同素异形体概念及培养三维空间思维能力。
答案：①同素异形体②共价③ 720g/mol④空间网状⑤原子⑥共价⑦ 6⑧109° 28 '。
［例6］二氧化硅的熔沸点较高的原因是［］A二氧化硅中，硅氧原子个数之比为 1 : 2B.二氧化硅晶体是立体网状的原子晶体C.二氧化硅中，SI-Q键的键能大D.二氧化硅晶体中原子以共价键相结合分析：此题难度不大，但涉及二氧化硅晶体结构的重点知识。
二氧化硅熔沸点较高的原因，是由于其晶体里SI-Q键的键能很高，并形成了一种立体网状的原子晶体，熔融它需消耗较多的能量。
所以，本题应选 B C两个选项。
答案：BC［例7］下列说法正确的是［］A.二氧化硅溶于水显酸性B. 二氧化碳通入水玻璃中可以得到原硅酸C. 因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强D. 二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸分析：此题是关于硅及其化合物性质的选择题，宜采用筛选法。
原硅酸酸性比碳酸弱，CQ 通入水玻璃（NabSiO3溶液）会发生强酸制取弱酸的复分解 NabSiOs+ 2H2O+ CO==Na2CO + HkSiOq JSiOb + NaCQ==NaSiO 3+ COf但因为CO 成气态逸出，并不说明硅酸比碳酸强，硅酸和碳酸酸性强弱的比较是指在水 溶液中的情况。
D. SiOb 可以溶于氢氟酸中，这是 SiOb 的一个重要特性。
SiOb + 4HF==SiF 畀 + bWO答案：B[例8]碳化硅（SiC ）的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置 是交替的。
在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、 ③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是:[]A. ①③② C.③①②分析：此题是给出新情境的信息迁移题。
给出的新情境，是碳化硅的一种晶体具有类 似金刚石的结构；此题的考查内容，是化学键与晶体结构。
所列三种晶体均是原子晶体，结构相似，晶体内的结合力是呈空间网状的共价键: 共价键键长：C- C 键V C- Si 键V Si — Si 键 共价键键能：C- C 键＞ C- Si 键＞ Si — Si 键A. SiO2很难溶于水，无法显酸性。
B .C. 高温时如下反应可以进行:B.②③① D.②①③共价键键长越短，键能越大，则原子晶体的熔点越高。
