本章知识点碳族元素及其化合物学习教案.pptx
会计学 1本章知识点碳族元素及其化合物第一页，编辑于星期日：十五点 三十九分。第一节 第一节 碳族元素、碳及其化合物 碳族元素、碳及其化合物内容提要：一、碳 一、碳 族 族 元 元 素 素三、碳 三、碳 及 及 其 其 化 化 合 合 物的转化关 物的转化关 系 系二、碳 二、碳 的 的 单 单 质 质 性 性 质 质四、针 四、针 对 对 性 性 讲 讲 练 练第1页/共25页第二页，编辑于星期日：十五点 三十九分。一、碳族元素第2页/共25页第三页，编辑于星期日：十五点 三十九分。能形成+4 价、+2 价的化合物 能形成通式为RH4的气态氢化物 最高价氧化物对应水化物通式为H2RO3或R（OH）4相似性递变性1、原子结构最外层都有4 个电子。2、物性单质都是固体。3、化性原子结构 单质物性化性核电荷数增加，电子层数增加原子半径增大熔沸点逐渐降低密度逐渐增大氢化物稳定性逐渐减弱最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱正二价化合物的稳定性逐渐增强正四价化合物的稳定性逐渐减弱第3页/共25页第四页，编辑于星期日：十五点 三十九分。1.1.碳族元素性质的递变规律 碳族元素性质的递变规律 元素性质碳(C)硅(Si)锗(Ge)锡(Sn)铅（Pb）主要化合价单质色、态氢化物RH4的稳定性主要氧化物最高价氧化物的水化物化学式酸碱性 酸性递减 碱性递增（多数有两性）金属性、非金属性+2、+4+2、+4+2、+4+4+2、+4无色或黑色固体 灰黑色固体灰白色固体银白色固体蓝白色固体逐渐减弱 逐渐减弱CO、CO 2SiO 2GeOGeO 2SnOSnO2PbO、PbO 2H 2 CO 3H 2 SiO 3 H 4 SiO 4Ge(OH)4 Sn(OH)4Pb(OH)4非金属性递减、金属性递增第4页/共25页第五页，编辑于星期日：十五点 三十九分。学生练习2下列关于碳族元素的说法中，错误的是()A.它们从上到下的非金属性向金属性递变的趋势比卤族元素明显 B.碳族元素的气态氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱 C碳族元素原子的最外层都有4个电子 D.主要化合价有+2价和+4价，大多数+2价化合物稳定D第5页/共25页第六页，编辑于星期日：十五点 三十九分。3 3、锡、铅两种元素的主要化合价是、锡、铅两种元素的主要化合价是+2+2价和 价和+4+4价，其中 价，其中+2+2价锡和 价锡和+4+4价铅的化合物是不稳定的，价铅的化合物是不稳定的，+2+2价锡离子有强 价锡离子有强还原性，还原性，+4+4价铅化合物有强氧化性。如 价铅化合物有强氧化性。如Sn Sn2+2+比 比Fe Fe2+2+还 还原性强，原性强，PbO PbO2 2比 比Cl Cl2 2氧化性强，写出下列反应的化学方程 氧化性强，写出下列反应的化学方程式：式：FeCl FeCl3 3溶液滴入 溶液滴入SnCl SnCl2 2溶液；溶液；PbO PbO2 2遇浓盐酸。遇浓盐酸。答案：答案：2 FeCl3+SnCl22 FeCl2+SnCl4 PbO2+4HClPbCl2+2H2O+Cl2针对性训练第6页/共25页第七页，编辑于星期日：十五点 三十九分。1、碳的同素异形体金刚石石 墨C60二、碳的单质第7页/共25页第八页，编辑于星期日：十五点 三十九分。二、碳的单质性质1、同素异形体 金刚石：色_ 晶体,键角_，硬度，导电 石墨：色不透明,金属光泽,滑腻,导电 无定形碳：包括炭黑、木炭、活性炭、焦炭C60:“足球烯”，属_ 晶体无 原子晶体 109 0 28高 不黑有 能分子晶体第8页/共25页第九页，编辑于星期日：十五点 三十九分。2 2、3 3 一氧化碳和二氧化碳 一氧化碳和二氧化碳 一氧化碳 一氧化碳 二氧化碳 二氧化碳物理性质 物理性质 化 化 学 学 性 性 质 质实验室制法 实验室制法收 收 集 集 方 方 法 法 检 检 验 验 方 方 法 法 工 工 业 业 制 制 法 法无色无毒味气体，有毒，难溶于水。无色略带酸味气体，无毒，能溶于水，固态时俗称干冰。1、可燃性2、还原性（跟Fe3O4、CuO、H2OSiO2的反应）3、不成盐氧化物 1、不能燃烧，一般情况下不助燃2、氧化性（跟C、Mg的反应）3、酸性氧化物（跟碱反应）HCOOH H2O+CO浓H2SO4 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O排水法向上排空气法 点燃后在火焰上罩上干燥的烧杯和粘有澄清石灰水的烧杯，出现浑浊使澄清石灰水变浑浊水煤气:C+H2O CO+H2高温煅烧石灰石：CaCO3 CaO+CO2 高温第9页/共25页第十页，编辑于星期日：十五点 三十九分。针对性训练 针对性训练反应式 反应生产或实验中的应用CO2+Na2OCO2+NaOHCO2+Ca(OH)2 CO2+CaCO3+H2O CO2+NH3+H2O CO2+NH3+NaCl+H2O 吸收CO 2检验CO 2钟乳石的形成制碳铵候氏制碱第10页/共25页第十一页，编辑于星期日：十五点 三十九分。