碳族元素课件.ppt

1、结构结构位置位置性质性质决定决定反映反映反映反映反映反映决定决定决定决定 碳碳 族族 元元 素素构位性一体，相互可推断构位性一体，相互可推断相同点相同点:最外层电子数最外层电子数 均为均为4 4个个 不同点不同点:从从C C到到PbPb电子层数、电子层数、原子半径依次增大原子半径依次增大 元素符号元素符号 原子序数原子序数原子半径的变化趋势原子半径的变化趋势金属性与非金属性金属性与非金属性 变化趋势变化趋势 最高正价最高正价最高价氧化物化学式最高价氧化物化学式最高价氧化物的水最高价氧化物的水化物的化学式化物的化学式 及及 酸碱性强弱酸碱性强弱氢化物的化学式氢化物的化学式 及及稳定性强弱稳定性强

2、弱 C Si Ge Sn Pb6 14 32 50 82逐渐增大逐渐增大 非金属性减弱、金属性增强非金属性减弱、金属性增强+4 +4 +4 +4+4CO2 SiO2 GeO2 SnO2 PbO2 酸性减弱、碱性增强酸性减弱、碱性增强稳定性减弱稳定性减弱碳族元素性质的递变规律碳族元素性质的递变规律 H2CO3H4SiO4H2SiO3Ge(OH)4 Sn(OH)4 Pb(OH)4 CH4 SiH4_ _ _ 相似性相似性:1 1、最高正价均为、最高正价均为+4+4价价 2 2、最高价、最高价氧化物通式为氧化物通式为RO2,最高价氧化物对应的水化物最高价氧化物对应的水化物 通式为通式为H2RO3或或

3、R(OH)4 3 3、气态氢化物通式为、气态氢化物通式为RH4碳族元素性质的递变规律碳族元素性质的递变规律递变规律（从递变规律（从C到到Pb）：）：随着原子序数的递增，元素的原子半径逐渐增大随着原子序数的递增，元素的原子半径逐渐增大 得电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强失电子能力逐渐增强 元素非金属性逐渐减弱、金属性逐渐增强元素非金属性逐渐减弱、金属性逐渐增强碳族元素性质的特殊性碳族元素性质的特殊性1 1、碳、碳、硅硅是非金属是非金属,锗锗、锡、铅是金属、锡、铅是金属 .硅锗具有半导体的性质硅锗具有半导体的性质2 2、碳族元素易形成共价键、碳族元素易形成共价键3 3、碳族元

4、素除了、碳族元素除了+4价外价外,还有还有+2价价 碳、硅、锗、锡的碳、硅、锗、锡的+4+4价化合物是稳定的价化合物是稳定的 如如CO2、SiO2、GeO2、SnO2稳定稳定 铅铅+4价化合物不稳定，价化合物不稳定，+2价化合物是价化合物是稳定稳定的的 如如PbO2有较强的氧化性有较强的氧化性,而而PbO较稳定较稳定单质的性质颜色、状态密度g/cm3熔点沸点金刚石金刚石：无色固体：无色固体石墨：灰黑色固体石墨：灰黑色固体3.512.253550365248274827晶体硅晶体硅：灰黑色：灰黑色 固体固体2.322.3414102355银灰色固体银灰色固体5.35937.42830银白色固体银

5、白色固体7.28231.92260蓝白色固体蓝白色固体11.34327.51740 A碳的两种同素异形体碳的两种同素异形体金刚石金刚石石墨石墨碳的第三种同素异形体碳的第三种同素异形体 :C60笼状分子，固态时是分子晶笼状分子，固态时是分子晶体，每个碳原子只跟相邻的体，每个碳原子只跟相邻的三个碳原子形成共价键，三个碳原子形成共价键，6060个碳原子构成球形，共个碳原子构成球形，共3232面面体，包括体，包括1212个五边形，个五边形，2020个个六边形。六边形。足球烯足球烯C60晶体结构晶体结构碳的单质：碳的单质：C20、C40、C70C20C40C70碳纳米管碳纳米管 我国科学家已制造出我国科

6、学家已制造出mmmm长的定向碳纳米管列长的定向碳纳米管列车，长度位于世界之最车，长度位于世界之最课堂练习课堂练习1.1.下列气态氢化物中，稳定性最差的是下列气态氢化物中，稳定性最差的是 ()()A.CH4 B.SiH4 C.H2S D.PH4B3 3.近年来科学家发现一种新的分子，它具有空心的类似足球近年来科学家发现一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，化学式为状结构，化学式为C C6060，下列说法正确的是，下列说法正确的是 ()()A.CA.C6060是一种新型的化合物是一种新型的化合物 B.CB.C6060和石墨都是碳的同素异形体和石墨都是碳的同素异形体 C.CC.C6060中含有离

7、子键中含有离子键 D.CD.C6060的摩尔质量为的摩尔质量为720720B2.2.下列有关碳族元素的叙述中，不正确的是（下列有关碳族元素的叙述中，不正确的是（）A.A.碳族元素的单质都有导电性碳族元素的单质都有导电性B.B.碳族元素易形成共价化合物碳族元素易形成共价化合物 C.C.碳族元素中硅和锗可作半导体材料碳族元素中硅和锗可作半导体材料 D.D.碳族元素的非金属性向金属性递变的趋势比氧族元素明显碳族元素的非金属性向金属性递变的趋势比氧族元素明显 A4.下列说法中，正确的是下列说法中，正确的是 ()()A.A.硅酸的酸性比碳酸强硅酸的酸性比碳酸强 B.CHB.CH4 4比比PbHPbH4

8、4稳定稳定 C.C.锗的非金属性比金属性强锗的非金属性比金属性强 D.PbOD.PbO2 2 比比PbOPbO稳定稳定5.5.如果发现如果发现114114号新元素（暂用号新元素（暂用X X代替），下列有关代替），下列有关X X可能具有的可能具有的性质合理的是性质合理的是()A.XA.X是非金属元素是非金属元素B.XB.X的的+2+2价化合物比价化合物比+4+4价化合物稳定价化合物稳定C.XOC.XO2 2具有强氧化性具有强氧化性D.XD.X有稳定的氢化物有稳定的氢化物 BBCBC思考题思考题：课本上说课本上说“碳、硅、锗、锡的碳、硅、锗、锡的+4+4价化合物是稳定价化合物是稳定的，而铅的的，而

9、铅的+2+2价化合物是稳定的。价化合物是稳定的。”(1)(1)根据上一句话判断：锡的根据上一句话判断：锡的+2+2价化合物价化合物(如如SnClSnCl2 2)应具有较应具有较强的强的 性，铅的性，铅的+4+4价化合物应具有较强的价化合物应具有较强的 性性。(2)(2)FeFe3 3O O4 4可以写成可以写成FeOFeOFeFe2 2O O3 3的形式，根据化合价规律和这种的形式，根据化合价规律和这种书写方法，若将书写方法，若将PbPb3 3O O4 4用上述形式表示，其化学式可写为：用上述形式表示，其化学式可写为：(3)(3)PbOPbO2 2与浓盐酸可发生氧化还原反应生成与浓盐酸可发生氧化还原反应生成ClCl2 2，该反应的化，该反应的化学方程式为：学方程式为：还原还原氧化氧化2 2PbOPbOPbOPbO2PbO2 4HCl PbCl2Cl22H2O