碳单质和硅单质的性质

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1、碳单质和硅单质的性质存在形式碳：金刚石、石墨；煤、石油、天然气；碳酸盐；CO2。硅：单质、硅烷、SiO2和各种硅酸盐。碳的同素异性体碳有金刚石和石墨C60等同素异性体。无定形炭(如木炭)本质上都是纯度不等的石墨微晶。一、金刚石金刚石的外观是无色透明的固体，为原子晶体，每个碳原了都以sp3杂化轨道和其它四个原子形成共价键，形成一种网状的巨形分于,再由于C一C键的键能相当高,使得金刚石的硬度非常大,分子中没有自由电子,不导电;在工业上可用于刀具来切割金属及制造高档装饰品。石墨(sp2杂化)二、石墨石墨分子结构是层形结构，每层是由无限个碳六元环所形成的平面，其中的碳原子取sp2杂

2、化，与苯的结构类似，每个碳原子尚余一个未参与杂化的p轨道，垂直于分子平面而相互平行。平行的n个p轨道共n个电子在一起形成了弥散在整个层的n个碳原子上下形成了一个p-p大键。电子在这个大键中可以自由移动，即石墨能导电。在层与层之间是分子间作用力，因此层与层之间就能滑动，石墨粉可以做润滑剂，再加上它的颜色是黑色的，它又可做颜料和铅笔芯。足球烯，富勒烯，C60(sp2杂化)1、C60球碳：1985年9月初美国Rice大学Smalley、Koroto和Curl在氦气流里用激光气化石墨，发现了像足球一样的碳分子—C60，后来发现，它只是一个碳的一大类新同素异形体——球碳Cn大家族

3、里一员。获1996年诺贝尔奖。2、其它球碳C20球碳C24球碳C36球碳C80球碳C60球碳可与氢发生加成反应。硅单质硅单质Si采用sp3杂化轨道与氧形成硅氧四面体硅氧四面体金刚石二氧化硅硅的主要性质1、与非金属作用Si在常温下只能与F2反应，生成SiF4(Si—F键的键能很大)。但在高温下能与其它卤素和一些非金属单质反应，如与Cl2反应，得到SiCl4、与O2反应生成SiO2、与N2反应得到Si3N4、与碳生成SiC。这些化合物均有广泛用途，如Si3N4陶瓷材料。它耐高温、高强度、耐磨等，可用于发动机等。合成Si3N4的方法有三:(1)用硅和氮气直接反应；(2)将SiO2

4、在氮气中用炭还原，然后进行氮化；(3)利用SiCl4和NH3的气相反应。2、与酸作用Si在含氧酸中被钝化。Si与HF或有氧化剂(HNO3、CrO3、KMnO4、H2O2等）存在的条件下，与HF酸反应。Si+4HF===SiF4↑+2H2↑SiF4+2HF===H2SiF6(氟硅酸)3Si+4HNO3+18HF＝3H2SiF6+4NO↑+8H2O3、与碱作用无定形Si能猛烈地与强碱反应，放出H2。Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑4、与金属作用Si能与某些金属生成硅化物如：Mg2Si。谢谢