文档介绍：第七章碳族元素无机非金属材料
第一节碳族元素
马鞍山二中陈守锋
2 0 0 6 年 5 月 2 8 日
请你猜谜语
金银铜铁
猜我国的一个城市
谜底:
无锡
请你对对联
上联是:
无锡锡山山无锡
下联是:
平湖湖水水平湖
黄河河套套黄河
长沙沙水水长沙
锡是一种常见的金属,元素号:Sn,核电荷数为50。
原子结构示意图为:
位于周期表的:第周期第族
五
ⅣA
人们****惯上把第ⅣA族又叫碳族元素
一、碳族元素
1、位置:
第ⅣA族
碳:C
硅:Si
锗:Ge
锡: Sn
铅: Pb
2、成员:
3、碳族元素最外层电子数为4,不易失去也不易得到电子,易形成共价化合物,碳族元素形成化合物的种类最多。
4、碳族元素非金属性向金属性递变的趋势很明显。在单质中,碳是非金属;硅虽外貌像金属,但在化学反应中多显示非金属性,通常被认为是非金属;锗的金属性比非金属性强;锡和铅都是金属。
5、碳族元素的化合价主要有+4和+2,C、Si、Ge、Sn的+4价化合物是稳定的,而Pb的+2价化合物是稳定的,C、Si还有-4价的化合物。
因此,CO、SnCl2有较强的还原性,而PbO2有强氧化性。
课堂练****br/>试写出下列反应的化学方程式:
(1)Cl2与Sn共热
(2)Cl2与Pb共热
(3)PbO2与浓盐酸共热
Sn+2Cl2==SnCl4
△
Pb+Cl2==PbCl2
△
PbO2+4HCl(浓)==PbCl2+Cl2↑+2H2O
△
(6)气态氢化物通式:
RH4
CH4、SiH4、GeH4、SnH4热稳定性依次降低。
还原性性依次增强。
SiH4+2O2==SiO2+2H2O
自燃
(7)最高价氧化物的水化物通式:
H2CO3、H4SiO4或H2SiO3、H4GeO4、酸性依次减弱
H2RO3或H4RO4或R(OH)4
Ge(OH)4 Sn(OH)4 Pb(OH)4
Ge(OH)2、 Sn(OH)2、Pb(OH)2
碱性增强
碱碱性
碱性增强
能形成+4价、+2价的化合物
能形成通式为RH4的气态氢化物
最高价氧化物对应水化物通式为H2RO3或R(OH)4
相似性
递变性
1、原子结构
最外层都有4个电子。
2、物性
单质都是固体。
3、化性
原子结构
单质物性
化性
核电荷数增加,电子层数增加
原子半径增大
熔沸点逐渐降低(Sn例外)
密度逐渐增大
氢化物稳定性逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱
正二价化合物的稳定性逐渐增强
正四价化合物的稳定性逐渐减弱
C60
金刚石
石墨
二、碳元素的几种单质
109º28'
金刚石是一种具有空间网状结构的原子晶体,在晶体中,每
个碳原子都被相邻的4个碳原子包围,处于4个碳原子的中心,以
共价键与4个碳原子结合。成为正四面体结构,这些正四面体向空
间发展,构成彼此联结的立体网状结构。金刚石的熔点(>3550℃)
和沸点(4827℃)都很高,硬度很大。
金刚石
10
金刚石
5
磷灰石
9
刚玉
4
萤石
8
黄玉
3
方解石
7
石英
2
石膏
6
正长石
1
滑石
硬度
矿物
硬度
矿物
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120º
共价键
范德华力
石墨是层状结构,在每一层内,碳原子排成六边形,每个碳原子与其它
3个碳原子以共价键结合,形成平面的网状结构;在层与层之间,是以分子间
作用力结合的。由于同一层的碳原子以较强共价键结合,使石墨的熔点很高
(比金刚石的还要高) ,沸点与金