本展項介紹碳族元素的特性，從而體現金屬性居中的元素族的性質(zhì)及規律。

此處為【碳族元素-C位出道】視頻

①什么是碳族元素？

碳族元素位于元素周期表ⅣA族，包括碳（C）、硅（Si）、鍺（Ge）、錫（Sn）、鉛（Pb）、鈇（Fl）六種。

②家族特征

l 最外層都有4個(gè)電子,化合價(jià)主要由 4價(jià)，易形成共價(jià)化合物

l 從上到下，元素的金屬性增強，非金屬性減弱，碳、硅是非金屬，鍺是金屬元素，但金屬性較弱，錫和鉛是更為典型的金屬元素，鈇是人工合成元素

③明星特質(zhì)

碳是地球上所有生命的基礎，含碳化合物的數量遠遠超過(guò)其他所有化合物；硅是地殼中豐度排名第二的元素，通常與豐度較高的元素氧結合形成硅酸鹽。

④它們在哪里？

硅元素——硅是電子工業(yè)中使用最廣泛的半導體材料，大多數計算機芯片以及其他集成電路都是高純硅晶片制成的。

鍺元素——鍺也是一種半導體材料，可應用在電子器件中。

錫元素——錫是重要的合金材料，著(zhù)名的青銅就是銅錫合金。單質(zhì)錫可以用作其他金屬的保護薄層，例如大多數罐頭盒都是用錫鐵皮制成的。

鉛元素——可應用于鉛酸蓄電池、焊接物料、防輻射物料，以及制作炮彈、獎杯的合金等領(lǐng)域。

⑤多種多樣的碳單質(zhì)

由同種元素組成，因原子排列方式不同而具有不同性質(zhì)的單質(zhì)，稱(chēng)為同素異形體。碳存在多種性質(zhì)不同的同素異形體。

石墨：一種最軟的礦物，可用于制造鉛筆芯和潤滑劑。把石墨片剝成單層之后，形成的只有一個(gè)碳原子厚度的單層材料就是石墨烯。

此處為【石墨烯視頻】

金剛石：目前在地球上發(fā)現的眾多天然存在的最堅硬物質(zhì)，可作為工藝品和工業(yè)中的切割工具。

無(wú)定形碳：一般指木炭、焦炭、骨炭、糖炭、活性炭和炭黑等。除骨炭含碳在10%左右以外，其余主要成分都是單質(zhì)碳。用途極為廣泛，日常生活和工農業(yè)生產(chǎn)中常用到無(wú)定形碳。

富勒烯：富勒烯與石墨結構類(lèi)似，但石墨的結構中只有六元環(huán)，而富勒烯中可能存在五元環(huán)。1985年，科學(xué)家發(fā)現了第一個(gè)富勒烯分子足球烯，它是一個(gè)包含60個(gè)碳原子的球型分子，因為又稱(chēng)為C60。富勒烯的成員還有C78、C82、C84、C90、C96等，形狀也有管狀等其他形狀。

⑥生命的基礎——碳

含碳化合物比其他所有元素形成的化合物總和還要多，其中超過(guò)1000萬(wàn)種已經(jīng)被研究過(guò)。碳化合物的多樣性源于它能夠形成單鍵、雙鍵、三鍵以及環(huán)，還很容易和其他元素，特別是氫、氧、氮等化合。

已知的生命形式都要依靠碳化學(xué)，已發(fā)現的生物都是碳基生物。由于碳的化合物對所有生物都非常重要，因此碳化合物的化學(xué)（又稱(chēng)有機化學(xué)）是化學(xué)中極重要的一個(gè)分支。從光合作用與呼吸作用，到營(yíng)養與修復，再到生長(cháng)與繁殖，所有生命過(guò)程都與含碳化合物緊密相關(guān)。植物的光合作用將二氧化碳和水轉化為葡萄糖（C6H12O6），而呼吸作用又將葡萄糖分解并釋放能量。

DNA雙螺旋鏈，儲藏著(zhù)遺傳信息，其組分脫氧核糖、核酸、堿基都是有機分子

參與維護及修復生命體的化合物，如酶、激素、其他信號分子以及抗氧化劑都是有機分子。生命的繁殖也由碳的化合物——有機大分子化合物DNA（脫氧核糖核酸）控制。

碳化學(xué)的重要性不僅體現在生物領(lǐng)域，有機化合物還構成了石油化工行業(yè)的基礎，包含了塑料以及很多合成染料、膠黏劑和溶劑等。

在科幻故事中，硅有時(shí)會(huì )代替碳的作用，形成硅基生物。