H4SiO4、Ge(OH)4、Sn(OH)4、Pb(OH)4酸性逐漸減弱、堿性課件

熱彎玻璃防彈玻璃熱彎玻璃防彈玻璃1H4SiO4、Ge(OH)4、Sn(OH)4、Pb(OH)4酸性逐漸減弱、堿性課件2新型無機非金屬材料新型無機非金屬材料3第七章碳族元素?zé)o機非金屬材料第一節(jié)碳族元素第七章第一節(jié)碳族元素4結(jié)構(gòu)位置性質(zhì)決定反映反映反映決定決定碳族元素構(gòu)位性一體，相互可推斷結(jié)構(gòu)位置性質(zhì)決定反映反映反映決定決定碳族元素構(gòu)位性一5一、碳族元素二、硅三、二氧化硅一、碳族元素二、硅三、二氧化硅66C14Si32Ge50Sn82Pb6C14Si32Ge50Sn82Pb71、原子結(jié)構(gòu)一、碳族元素(共3個要點)碳族元素在周期表中的位置原子結(jié)構(gòu)示意圖相同點

最外層有4個電子，在化學(xué)反應(yīng)中既不易得到電子，也不易失去電子，多數(shù)元素既表現(xiàn)金屬性，又表現(xiàn)非金屬性。遞變性

從碳到鉛，隨著核電荷數(shù)增多，電子層數(shù)遞增，原子半徑增大，核對最外層電子引力減弱，原子得電子能力減弱、失去電子能力增強，元素非金屬性減弱、金屬性增強，單質(zhì)氧化性減弱、還原性增強。1、原子結(jié)構(gòu)一、碳族元素(共3個要點)碳族元素在周期表中8碳硅鍺錫鉛非金屬性：(3)碳族元素性質(zhì)的遞變性逐漸增強逐漸減弱金屬性：逐漸增強得電子能力：逐漸減弱失電子能力：逐漸增強單質(zhì)氧化性：逐漸減弱單質(zhì)還原性：碳硅鍺錫鉛非金屬性：(3)碳9

碳（非金屬）硅（非金屬性比金屬性強）鍺（金屬性比非金屬性明顯）錫（金屬）鉛（金屬）

事實說明碳族元素從上到下明顯的非金屬性逐漸變?yōu)槊黠@的金屬性。碳硅（非金屬性比金屬性強）鍺（金屬性比非金屬性10氧化物元素最高價氧化物對應(yīng)水化物氫化物氫化物的穩(wěn)定性CO2、SiO2、GeO2、SnO2、PbO2討論：從各元素的非金屬性和金屬性強弱來分析各元素最高價氧化物的水化物的酸堿性以及氫化物的穩(wěn)定性是怎樣變化的？H2CO3、H4SiO4、Ge（OH)4、Sn（OH)4、Pb（OH)4

酸性逐漸減弱、堿性逐漸增強CH4、SiH4、穩(wěn)定性逐漸減弱氧化物CO2、SiO2、11單質(zhì)顏色、狀態(tài)熔、沸點密度金剛石：無色固體石墨：灰黑色固體晶體硅：灰黑色固體銀灰色固體銀白色固體藍灰色固體

高低小大物理性質(zhì)的遞變碳鉛硅鍺錫單質(zhì)顏色、狀態(tài)熔、沸點122、元素單質(zhì)的各種性質(zhì)：碳硅鍺錫鉛顏色金：無色墨：灰黑灰黑色銀灰色銀白色藍白色晶體類型原子晶體原子晶體金屬晶體金屬晶體金屬晶體熔沸點高低較低更低密度總趨勢：小大導(dǎo)電性金：不導(dǎo)墨：導(dǎo)電半導(dǎo)體半導(dǎo)體導(dǎo)體導(dǎo)體主要價態(tài)都是+2、+4價穩(wěn)定價態(tài)都是+4價+2價PbO2+4HCl(濃)=PbCl2+Cl2↑+2H2O2、元素單質(zhì)的各種性質(zhì)：碳硅鍺13C60金剛石石墨碳的三種同素異形體C60金剛石石墨碳的三種同素異形體143、碳的第三種同素異形體：足球烯(1)發(fā)現(xiàn)：1985年，科學(xué)家用激光束照射石墨得灰色氣體，用有機溶劑萃取得n﹤200的大量簇分子，含60個碳的分子比較多。(2)合成：將幾十伏的電流電壓加在兩根碳棒上，當兩根碳棒距離很小時，就會產(chǎn)生電弧放電導(dǎo)致短路，產(chǎn)生的碳煙中含有大量的C60,再用有機溶劑萃取碳煙。(3)結(jié)構(gòu)：籠狀分子，固態(tài)時是分子晶體，每個碳原子只跟相鄰的三個碳原子形成共價鍵，60個碳原子構(gòu)成球形，共32面體，包括12個五邊形，20個六邊形。C60圖片晶體圖片3、碳的第三種同素異形體：足球烯(1)發(fā)現(xiàn)：1985年，科學(xué)15H4SiO4、Ge(OH)4、Sn(OH)4、Pb(OH)4酸性逐漸減弱、堿性課件16H4SiO4、Ge(OH)4、Sn(OH)4、Pb(OH)4酸性逐漸減弱、堿性課件17(4)性質(zhì)：C60摻雜鉀、銣等有超導(dǎo)性，超導(dǎo)起始溫度達到18K。北大和科學(xué)院合作制得Rb3C60，超導(dǎo)起始溫度高達28K，領(lǐng)先于世界先進水平。(5)成果：最大的足球烯單晶的直徑僅為6mm，浙江大學(xué)的科學(xué)家制取直徑為1.3㎝的高品質(zhì)單晶，走在世界前列。1996年的諾貝爾授予羅伯特、克羅特和斯莫利等三位科學(xué)家，表彰他們有關(guān)富勒烯的發(fā)現(xiàn)、制備和性質(zhì)研究。(4)性質(zhì)：C60摻雜鉀、銣等有超導(dǎo)性，超導(dǎo)起始溫度達到1818<納米碳管>(1)、發(fā)現(xiàn)：知道了C60的制備以后，人們的注意力全部集中在觀察碳灰上，而日本科學(xué)家飯島澄男卻仔細觀察了放電后在陽極上產(chǎn)生的沉淀物，是他意外發(fā)現(xiàn)了納米碳管。(2)、什么是納米碳管？

