化学碳族元素PPT课件

2020年10月2日
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③我叫锗，是碳族的第三位 主人，有银灰色的面膛，我是典 型的金属元素，我的化合物被应 用的还不多，重要的是晶态锗， 那样的我有金刚石般的结构，是 重要的半导体材料。
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④我是碳族的第四位主人——锡，我 是金属元素，脸色银白。我有三种同素异 形体，最常见的是银白色硬度居中的白锡， 它在低于286K 时转变为粉末状的灰锡， 高于434K 时，转变为脆锡，我可以用于 制合金。如青铜为我和铜的合金、我还可 以制成日用器件、工具和武器及錫箔，金 属镀层。
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4、碳的第三种同素异形体：足球烯
(1)发现：1985年，科学家用激光束照射 石墨得灰色气体，用有机溶剂萃取得 n﹤200的大量簇分子，含60个碳的分子比 较多。
(2)合成：将几十伏的电流电压加在两根 碳棒上，当两根碳棒距离很小时，就会 产生电弧放电导致短路，产生的碳烟中 含有大量的C60,再用有机溶剂萃取碳烟。
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(2)、什么是钠米碳管？
金：无色 灰黑色 银灰 银白色 蓝白色
墨：灰黑
色
晶体类型 原子晶体 原子晶 金属 金属晶 金属晶
体
晶体 体 体
熔沸点 高
低
较低
更低
密度
总趋势：小
大
导电性 金：不导 半导体 导体 导体 导体 墨：导电
主要价态
都是+2、+4价
稳定价态
都是+4价
+2价
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PbO2+4HCl(浓)=PbCl2+Cl2↑+2H2O 14
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⑤我是碳族的最后一位主人— —铅，我是一种重而软的金属，常 温下为蓝色的固体，我的用处也很 大。从金属到化合物我都有广泛用 途。比如，我可以制铅电缆、化工 方面的耐酸设备以及X射线，原子 能工业用的防护材料等。
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2、元素单质的各种性质
碳
硅
锗锡 铅
颜色
3、单质的化学性质
根据你已学的知识，回忆其化学性质。
由于最外层有四个电子，既不易得电子
也不易失电子，因而易形成共价化合物。
燃烧
1.
C
+
O2
==== 燃烧
CO2
2.
2C
+
O2
====
∆
2CO
43..CC+2+H22SCOu4（O 浓==）=C∆=O22S↑O+2↑2+CuCO2↑+ 2H2O
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逐渐增大
金属性与非金属性变 化趋势
最高正价
最高价氧化物化学式
最高价氧化物的水 化物的化学式及酸 碱性强弱
非金属性减弱、金属性增强
+4 +4 +4 +4 +4
CO2 SiO2 GeO2 SnO2 PbO2
H2 CO3 H2 SiO3 Ge(OH) 4 Sn(OH) 4 Pb(OH) 4 或H4SiO4
酸性减弱、碱性增强
氢化物的化学 式及稳定性强
CH4 SiH稳4定性减弱
弱 2020年10月2日
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①我是碳族首领——碳。我是地球上 化合物最多的元素，大气中有CO2、矿物 界有各种碳酸盐、金刚石、石墨和煤，还 有石油和天然气等碳氢化合物；动植物中 的脂肪、蛋白质、淀粉和纤维素等也都是 我的化合物，我有两个兄弟——同素异形 体金刚石和石墨，它们的熔沸高，金刚石 是无色固体，硬度很大、石墨是灰黑色固 体、但硬度很小。
性 力增强，元素非金属性减弱、金属性增强，
单质氧化性减弱、还原性增强。
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一、碳族相元似素（性在周期表中位置：递第变ⅣA性族）
(1)、最外层都C 有4 个电子，化合价主
要有+4 和 +i2，易
形成共价化合物。 (2)、气态氢G化物 的通式：RH4 (3)、最高价氧化物 对应的水化物通式 为H2RO3或R(OH)4
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6C 32Ge
14Si 50Sn
82Pb
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相
最外层有4个电子，在化学反应中既不
同 易得到电子，也不易失去电子，多数元素既
点 表现金属性，又表现非金属性。
递
从碳到铅，随着核电荷数增多，电子层
变
数递增，原子半径增大，核对最外层电子引 力减弱，原子得电子能力减弱、失去电子能
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②作为碳族的第二位主人——硅，我 是构成地球上矿物界的主要元素，在自然 界中，我从不独自一人，总是和其他元素 朋友在一起，我面色灰黑，有金属光泽， 是硬而脆的固体，我和金刚石哥哥很象， 熔沸点高、硬度大、由于我的导电性介于 导体和绝缘体之间、是良好的半导体材料， 可以用来制造集成电路、晶体管等，用途 可广呢！
第七章
碳族元素 无机非金属材料
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第一节 碳族元素
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源自文库
碳的三种物质形态
石墨
石墨
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金刚石
金刚石
CC6600
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碳族元素 (共 4 个要点)
1、原子结构
碳族元素在周期表中的位置 第ⅣA族
原子结构示意图
[ 练 ] 推出C Si Ge Sn Pb的原子序数， 并画出其结构示意图。
1996年的诺贝尔授予罗伯特、克罗特和斯莫 利等三位科学家，表彰他们有关富勒烯的发现、 制备和性质研究。
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<钠米碳管>
(1)、发现：知道了 C60 的制备以后， 人们的注意力全部集中在观察碳灰上， 而日本科学家饭岛澄男却仔细观察了 放电后在阳极上产生的沉淀物，是他 意外发现了钠米碳管。
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(3)结构：笼状分子，固态时是分子 晶体，每个碳原子只跟相邻的三个碳 原子形成共价键，60个碳原子构成球 形，共32面体，包括12个五边形，20 个六边形。
C60图片
晶体图片
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(4)性质：C60 掺杂钾、铷等有超导性，超导起始 温度达到 18 K。北大和科学院合作制得 Rb3C60， 超导起始温度高达 28 K，领先于世界先进水平。 (5)成果：最大的足球烯单晶的直径仅为 6mm， 浙江大学的科学家制取直径为1.3㎝ 的高品质单 晶，走在世界前列。
原子结构 单质物性 单质化性
核 电
原 子
熔 沸
单非 质金
最 高 价
氢 化
荷 数 增 大 电
半 径 增
点 降 低
密 度 增
属 性 减 弱
氧 化
物
物的
对 应
稳
大
大、
金
水 化 物
定 性
子 层
属 性
的 酸
减
性弱
增 多
增减 强弱
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元素符号
C
原子序数
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原子半径的变化趋势
Si Ge Sn Pb 14 32 50 82