第七章碳族元素第一节碳族元素碳元素单质及其化合物复习目标展示1．了解碳族元素的相似性和递变性、熟记特殊性。2．掌握碳元素的几种同素异形体及其物理特性。3．理解C、CO的还原性及其应用，并能够熟练掌握CO2的性质及制法。知识点1碳族元素问题1：结合元素周期律(表)的知识，如何理解ⅣE元素的结构与性质1.在元素周期表中的位置位于元素周期表的第族。包括碳（）、硅（）、锗（）、锡（）、铅（）5种元素。2.相似性（1）都有、价（+2价的硅不稳定）。（2）氢化物RH4及卤化物RX4均为正四面体，为分子。（3）都有RO、RO2两种氧化物。（4）RH4、R单质及+2价化合物（CO、Sn2+）有。ⅣACSiGeSnPb+4+2非极性还原性3.递变性（1）（2）从C到Pb，对应氢化物稳定性依次。（3）从C到Pb，最高价氧化物对应的水化物的酸性依次。CSiGeSnPb、、、、非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强减弱减弱4.特殊性（1）C、Si、Ge、Sn的+4价稳定，Pb的价稳定，价的铅有极强的氧化性。在碳氢化合物和硅烷中碳和硅均呈负价。（2）原子晶子：金刚石、晶体Si、SiO2；半导体材料：Si、Ge。+2+4【思维延伸】（1）最高正价与最低负价绝对值相等的元素不一定是ⅣA族元素，也可能是H元素。（2）单质最硬、形成化合物种类最多的元素是碳元素。碳元素单质及其氧化物名称金刚石石墨C60(C70)晶体结构正四面体，立体网状结构，原子晶体平面正六边形的层状结构，混合型晶体笼状结构，形似足球，分子晶体主要性质熔、沸点很高，硬度大，难溶于溶剂，不导电熔点很高，质软，有滑腻感，导电可与金属掺杂形成超导体主要用途钻具、装饰品润滑剂、电极、铅笔芯、耐火材料高温润滑剂、耐热和防火知识点2碳元素单质及其氧化物问题2：碳元素有几种同素异形体？怎样鉴别CO与CO2？5.碳的同素异形体6.碳单质的性质7．CO与CO2的比较【思维延伸】(1)最近又发现了C70、C90等许多C元素的同素异形体。(2)C与SiO2的反应属于同主族元素单质间的置换反应，是制取粗硅的反应。(3)CO主要用于冶金工业作还原剂；CO2用作致冷剂、光合作用、人工降雨。考点1CO2与碱（盐）的反应（碳酸盐及碳酸氢盐的转化)1．与碱的反应若碱中的阳离子是Ca2＋、Mg2＋、Ba2＋等，则会生成碳酸盐沉淀，继而碳酸盐溶解又转化成碳酸氢盐。2．与盐的溶液反应反应的实质H2CO3的酸性比某些酸的酸性强。常见的有：(1)H2S、H2SO3、H2CO3都是二元弱酸，与碱反应情况用数轴表示(以H2CO3为例)如下：注意：“CO2+H2O”相当于H2CO3；“SO2+H2O”相当于H2SO3。（2）Al（OH）3不溶于H2CO3，因此无论CO2量多少，与反应只生成Al（OH）3。（Al（OH）3相当于“HAlO2+H2O”）2AlO要点深化【例1】(2009·全国理综Ⅱ)下列叙述中正确的是()A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成B．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为12∶C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同D．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出解析：本题考查碳酸盐与碳酸氢盐之间的转化问题。在含有碳酸钙沉淀的溶液中通入二氧化碳恰好生成碳酸氢钙，其与碳酸氢钠混合不发生反应，不会生成碳酸钙沉淀，A项错误；碳酸钠与盐酸反应是分步反应，等物质的量的氯化氢与碳酸钠反应只生成碳酸氢钠，不能生成二氧化碳：Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3，B项错误；等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应：Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O，NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O，产生的二氧化碳在同条件下体积比为84106=4253∶∶，C项错误；向碳酸钠饱和溶液中通入足量二氧化碳，生成碳酸氢钠，由于碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠的溶解度，且溶剂减少、生成溶质质量增多，故析出碳酸氢钠晶体，Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3↓，D项正确。答案：D变式训练1.（2010·原创题）2009年12月19日哥本哈根气候国际会议在争吵中结束了，会议争论了“减少碳排放问题”。减少碳排放就是减少CO2的排放。下列有关CO2的说法正确的是（）A.哥本哈根会议上之所以提出减少CO2的排放问题，是因为CO2是...
