人教版高一化学教学课件——碳族元素09.ppt

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1、第七章碳族元素无机非金属材料第一节碳族元素C60金刚石石墨碳的三种物质形态石墨金刚石C601、原子结构碳族元素(共4个要点)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CSiGeSnPb的原子序数，并画出其结构示意图。6C14Si32Ge50Sn82Pb相同点最外层有4个电子，在化学反应中既不易得到电子，也不易失去电子，多数元素既表现金属性，又表现非金属性。递变性从碳到铅，随着核电荷数增多，电子层数递增，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。一、碳族元素（在周期表中位置：第

2、ⅣA族）CiG相似性递变性(1)、最外层都有4个电子，化合价主要有+4和+2，易形成共价化合物。(2)、气态氢化物的通式：RH4(3)、最高价氧化物对应的水化物通式为H2RO3或R(OH)4原子结构单质物性单质化性核电荷数增大电子层增多原子半径增大熔沸点降低单质密度增大非金属性减弱、金属性增强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元素符号原子序数原子半径的变化趋势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氢化物的化学式及稳定性强弱CSiGeSnPb614325082逐渐增大非金属性减弱、金属性增强CO2SiO2GeO2S

3、nO2PbO2酸性减弱、碱性增强稳定性减弱+4+4+4+4+4H2CO3H2SiO3Ge(OH)4Sn(OH)4Pb(OH)4或H4SiO4CH4SiH4①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。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

4、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！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。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。⑤我是

5、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。2、元素单质的各种性质碳硅锗锡铅颜色金：无色墨：灰黑灰黑色银灰色银白色蓝白色晶体类型原子晶体原子晶体金属晶体金属晶体金属晶体熔沸点高低较低更低密度总趋势：小大导电性金：不导墨：导电半导体导体导体导体主要价态都是+2、+4价稳定价态都是+4价+2价PbO2+4HCl(浓)=PbCl2+Cl2↑+2H2O3、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

6、失电子，因而易形成共价化合物。1.C+O2====CO2燃烧2.2C+O2====2CO燃烧3.C+2CuO==CO2↑+2Cu∆4.C+2H2SO4（浓）==2SO2↑+CO2↑+2H2O∆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。(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

7、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(4)性质：C60掺杂钾、铷等有超导性，超导起始温度达到18K。北大和科学院合作制得Rb3C60，超导起始温度高达28K，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。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。<钠米碳管>(1)、发现：知道了C60的制备以后，人们的注意力