石墨有層狀結(jié)構(gòu)，可以看作是由原子紙一層一層堆疊而成。若將一層或幾層這樣的原子紙卷成圓筒形狀，就是納米碳管。中科院解思深教授制得0.5nm碳管，麻省理工學(xué)院秦祿昌博士制得最小的納米碳管0.4nm。乘座電梯上太空(3)、應(yīng)用前景廣泛<納米碳管>(1)、發(fā)現(xiàn)：知道了C60的制備以后，人們的注意19H4SiO4、Ge(OH)4、Sn(OH)4、Pb(OH)4酸性逐漸減弱、堿性課件20二、硅(共5個要點)1、存在和狀態(tài)：(1)只有化合態(tài)，無游離態(tài)；在地殼中含量居第二位。(2)兩種同素異形體：晶體硅和無定形硅。2、物理性質(zhì)：灰黑色，有金屬光澤、硬而脆的固體，熔沸點較高。3、化學(xué)性質(zhì)：不活潑(1)常溫下：①Si+2F2=SiF4②Si+4HF=SiF4+2H2↑③Si+2KOH+H2O=K2SiO3+2H2↑注：其它氧化劑，如Cl2、O2、H2SO4、HNO3等常溫下都不與硅起反應(yīng)。二、硅(共5個要點)1、存在和狀態(tài)：(1)只有化合態(tài)，無游離21(2)加熱時：與某些非金屬反應(yīng)Si+O2==SiO2Si+2H2===SiH44、工業(yè)制粗硅：SiO2+2C===Si+2CO↑高溫粗硅提純：Si+2Cl2===SiCl4高溫高溫SiCl4+2H2===Si+4HCl高溫5、用途：高純硅：半導(dǎo)體材料。合金：變壓器鐵芯（含硅4%的鋼有導(dǎo)磁性）耐酸設(shè)備（含硅15%左右的鋼有耐酸性）(2)加熱時：與某些非金屬反應(yīng)Si+O2==SiO2Si+222三、二氧化硅(共4個要點)1、物理性質(zhì)：堅硬難熔的固體有晶體和無定形兩大類。晶體二氧化硅叫石英、水晶，天然二氧化硅叫硅石、石英砂。2、化學(xué)性質(zhì)：十分穩(wěn)定(1)酸性氧化物：但是不溶于水，也不與水反應(yīng)。(2)常溫與氫氟酸、強堿反應(yīng)4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O2NaOH+SiO2==Na2SiO3+H2O(所以，不能用磨口玻璃塞盛堿性溶液，如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。)三、二氧化硅(共4個要點)1、物理性質(zhì)：堅硬難熔的固體23(3)高溫時：SiO2+CaO===CaSiO3高溫Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑高溫CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑高溫3、用途：光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子儀器、工藝品（水晶、瑪瑙）、石英玻璃、玻璃原料和建筑材料等。注意：硅肺?。ㄎ尾。?，長期吸入SiO2粉塵干態(tài)下物質(zhì)間的反應(yīng)規(guī)律:高沸點物質(zhì)（SiO2）制低沸點物質(zhì)（CO2）SiO2+2C===Si+2CO↑高溫Na+KCl===NaCl+K↑高溫注意：(3)高溫時：SiO2+CaO===CaSiO3高溫Na2C244、硅酸及硅酸鹽：(1)硅酸：硅酸、原硅酸都不溶于水，屬于弱酸，其酸性比碳酸弱：Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H4SiO4↓H4SiO4===H2SiO3+H2O(易)(2)硅酸鹽：①多數(shù)不溶于水(Na2SiO3易溶)②金屬氧化物形式：Al2(Si2O5)(OH)4KAlSi3OxX=8K2