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1.
单质碳的用途:
a. 石墨：工业上大量用来制造电极、高温热电偶;制坩埚和冷凝器等化工设备;还用于制火箭发动机喷嘴和宇宙飞船,导弹的某些部件,在原子反应堆中作中子减速剂及防射线材料等等.石墨粉还用作润滑剂,颜料和铅笔芯。
b.
金刚石：金刚石硬度大，它在工业上被大量地用于切削，研磨和拔丝拉摸等方面。形状完整的金刚石还用于制造首饰等高档装饰品。
c. 无定形碳：无定形碳具有大的比表面(1g物质所具有的总表面积)，能吸附许多物质在其表面上。经过活化处理的无定形碳,其比表面增大,有高的吸附能力,称为活性炭.它是常用的吸附剂.可用它净化空气,提纯物质,脱色和去臭等.焦碳和木炭还用于冶金工业.
d. 碳纤维：碳纤维是由金刚石和石墨碎片无秩序地连结而成的无定形炭，它是一种新型的结构材料。这种材料具有耐高温、质轻及很强的机械性能，被广泛用于航空和机械工业上，制造飞机、汽车部件，制造火箭、导弹推进器和发动机外壳等。它还具有抗化学腐蚀和导电等特性，被用于化学和电气工业上。碳纤维复合材料还用于制造工业弹簧和体育器材(如高尔夫球棒、网球拍、钓鱼杆等)。碳纤维本身也可用于外科医疗上作韧带和腱植入体内，它不仅可做代用器官，还能与机体组织结合，对促进新组织生长有利。
*(将某些固态无机物纤维化,其晶格缺陷减少,强度增大.用无机纤维增强树脂、塑料、橡胶或金属，制成的复合材料具有质量轻，耐高温、耐腐蚀、强度高和刚性好等特点，它们已成为当代新材料中的重要组成部分。现在已较普遍使用的无机纤维有：碳纤维,石英纤维、碳化硅纤维、氮化硼纤维和陶瓷纤维等。
碳纤维的制法如下：将丙烯睛聚合后，在空气中于473～573K温度下进行前处理，然后在惰性气氛中进一步提高温度至873K，此时分子间发生聚合反应。当温度达1573K时，就形成了排列较好的碳纤维。若进一步在更高的温度下(2873～3273K)进行处理，促使晶体成长，可得石墨纤维。现在用沥青也能制得碳纤维.)
e. C60: 在C60被发现的短短十多年里,富勒烯已经广泛地影响到物理学、化学、材料学、电子学、
生物学、医药学等各个领域，极大地丰富和提高了科学理论，同时也显示出其具有巨大的潜在应用前景。
据报道，对C60分子进行掺杂，使C60分子在其笼内或笼外俘获其他原子或集团，形成类C60的衍生物。例如C60F60，就是对C60分子充分氟化，给C60球面加上氟原子，把C60球壳中的所有
电子“锁住”，使它们不与其他分子结合，因此C60Fe60表现出不容易粘在其他物质上的特性，其润滑性比C60要好，可做超级耐高温的润滑剂，被视为“分子滚珠”。再如，把K、Cs、Tl等金属原子掺进C60分子的笼内，就能使其具有超导性能。用这种材料制成的电机，只要很少电量就能使转子不停地转动。再有,C60H60这些相对分子质量很大的碳氢化合物热值极高，可做火箭的燃料，等等。
2. 碳的化合物的用途：
a. CO: 很好的气体燃料，冶金方面的还原剂，还是一种重要的有机原料。
b. CO2: 重要的化工原料，主要用来制造纯碱(Na2CO3·10H2O)、小苏打(NaHCO3)、氮肥(NH4HCO3)和颜料铅白[Pb(OH)2·2PbCO3]。制造清凉汽水、啤酒等也需用。干冰是工业上常用的致冷剂，二氧化碳是常用的灭火剂。
c. CS2:
在实验室和工业上主要用做溶剂和提取剂。它可作为有机物、磷和硫的溶剂，大量地被用于生产粘胶纤维，其次用于制玻璃纸和生产CCl4。农业上还用它控制虫害。
d. CCl4:
广泛用于有机物的不燃溶剂,也是常用的灭火剂.如灭火剂-1211为CXnY4-n.在无机合成上是制备无水氯化物的一种氯化剂。也用它来制取氯仿(CHCl3)和某些药物。
1.
