知识梳理·题型构建3.PPT

第六单元 非金属及其化合物（3） 授课人：董 啸 一、碳族元素 1、碳族元素： 碳族元素位于元素周期表第ⅣA族，包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)五种元素。 2、原子结构特点： 最外层都有4个电子，随着核电荷数的递增，电子层数增多，原子半径逐渐增大。 在元素周期表中，碳族元素位于活泼金属(I A)族向活泼非金属(ⅦA族)过渡的中间位置，其最外层电子数为4，既不容易得到电子，又不容易失去电子；碳族元素的成键特征是易形成共价键，难形成离子键。碳元素形成的单质(金刚石)硬度最大；碳元素形成的化合物种类最多；在所有非金属形成的气态氢化物中，甲烷中氢元素的质量分数最大；12C是元素相对原子质量的标准原子。 3、物理性质： 单质的密度逐渐增大，单质的熔沸点逐渐降低。硅在地壳中的含量仅次于氧，其单质晶体是一种良好的半导体材料。铅的金属活动性比锡弱。单质铅的颜色为蓝白色，其熔点比锡高。 4、化学性质及递变规律： 主要化合价+2，+4价，氢化物化学式通式为RH4,氧化物的常见形式RO、RO2,最高价氧化物的水化物为H2RO3(或H4RO4)；从上到下元素非金属性逐渐减弱，元素的金属性逐渐增强。气态氢化物RH4稳定性逐渐减弱，最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱，H2RO3的酸性逐渐减弱，除Pb外+4价稳定，Pb+2价稳定。 锡、铅不同价态化合物稳定性的应用: 锡的+4价化合物稳定，而铅的+2价化合物稳定，可以推出下列结论： ①单质与非金属反应生成物价态不同： Sn+2C12= SnCl4 Pb+C12=PbCl2 ② +4价铅的化合物具有强氧化性： PbO2+4HCl(浓)=PbCl2+Cl2+2H2O ③+2价锡的化合物具有强还原性: SnCl2+2FeCl3=SnCl4+2FeCl2 二、碳和碳的化合物 1、单质碳的性质 (1)同素异形体： 金刚石、石墨、C60、C70，另外炭黑、木炭、焦炭、活性炭等无定形碳也都是碳的同素异形体，它们的物理性质不同，如活性炭有吸附性等。 (2)化学性质 ①可燃性： C+O2=CO2 2C+O2(不足)=2CO2 ②还原性： C+2CuO=2Cu+CO2 C+H2O=CO+H2(水煤气) (3)用途： 金刚石用于切割、钻头、制装饰品等；石墨用于制造电极、铅笔芯、坩埚、润滑剂等。 2、一氧化碳的性质 (1)物理性质： 无色无味的气体，有毒，不溶于水。 (2)化学性质： ①可燃性： 2CO+O2=2CO2(用点燃的方法除去CO) ②还原性： Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2(炼铁) CuO+CO = Cu+CO2(除CO) CO+H2O=CO2+H2(工业上用于制H2) (3)毒性： CO有剧毒，与血液里的血红蛋白结合，使人体缺氧而死亡。CO是空气污染物之一，主要来自汽车尾气、煤和石油的朱充分燃烧及钢铁的冶炼等。 3．二氧化碳的性质 (1)物理性质： 无色无味、密度比空气大的气体，微溶于水，能引起“温室效应”，固体CO2叫做“干冰”。 (2)化学性质： ①氧化性： CO2+C=2CO CO2+2Mg =2MgO+C ②酸性氧化物 CO2+H2O===H2CO3 ≒ H++HCO3-(弱电离) CO2+Ca(OH)2==CaCO3+H2O CO2+CaCO3+H2O==Ca(HCO3)2 常见弱酸的酸性强弱比较： CH3COOHH2CO3HClOH2SiO3HAlO2 ⅰ、过量的CO2通入到碳酸盐或某些弱酸盐中，生成碳酸的酸式盐，如: CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3 CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2 CO2+NaClO+H2O=HClO+NaHCO3 CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3 HCO3-与H+、OH-都能发生反应，故不能大量共存: HCO3-+ H+==CO2 +H2O HCO3-+ OH- = CO32-+H2O ⅱ、CO2通入硅酸钠溶液或偏铝酸钠溶液中，可生成沉淀，是生成碳酸的正盐还是碳酸的酸式盐，应根据通入的CO2的量而定。 2CO2(足量)+Na2SiO3+