二、碳及其化合物的转化关系C CO2Na2CO3NaHCO3CO CaCO3Ca(HCO3)2CaC2C2H2O2、HNO3等O2、SiO2等CaOH2OMgNaOH、Na2O2等C Ca(OH)2O2等SiO2、高温等CO2+H2OCa(OH)2或 H+或加热CO2+H2ONaOH或加热Ca(OH)2Ca(OH)2H+第11页/共25页第十二页，编辑于星期日：十五点 三十九分。写出下列18的反应式C CO2Na2CO3NaHCO3CO CaCO3Ca(HCO3)2CaC2C2H21234 5876练习：点击：进入针对性训练第12页/共25页第十三页，编辑于星期日：十五点 三十九分。10928 金刚石是一种具有空间网状结构的原子晶体，在晶体中，每个碳原子都被相邻的4 个碳原子包围，处于4 个碳原子的中心，以共价键与4 个碳原子结合。成为正四面体结构，这些正四面体向空间发展，构成彼此联结的立体网状结构。金刚石的熔点（3550）和沸点（4827）都很高,硬度很大。金刚石 10金刚石 5磷灰石 9刚玉 4萤石 8黄玉 3方解石 7石英 2石膏 6正长石 1滑石硬度 矿物 硬度 矿物返 回第13页/共25页第十四页，编辑于星期日：十五点 三十九分。返 回-120共价键范德华力 石墨是层状结构，在每一层内，碳原子排成六边形，每个碳原子与其它3个碳原子以共价键结合，形成平面的网状结构；在层与层之间，是以分子间作用力结合的。由于同一层的碳原子以较强共价键结合，使石墨的熔点很高(比金刚石的还要高）,沸点与金刚石相同。但由于层与层之间的分子间作用力很弱，容易滑动，使石墨的硬度很小。石墨第14页/共25页第十五页，编辑于星期日：十五点 三十九分。C60返 回第15页/共25页第十六页，编辑于星期日：十五点 三十九分。双基巩固第一题第二题 第三题第一题第二题研究性试题 研究性试题第16页/共25页第十七页，编辑于星期日：十五点 三十九分。1、下列对碳的同素异形体：金刚石、石墨、和C60的说法中，错误的是 A 熔点：金刚石石墨C60 B 沸点：金刚石=石墨C60 C 在一定条件下与O2反应生成CO2 D 在一定条件下它们可能相互转化A返回一、双基巩固 一、双基巩固第17页/共25页第十八页，编辑于星期日：十五点 三十九分。一、巩固双基n n 2 2、第、第 A A族元素中 族元素中C C、Si Si、Ge Ge、Sn Sn的 的+4+4价化合 价化合物是稳定的，而铅的 物是稳定的，而铅的+2+2价化合物是稳定的。价化合物是稳定的。Ge Ge是一种良好的半导体材料，被广泛应用于电 是一种良好的半导体材料，被广泛应用于电子工业上。它可从煤燃烧的烟道灰中提取。其 子工业上。它可从煤燃烧的烟道灰中提取。其过程如下：烟道灰 过程如下：烟道灰(含 含GeO GeO2 2)锗的氯化物锗酸纯 锗的氯化物锗酸纯净的锗的氧化物锗。写出 净的锗的氧化物锗。写出、步反应 步反应的化学方程式。的化学方程式。返回第18页/共25页第十九页，编辑于星期日：十五点 三十九分。3 3、BGO BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料，曾用于锘贝尔奖获得者丁肇中的著名实 是我国研制的一种闪烁晶体材料，曾用于锘贝尔奖获得者丁肇中的著名实验，它是锗酸铋的简称。若知：验，它是锗酸铋的简称。若知：BGO BGO中，锗处于最高价态；中，锗处于最高价态；在 在BGO BGO中，中，铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同，在此氯化 铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同，在此氯化物中铋具有最外层 物中铋具有最外层8 8个电子稳定结构；个电子稳定结构；BGO BGO可看成是由锗和铋两种元素的 可看成是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物，且在 氧化物所形成的复杂氧化物，且在BGO BGO 晶体的化学式中，这两种氧化物所 晶体的化学式中，这两种氧化物所含的总质量相同。请填空：含的总质量相同。请填空：锗和铋的元素符号分别是和。锗和铋的元素符号分别是和。BGO BGO晶体的化学式是。晶体的化学式是。BGO BGO晶体中所含铋的氧化物的化学式是。晶体中所含铋的氧化物的化学式是。GeBi2Bi2O33GeO2或Bi4（GeO4）3Bi2O3返回第19页/共25页第二十页，编辑于星期日：十五点 三十九分。因为在BGO中，锗处于最高价（即+4价），其氧化物的化学式可写成GeO2。而铋的价态跟氯化铋相同，且因为在此化合物中铋具有8个电子的稳定结构，可知铋的化合价应是+3价，则铋的氧化物的化学式可写成Bi2O3，又因为在BGO中这两种氧化物中氧元素的总质量相同故根据第 点可知：BGO的化学式可写成2Bi2O33GeO2或Bi4（GeO4）3的形式。返回解析第20页/共25页第二十一页，编辑于星期日：十五点 三十九分。研究性试题（题见学案）研究性试题（题见学案）n n 1、课题式课堂是研究性学习的一种方式，其基本教学模式为：n n 提出课题确定研究方案解决问题总结和评价第21页/共25页第二十二页，编辑于星期日：十五点 三十九分。证明CO 有还原实验装置CuO澄清石灰水返回第22页/共25页第二十三页，编辑于星期日：十五点 三十九分。证明PbO 中有氧的装置返回第23页/共25页第二十四页，编辑于星期日：十五点 三十九分。第24页/共25页第二十五页，编辑于星期日：十五点 三十九分。
