碳族元素及碳和碳的化合物

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1、钦州一中傅汉华碳族元素复习碳族元素复习金刚石石墨C60第一节碳族元素及碳和碳的化合物1、碳族元素在元素周期表中的位置CSiGeSnPb一、碳族元素①最外层均有4个电子，易形成键，难形成键，最高正价为价，主要化合价为：（铅价稳定，其它价稳定。②非金属氢化物的通式为：，最高价氧化物通式为：，最高价氧化物对应水化物通式为：。③通常情况下单质均是体。共价离子+4+2、+4+2+4RH4RO2H2RO3或R(OH)4固2、碳族元素相似性元素符号CSiGeSnPb原子序数614325082原子半径的变化金属性与非金属性的变化趋势常见化合价+2、+4+2、+4+2、+4+2、+4+2、+4最高价氧化物CO2

2、SiO2GeO2SnO2PbO2最高价氧化物的水化物的化学式及酸碱性强弱H2CO3H2SiO3Ge(OH)4Sn(OH)4Pb(OH)4气态氢化物的化学式及稳定性强弱CH4SiH4逐渐增大非金属性减弱、金属性增强酸性减弱、碱性增强稳定性减弱3、碳族元素递变性①碳、硅、锗、锡的+4价化合物稳定，铅的+2价化合物稳定。碳、硅两种原子主要以共价键与其他原子或同类原子结合而形成化合物②硅、锗为半导体材料③单质既有原子晶体、也有金属晶体和分子晶体。碳、硅常见晶体类型有：金刚石为原子晶体、石墨为过渡型晶体，C60、C70为分子晶体，晶体硅和碳化硅为原子晶体。4、碳族元素的特殊性练习下列说法错误的是（）A、

3、按照碳、硅、锗、锡、铅的顺序，它们的最高价氧化物对应水化物酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强B、GeO2既能与盐酸反应，也能与烧碱反应C、CH4比SiH4稳定D、PbO2比PbO稳定D二、碳及其化合物1、单质（1）同素异形体：金刚石、石墨、C60、C20、C40、C70等金刚石石墨C60碳的第三种同素异形体C60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个碳原子构成球形，共32面体，包括12个五边形，20个六边形。足球烯C60分子晶体结构新的碳单质：C20、C40、C70C20C40C70（2）碳族元素及其单质的一些重要性质元素名称元素符号原子半径(nm)主要化合价单　

4、质　的　性　质颜色、状态密度(g●cm-3)熔点(℃)沸点(℃)碳C0.077+2,+4金刚石：无色固体石墨：灰黑色固体3.512.2535503652~3697(升华)48274827硅Si0.117+2,+4晶体硅：灰黑色固体2.32~2.3414102355锗Ge0.122+2,+4银灰色固体5.35937.42830锡Sn0.141+2,+4银白色固体7.28231.92260铅Pb0.175+2,+4蓝白色固体11.34327.51740稳定性：还原性：可燃性：氧化性：自然界中有游离态的碳。C+2CuO====2Cu+CO2C+H2O====CO+H2(水煤气)2C+O2(不足)=

5、===2CO高温C+SiO2=Si+CO↑Si+4HNO3=SiO2↑+4NO2↑+2H2OC+O2=CO2C+2H2=CH4（3）碳族元素的单质的化学性质注意：一般不考虑C的氧化性2、氧化物（1）CO：物理性质：无色无味、难溶于水，有毒（CO和血红蛋白结合，使血红蛋白无法和O2结合，而使细胞缺氧引起中毒）化学性质：（还原性）2CO+O22CO2（淡蓝色火焰）点燃3CO+Fe2O33CO2+2Fe（炼铁）高温1、如何检验CO气体？2、写出三个不同类型的生成CO的化学反应方程式（2）CO2：物理性质：无色无味、能溶于水，无毒，不支持燃烧化学性质：氧化性：CO2+C2CO高温CO2+2Mg2M

6、gO+C点燃酸性氧化物通性：2NaOH十CO2＝Na2CO3十H2O(用于吸收CO2)Ca(OH)2十CO2＝CaCO3↓十H2O(用于检验CO2)CO2与碱溶液反应时，随着反应物量的比例不同，产物不同：CO2十2NaOH(过量)=Na2CO3十H2OCO2十NaOH(不足量)＝NaHCO3思考:1.在饱和Na2CO3溶液中通CO2的现象?侯氏制碱法的原理是什么?2.在澄清石灰水中通足量的CO2的图象如何,产生同样的沉淀通入的CO2一样吗,如何求解？(3)一氧化碳与二氧化碳的比较一氧化碳二氧化碳物理性质无色、无味、有毒、难溶于水无色、略带酸味、能溶于水、固态称干冰化学性质1、可燃性1、不能燃烧

7、、不助燃2、还原性2、氧化性3、不成盐氧化物3、酸性氧化物实验室制法略CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O工业制法高温C+H2O=CO+H2高温CaCO3=CaO+CO2↑例1：水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气，其主要成分是CO、H2，还含有CO2和水蒸气，请用如图所示装置设计一个实验，以确认上述混合气中含有CO和H2。连接上述装置的正确顺序是：E，F接D，C接A，B（或B，A）接J