元素小科普碳族元素

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碳族元素

碳族元素，是位于是元素周期表ⅣA族的元素，包括碳（C）、硅（Si）、锗（Ge）、锡（Sn）、铅（Pb）、鈇（Fl）六种。我们的生活几乎离不开碳族元素，让我们一起揭开它们的神秘面纱吧。

01

碳

碳是人类最早接触的元素之一，在我们的身边几乎无处不在。在我们的体内，碳有18%含量。

我们所熟知的金刚石，也就是钻石是碳的一种同素异形体，透明，坚硬，莫氏硬度为10，是世界上已知的最硬的材料之一。

而含碳元素的二氧化碳不容小嘘，作为温室气体之一，它和其他温室气体的自然的温室效应，使地球上有了适合人类生存的自然环境，然而人类生产活动加剧了温室效应，使全球气候变暖。所以我们提倡低碳生活，来减少消耗的能源，减少二氧化碳的排放。

02

硅

硅业是我们生活中常见的元素。在地壳中，它是第二丰富的元素，构成地壳总质量的26.4%，仅次于第一位的氧（49.4%）。

大家对光纤并不陌生吧。光导纤维通信，是利用纯二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纤维，使激光在玻璃纤维的通路里发生无数次全反射进行向前传输。

在我们的体内，硅是属于人体必需的元素，但这并不代表我们可以长时间吸入二氧化硅粉尘。

长期吸入大量游离二氧化硅粉尘，会导致肺部广泛的结节性纤维化，这也就是矽肺，也叫做硅肺。所以我们需要避免长期接触二氧化硅粉尘，也防范硅肺。

03

锗

锗在自然界分布很散很广。地壳中的含量比氧、硅等常见元素少，却比砷、铀、汞、碘、银、金等元素都多。然而，锗却非常分散，几乎没有比较集中的锗矿。

锗是重要的半导体材料，在半导体、航空航天测控、核物理探测、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛而重要的应用。

04

锡

在约公元前年，人类就已开始使用锡在我国古代常被用来制作青铜。

锡是人体不可缺少的微量元素之一，它对人们进行各种生理活动和维护人体的健康有重要影响。在抗肿瘤方面，锡在人体的胸腺中能够产生抗肿瘤的锡化合物，可以抑制癌细胞的生成。

人体内缺乏锡阻碍生长发育，尤其是儿童，严重者会患上侏儒症。但是人们食入或者吸入过多的锡，就有可能出现头晕、腹泻、恶心、胸闷、呼吸急促、口干等不良症状。

05

铅

金属铅是一种耐蚀的重有色金属材料，铅原本的颜色为青白色，在空气中表面很快被一层暗灰色的氧化物覆盖。

我们经常使用的电池中，铅酸电池是目前化学电源中产量最大、应用最广的二次电池，它利用铅的不同价态固相反应实现充放电的，电池放电时，两个电极的活性物质分别变成PbSO4，充电时，反应向逆反应方向进行。

除了制造蓄电池、铅还是制作电缆、子弹和弹药的原材料，汽油的添加剂。铅化合物用作颜料、玻璃、塑料和橡胶的原料。

06

鈇

鈇是一种人工合成的放射性化学元素，属于弱金属。命名为Flerovium(Fl)，以纪念苏联原子物理学家乔治·弗洛伊洛夫。

年进行的化学研究指出，鈇的化学特性和铅非常不同。由于某些相对论性效应，它是第一种表现出惰性气体特性的超重元素。

碳族元素真奇妙，藏在身边让人找。

碳硅锡铅少不了，相遇此时缘分好。

厦门大学化院梦飞扬

图片：来源网络

文字：张宗泽

排版：张宗泽

审核：高世杰

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