第十二章碳硼族元素
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1、P区元素（一） 本章共用10课时 碳硼族及氮族元素单质的物理化学性质 碳硼族及氮族元素氢化物的物理化学性质 碳硼族及氮族元素含氧酸或氢氧化物的物理化学性质 碳硼族及氮族元素含氧酸盐和其它盐的物理化学性质通 性 碳族包括元素：碳族包括元素：C,Si,Ge,Sn,Pb 价层电子价层电子(价轨道价轨道): ns2np2 (ns np nd共共9个个, 对对C价轨道为价轨道为2s 2p共共4个个)。 主要氧化态：主要氧化态：-4, 2,4 电负性规律：自上到下变小，得电子能力下降，电负性规律：自上到下变小，得电子能力下降，失电子能力增强。失电子能力增强。 成键方式：成键方式：集团得到电子氧化态多变集团
2、得到电子氧化态多变, 形成离子化合物形成离子化合物 (极极难）难）共用电子对形成共价化合物，氧化态共用电子对形成共价化合物，氧化态-4(仅仅C）与电负性大的元素共用电子对，氧化态为正与电负性大的元素共用电子对，氧化态为正碳族、硼族、氮族通性硼族元素硼族元素碳族元素碳族元素氮族元素氮族元素包括元素包括元素B Al Ga In TlC Si Ge Sn PbN P As Sb Bi价层电子价层电子ns2np1ns2np2ns2np3价轨道价轨道(B，C，N为为2s2p)ns np ndns np ndns np nd硼族元素硼族元素碳族元素碳族元素氮族元素氮族元素氧化态氧化态1，3-4，2，4-3
3、 1 3 5失去电子失去电子易易 Sn Pb易易Sb Bi易易得到电子得到电子不能单独不能单独得到得到仅碳集团仅碳集团仅仅N，P但但难难共用电子共用电子对对仅形成仅形成 键键和多中心和多中心 键键 一般形成一般形成 键，键，C易形易形成成 或离域或离域 键键一般形成一般形成 键，键，N易形易形成成 或离域或离域 键键硼族元素硼族元素碳族元素碳族元素氮族元素氮族元素形成共价形成共价键能力键能力B较强，从较强，从上到下降上到下降C极强，从极强，从上到下降上到下降N强，从上强，从上到下降到下降化合物数化合物数量量较多较多极多极多多多亲氧元素亲氧元素B，AlC, SiP, As存在形式存在形式含氧酸盐
4、，含氧酸盐，Tl为硫化为硫化物物C单质，含单质，含氧酸盐，氧酸盐，Sn,Pb硫化硫化物物N单质，含单质，含氧酸盐，氧酸盐，As,Sb,Bi硫硫化物化物单质的性质 结构：通过共价键形成小分子，结构：通过共价键形成小分子，N、P易，易，C，As较难但可以（较难但可以（As4，C60），其余极难；通过），其余极难；通过共价共价 键形成大分子如键形成大分子如C(金刚石，石墨），金刚石，石墨），Si, B（二十面体的不同连接方式形成不同的同素（二十面体的不同连接方式形成不同的同素异形体）异形体）; 其二通过金属键形成金属晶体，如其二通过金属键形成金属晶体，如Al, Pb的单质，的单质，Ge,Sn既可形成
5、共价键而表现原既可形成共价键而表现原子晶体，又可形成金属键表现金属晶体。子晶体，又可形成金属键表现金属晶体。 物理性质：熔沸点均从上到下依次降低物理性质：熔沸点均从上到下依次降低(大分大分子间作用力看化学键的强弱子间作用力看化学键的强弱)，小分子熔沸点，小分子熔沸点很低如很低如N2，水溶性均很小，而大分子单质不论水溶性均很小，而大分子单质不论在极性溶剂还是在非极性溶剂中都不溶解。在极性溶剂还是在非极性溶剂中都不溶解。单质的性质 化学性质：化学性质：N2C，B，Si, Ge非常稳定，其余相对较活泼，非常稳定，其余相对较活泼，不同同素异形体差异很大。不同同素异形体差异很大。v同素异形体的形成方式：
6、同素异形体的形成方式：q成键方式上的差异引起同素异形体。此类同素成键方式上的差异引起同素异形体。此类同素异形体的物理性质和化学性质差异均很大，如异形体的物理性质和化学性质差异均很大，如红磷和白磷，金刚石和石墨，氧和臭氧等；红磷和白磷，金刚石和石墨，氧和臭氧等；q分子结构一样，但晶体堆积方式不同引起的同分子结构一样，但晶体堆积方式不同引起的同素异形体。此类同素异形体的化学性质完全一素异形体。此类同素异形体的化学性质完全一样，仅物理性质稍有不同，如单斜硫和正交硫样，仅物理性质稍有不同，如单斜硫和正交硫（斜方硫）。（斜方硫）。单质的性质成键能力从上到下依次减弱成键能力从上到下依次减弱(半径依次增大半
7、径依次增大),C,Si, Ge,B,Al，P的亲氧亲氟能力特别强的亲氧亲氟能力特别强弱氧化剂弱氧化剂(仅仅C)：Ca+ 2C= CaC2碳硼族 单 质 化学性质：化学性质： 还原剂还原剂: Si+ O2 = SiO2 歧化反应（仅歧化反应（仅C）：）：3C + CaO(电炉）电炉） = CaC2 + CO 与碱作用放出氢气：与碱作用放出氢气：2B + 6OH- =3H2+2BO33- 与酸作用放出氢气：与酸作用放出氢气：Sn +2H+ = Sn2+ + H2 单质制备：单质制备： 原料：原料： 煤，木材，含氧酸盐，氧化物，硫化物煤，木材，含氧酸盐，氧化物，硫化物 煤和木材：干馏煤和木材：干馏
