12第十二章氮族碳族和硼族2

第十二章氮族 碳族和硼族元素 无机化学多媒体电子教案 第二节碳族元素 12 2 1碳族元素概述 12 2 1碳族元素概述 称为碳族元素 p 含量不多 分布广 是地球上化合物种类最多的元素之一 是生物界的主要元素 分布广 在地壳上的含量仅次于氧 主要以硅酸盐矿和石英矿存在 常以硫化物伴生在其它金属硫化物矿中 是暗灰色 重而软的金属 晶态锗是重要的半导体材料 常温下表面上有一层保护膜 在空气和水中稳定 可防腐蚀 马口铁 镀锡铁 是食品罐头材料 铅主要以方铅矿 PbS 形式存在 是很软的重金属 强度不高它能挡住X射线 可制造铅玻璃 铅围裙等防护用品和防X射线的屏蔽材料 电缆包皮及铅蓄电池等 p 主要化合物 4 2 4 2的氧化数 4 高氧化数化合物稳定性减小低氧化数化合物稳定性增大即惰性电子对效应明显 p 12 2 2碳及其重要化合物 碳的同素异形体 金刚石 石墨 富勒烯碳原子簇 如C60 12 2 2碳及其重要化合物 碳的同素异形体 原子晶体 熔点高 硬度大室温下惰性 金刚石 碳的同素异形体 层状结构 有金属光泽质软 能导电 石墨 碳的同素异形体 C60的分子结构 由60个碳原子组成的32面体的空心球结构 富勒烯碳原子簇 12 2 2碳及其重要化合物 碳酸 CO2 H2OH2CO3 大部分CO2以水合分子形式存在 碳酸盐 如CaCO3 难溶 Ca HCO3 2 易溶 1 溶解性 12 2 2碳及其重要化合物 钟乳石 石笋的形成 自然界石灰石等在CO2 H2O作用下CaCO3 CO2 H2O Ca HCO3 2 难溶 易溶 随着自然条件的变化 上述反应逆向重新析出CaCO3 碳酸盐 如CaCO3 难溶 Ca HCO3 2 难溶 1 溶解性 12 2 2碳及其重要化合物 碳酸盐 碳酸盐 水溶液呈碱性碳酸氢盐 水溶液呈微碱性 2 水解性 解释 根据离子极化概念 2 热稳定性 3 热稳定性 解释 根据离子极化概念 2 热稳定性 H 极化力强 反极化作用大 3 热稳定性 1 碱金属碳酸盐稳定 难分解 电荷少 半径大8电子构型极化力小反极化作用小碳酸盐稳定 3 热稳定性 2 碳酸盐 碱土金属比碱金属不稳定 3 热稳定性 4 过渡金属碳酸盐稳定性较差 过渡金属离子具有非8电子构型 极化力强 反极化作用强 3 热稳定性 Ba OH 2 稀HCl或H2SO4 12 3 3碳化硼和碳化硅 12 2 3碳化硼和碳化硅 碳化硼 B4C 2B2O3 7C B4C 6CO 12 2 3碳化硼和碳化硅 碳化硅 SiC SiO2 3C SiC 2CO 12 3 4硅及其重要化合物 12 2 4硅及其重要化合物 卤化物 卤化物 2 纯氟硅酸不存在 在水溶液中稳定 3 氟硅酸的酸性与硫酸相近 重要盐 Na2 SiF6 是农业杀虫 灭菌剂 木材防腐剂可用于制造抗酸水泥 搪瓷等 12 2 4硅及其重要化合物 卤化物 12 2 4硅及其重要化合物 卤化物 12 2 4硅及其重要化合物 二氧化硅 硅石 12 2 4硅及其重要化合物 二氧化硅 硅石 12 2 4硅及其重要化合物 二氧化硅 硅石 12 2 4硅及其重要化合物 硅酸 通常以H2SiO3表示 12 2 4硅及其重要化合物 开始生成可溶于水的单硅酸以后逐步缩合脱水成硅酸溶胶 硅酸 12 2 4硅及其重要化合物 硅酸 12 2 4硅及其重要化合物 硅酸 12 2 4硅及其重要化合物 硅酸盐 过渡金属硅酸盐难溶于水 并具有特征颜色CuSiO3蓝绿色MnSiO3浅红色NiSiO3翠绿色Al2 SiO3 3无色透明CoSiO3紫色Fe2 SiO3 3红棕色硅花园 水中花园 演示 2 硅酸钠强烈水解 水溶液呈碱性 硅酸钠水溶液俗称水玻璃 又称 泡花碱 市售水玻璃为粘稠状液体M Na2O M SiO2 1 3 3 硅酸盐 12 2 5锡 铅重要化合物 12 2 5锡 铅重要化合物 氧化物和氢氧化物 Sn OH 2 2H Sn2 2H2OSn OH 2 2OH Sn OH 4 2 Pb OH 2 2H Pb2 2H2OPb OH 2 2OH Pb OH 4 2 氧化物和氢氧化物 氧化物和氢氧化物 盐类 1 锡 在碱性 酸性介质中均有的还原性 鉴定Sn2 的方法 1 锡 在碱性 酸性介质中均有的还原性 2 Pb IV 的氧化性 PbO2是强氧化剂 3 锡 易水解 SnCl4在潮湿空气中冒白烟 盐类 1 锡 在碱性 酸性介质中均有的还原性 2 Pb IV 的氧化性 PbO2是强氧化剂 4 铅 盐 绝大多数难溶于水 PbI2 2KI K2 PbI4 3 锡 易水解 SnCl4在潮湿空气中冒白烟 PbCl2 2HCl 浓 H2 PbCl4 盐类 1 锡 在碱性 酸性介质中均有的还原性 2 Pb IV 的氧化性 PbO2是强氧化剂 4 绝大多数铅盐难溶于水 3 锡 易水解 SnCl4在潮湿空气中冒白烟 5 硝酸铅与碳酸钠反应 盐类 硫化物 注意 这两组反应不同 硫化物 第二节结束 第十二章氮族 碳族和硼族元素 无机化学多媒体电子教案 第二节结束 碳酸解离常数的计算 碳酸解离常数的计算 以上的解离常数值是按溶于水的CO2全部转为H2CO3计算的实际大部分CO2以水合分子 CO2 H2O 形式存在 碳酸解离常数的计算 碳酸解离常数的计算 碳酸解离常数的计算 碳酸解离常数的计算 碳酸解离常数的计算 返回 返回 讲述完毕请返回 硅酸盐 硅酸盐 玻璃 水泥 陶瓷都含有硅酸盐 普通玻璃组成 Na2SiO3 CaSiO3 4SiO2加入不同的氧化物可呈现不同颜色 市场出售的玉 即翡翠 为 NaAl SiO3 2 天然硅酸盐 天然硅酸盐 种类繁多 结构复杂 通常视为SiO2和金属氧化物相结合的化合物 分子筛 分子筛 起 筛选 作用 能让气体或液体混合物中直径比孔径小的分子通过 直径大的留在外面 分子筛的通式 Mx n AlO2 x SiO y mH2OM 金属阳离子 一般为Na K Ca2 n 金属阳离子电荷数x n 金属阳离子个数泡沸石是一种天然分子筛 人工合成分子筛 以氢氧化钠 铝酸钠 水玻璃为原料 A型多用于气体的干燥 吸收和净化分离 X型和Y型 用于石油产品的催化裂化 催化加氢 催