碳、硅單質(zhì)的性質(zhì)

碳、硅單質(zhì)的性質(zhì)碳元素和硅元素碳元素和硅元素同屬于第ⅣA族元素+624碳原子：硅原子：+14284非金屬性？氫化物穩(wěn)定性？最高價含氧酸酸性？它們最外層都是4個電子，不容易失也不容易得電子，常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，一般表現(xiàn)為還原性。CSiGeSnPb相似性遞變性1、最外層都有4個電子，化合價主要有4和2，易形成共價化合物。2、氣態(tài)氫化物的通式：RH4,3、最高價氧化物通式:RO2,對應(yīng)的水化物通式為H2RO3或ROH4非金屬性減弱、金屬性增強(qiáng)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性減弱，堿性增強(qiáng)氫化物的穩(wěn)定性減弱元素名稱（符號）碳（C）硅（Si）鍺（Ge）錫（Sn）鉛（Pb）主要化合價穩(wěn)定價態(tài)最高價氧化物最高價氧化物對應(yīng)水化物對應(yīng)酸堿性變化

2442PbO2CO2SiO2GeO2SnO2H2CO3H2SiO3GeOH4SnOH4PbOH4酸性逐漸減弱，堿性逐漸增強(qiáng)（1）Fe3O4按照氧化物的形式可表示為FeO·Fe2O3。試根據(jù)化合價規(guī)則對Pb3O4用上述形式進(jìn)行表示，其氧化物形式應(yīng)為。（2）已知鉛的＋2價化合物是穩(wěn)定的，則鉛的＋4價化合物應(yīng)具有較強(qiáng)的氧化性。試寫出PbO2、Pb3O4與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。（3）錫的穩(wěn)定價態(tài)是4價，則可知2價的錫具有較強(qiáng)的還原性。往SnCl2溶液中滴加雙氧水，試寫出反應(yīng)的離子方程式。思考與交流碳、硅的同素異形體1自然界中的碳元素既有游離態(tài)，又有化合態(tài)，而硅元素因有親氧性，所以僅有態(tài)。碳單質(zhì)主要有金剛石、石墨、C60等同素異形體，硅單質(zhì)主要有和硅兩大類?；暇w無定形金剛石、晶體硅在金剛石結(jié)構(gòu)中，每個碳原子都被相鄰的4個碳原子包圍，處于4個碳原子的中心，以共價鍵與4個碳原子結(jié)合，成為正四面體結(jié)構(gòu)，這些正四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成彼此聯(lián)結(jié)的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。金剛石的熔點（>3550℃）和沸點（4827℃）都很高,硬度很大?？臻g網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：具有5個C原子形成的四面體結(jié)構(gòu)單元，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。金剛石具有極大的硬度，但不能導(dǎo)電。層狀結(jié)構(gòu)：每一層上均可導(dǎo)電，具有導(dǎo)電性；層與層之間可滑動，使石墨質(zhì)地軟，有滑膩感。石墨是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi)，碳原子排成六邊形，每個碳原子與其它3個碳原子以共價鍵結(jié)合；在層與層之間是以分子間作用力結(jié)合的。由于同一層的碳原子以較強(qiáng)共價鍵結(jié)合，使石墨的熔沸點很高。但由于層與層之間的分子間作用力很弱，容易滑動，使石墨的硬度很小。碳、硅的同素異形體2單質(zhì)的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)與用途比較

碳硅結(jié)構(gòu)金剛石：

結(jié)構(gòu)石墨：層狀結(jié)構(gòu)晶體硅：與金剛石類似的

結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)金剛石熔點高、硬度大石墨熔點高、質(zhì)

，有滑膩感晶體硅為灰黑色固體，有金屬光澤、硬度大、熔點

.

用途金剛石用作切割刀具，

用作電極、鉛筆芯晶體硅用作

材料、硅芯片和硅太陽能電池空間網(wǎng)狀空間網(wǎng)狀軟高石墨半導(dǎo)體碳、硅的同素異形體1、7g晶體硅中含個共價鍵；2、已知：SiO2晶體結(jié)構(gòu)可看作晶體硅結(jié)構(gòu)中，每兩個Si原子之間通過O原子連接，形成兩個Si—O單鍵。1molSiO2中含molSi—O單鍵；若Si—O單鍵鍵能為423J/mol，將6gSiO2中共價鍵全部斷裂需要的能量為J。44×0.1×423=169.2169.2化學(xué)性質(zhì)——還原性1碳CCOCO2碳單質(zhì)與氧化物的轉(zhuǎn)化2C+O2=2CO點燃C+O2=CO2點燃2CO+O2=2CO2點燃C+CO2=2CO高溫碳單質(zhì)常在制備Cu、Si、水煤氣等物質(zhì)的工業(yè)生產(chǎn)中作為還原劑?；瘜W(xué)性質(zhì)——還原性2硅Si+O2=SiO2Si+2Cl2=SiC