最新第18章 碳族元素-黄可龙主编教材配套课件.教学讲义ppt.ppt

《最新第18章 碳族元素-黄可龙主编教材配套课件.教学讲义ppt.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第18章碳族元素-黄可龙主编教材配套课件.本章学习要求1.掌握碳单质的同素异形体和碳的重要化合物,特别是碳酸盐的性质;2.熟悉硅及其化合物,特别是硅酸盐的性质；3.了解锡、铅的重要化合物—氧化物、氢氧化物和硫化物及其性质以及Sn(Ⅱ)的还原性和Pb(Ⅱ)的难溶盐和Pb(Ⅳ)的氧化性。18.1碳族元素概述18.2碳族元素的单质18.3碳的化合物18.4硅的化合物18.5锡、铅的化合物18.2碳族元素单质18.2碳族元素单质18.2.1碳碳单质的同素异形体：金刚石：原子晶体,硬度最大,熔点最高。石墨：层状晶体，质软，有

2、金属光泽。过渡型晶体。富勒烯：原子排列为球体或椭球体，C60，C70等。分子晶体。碳纳米管：由类似石墨的六边形网格所组成的管状物，管子一般由单层或多层组成,两端封闭。无定形碳：无定形碳实际是石墨的微晶体。18.2碳族元素单质石墨(sp2杂化)金刚石(sp3杂化)18.2碳族元素单质足球烯(富勒烯)C60(sp2杂化)18.2碳族元素单质碳纳米管18.2碳族元素单质18.2.2硅和锗◆硅有晶态(银灰色)和无定形(黑色粉末)两种。无定形硅晶态硅晶态硅类似金刚石。采用区域熔炼法制备超纯单晶硅。硅不与任何酸作用，但能溶于H

3、F和HNO3的混合液中。强碱能与硅作用生成硅酸盐。Si+2KOH+H2O＝K2SiO3+2H2(g)◆锗单质：灰白色金属，硬而脆(结构类似金刚石)。锗超高纯锗也通过区域熔炼法制备。18.2碳族元素单质18.2碳族元素单质◆锡单质的三种同素异形体18.2.3锡和铅灰锡(α锡)白锡(β锡)脆锡在空气中，锡在表面生成一层致密的保护膜有一定的抗腐蚀性。锡无毒。13.2℃161℃◆铅单质：质软，能阻挡X射线。铅盐的毒性大。金属锡金属铅18.3碳的化合物18.3碳的化合物18.3.1一氧化碳◇结构CO与N2是等电子体,结构相似

4、:CO::CO:一个σ键两个π键18.3碳的化合物◇性质①作为配体，形成羰基配合物(C为配位原子)Fe(CO)5Ni(CO)4Co2(CO)8②还原剂③剧毒18.3碳的化合物18.3.2二氧化碳◇结构Csp杂化直线型分子：OO：CCO2的温室效应。CO2分子中除了σ键外，尚存在2个三中心四电子大∏键CO2的偶极矩为零。18.3碳的化合物18.3.3碳酸及其盐CO2溶于水，主要为CO2•H2O，极少为H2CO3在298K时，c(CO2):c(H2CO3)=600:l◇CO32-的结构CO32-与BF3为等电子体C：s

5、p2杂化2-18.3碳的化合物◇碳酸盐的溶解度易溶盐Na2CO3NaHCO3K2CO3KHCO3100℃溶解度451615660(g/100gH2O)2-存在氢键，形成二聚物或多聚物---其它金属(含Li)碳酸盐难溶于水,且酸式盐溶解度大于正盐。18.3碳的化合物◇碳酸及其盐的热稳定性①H2CO3

6、CO3BaCO3分解T/℃10054090012901360由H+的反极化作用说明碳酸盐比酸式碳酸氢盐稳定.18.3碳的化合物③过渡金属碳酸盐稳定性差CaCO3PbCO3ZnCO3FeCO3分解T/℃900315350282◇金属离子与可溶性碳酸盐反应的产物类型18.3碳的化合物◇金属离子与CO32-反应所得沉淀类型①氢氧化物碱性较强的金属离子→碳酸盐↓如Ba2+、Sr2+、Ca2+和Ag+等。②氢氧化物碱性较弱的金属离子→碱式碳酸盐↓(碳酸羟盐)如Pb2+,Bi3+Cu2+,Cd2+,Zn2+Hg2+Co2+,N

7、i2+,Mg2+18.3碳的化合物③水解性强、两性的金属离子——→氢氧化物↓如Al3+、Fe3+、Cr3+、Sn2+、Sn4+和Sb3+等。18.3碳的化合物18.3.4碳化物碳化物可分为离子型、原子型和金属型◇离子型碳化物离子型碳化物是由周期表中Ⅰ、Ⅱ、ⅢA、B族的金属与碳形成。离子型碳化物固态时不导电。两种类型:a含C22-：如CaC2电石；b含C4-：如Al4C3易被水分解，生成乙炔或甲烷。CaC2+2H2O＝Ca(OH)2(s)+C2H2(g)乙炔18.3碳的化合物◇原子型碳化物碳与电负性相接近的元素化合，

8、或与某些过渡金属化合时，形成原子型碳化物。如SiC，B4C等。原子晶体。硬度大，熔点高，耐腐蚀。SiC+4KOH+2O2＝K2SiO3+K2CO3+2H2OSiC+2Na2CO3＝Na2SiO3+Na2O+2CO(g)+C在空气中能被熔融的碱或碳酸钠所分解。碳化硅的工业产品为金刚砂，磨料和制造砂轮。金刚砂18.3碳的化合物◇金属型碳化物金属型碳化物是由碳与过