单质硅的用途:
1)高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第ⅢA族元素，形成p型硅半导体；掺入微量的第VA族元素，形成N型硅半导体；将N型和P型半导体结合在一起，就可做成太阳能电池，将辐射能转变为电能。硅在开发能源方面是一种很有前途的材料。
2)硅是金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结，制成金属-陶瓷复合材料，这种材料耐高温、富韧性、可以切割，既继承了金属、陶瓷各自的优点，又弥补了两者的先天缺陷。第一架航天飞机“哥伦比亚号”之所以能抵挡住高速穿行于稠密大气时摩擦产生的高温，全靠它那31000块硅瓦拼砌成的外壳。
3)用于光导纤维通信。光纤通信是最新的现代通信手段。用纯二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纤维，激光在玻璃纤维的通路里，无数次地全反射向前传输，代替了笨重的电缆。光纤通信容量高，一根头发丝那么细的玻璃纤维，可以同时传输256路电话。它还不受电、磁干扰，不怕窃听，具有高度的保密性。光纤通信将会使21世纪人类的生活发生革命性巨变。
4)性能优异的硅有机化合物。有机硅塑料是极好的防水涂布材料，在地下铁道四壁喷涂有机硅，可以一劳永逸地解决渗水问题。在古文物、雕塑的外表，涂一层薄薄的有机硅塑料，可以防止青苔滋生，抵挡风吹雨淋和风化。天安门广场上的人民英雄纪念碑表面，由于经过有机硅塑料处理，因此永远洁白、清新。硅橡胶具有良好的绝缘性能，长期不龟裂、不老化，没有毒性，还可以作为医用高分子材料。例如硅酮橡胶从183K(-90℃)到523K(250℃)都能保持其弹性,
因而工业上很有用。硅油是一种很好的润滑剂。由于它的粘度受温度变化的影响小，流动性好，蒸气压低，因而在高温或寒冷的环境中都能使用。硅元素进入有机世界，将它优异的无机性质揉进有机物里，使有机硅化合物别具一格，开辟了新的领域。
5)除高纯硅拉成单晶后用于电子工业外，大量的硅用于钢铁制造中，一方面硅能使碳在铁中的溶解度降低,另一方面也可用作脱氧剂还原在冶炼过程中生成的铁的氧化物.硅与铁所制得的硅铁合金具有许多优良的性能:它具有高的导磁性,因而被广泛用作变压器的铁心,硅钢片(商业上称矽钢片)是制发电机和变压器不可缺少的材料；含硅22％的硅钢有很好的弹性，被用于弹簧钢的制造上；含硅15％的硅钢具有突出的耐酸性能，因而广为用作耐酸材料。
2. 硅的化合物的用途:
a. 硅的氧化物: 长石(K2O·Al2O3·6SiO2)和粘土(主要成分为高岭土Al2O3·2SiO2·2H2O)是制玻璃,陶瓷等的原料,砂子是建筑工程上不可缺少的材料.
石英玻璃的热膨胀系数小，可以耐受温度的剧变，灼烧后立即投人冷水中也不致于破裂，可用于制造耐高温的仪器。石英玻璃能透过紫外线，可用于制造医学和矿井中用的水银石英灯和其它光学仪器。石英在高温时仍为电的良好绝缘体。将石英拉成丝，这种丝具有很大的强度和弹性.石英玻璃的一项重要新用途,是制光导纤维，用在光导通讯上。在信息化时代的今天，用微波和金属导线传送信息已不能满足通讯工作的需要。为了增加传送信息的容量和传送速度，必须把传送信号的频率大大地提高，以光通讯、石英纤维作为导线可以做到这点，其速度比以前的方法要增决数万倍，频率提高了好几个数量级。但玻璃易脆裂，是人们所熟知的，这是因为玻璃表面存在微细的裂痕所造成的。然而，采用适当的工艺，可以完全避免这些裂痕的产生，这样就可得到两倍于琴钢丝强度(250kg/mm2)的石英玻璃纤维。可以毫不夸大地说，光通讯是通讯方式上的一次技术革命。
b. 硅酸及其盐:
1)硅胶:硅胶是很好的干燥剂、吸附剂以及催化剂载体,对H2O、BCl3及PCl5等极性物质都有较好的吸附作用。
2)硅酸盐:“水玻璃”是多种多硅酸盐的混合物，其化学组成为Na2O·nSiO2的水玻璃的用途很广，建筑工业及造纸工业用它作粘合剂。木材或织物用水玻璃浸泡以后既可以防腐又可以防火。浸过水玻璃的鲜蛋可以长期保存。水玻璃还用作软水剂、洗涤剂和制肥皂的填料。它也是制硅胶和分子筛的原料。
3)玻璃:许多硅酸盐于加热冷却后变成无定形、透明的玻璃。普通窗玻璃即用Na2CO3、CaCO3和SiO2共熔得到的硅酸钠和硅酸钙的混合物。它的大致组成是Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2。加不同的氧化物可得不同颜色的玻璃。若将部分SiO2用B2O3代替则得到硼硅酸玻璃，即硬质玻璃(国外的pyrex型)。其膨胀系数小，可耐温度剧变而不破裂，适宜于制耐高温的玻璃仪器或器皿。
4)陶瓷和水泥:当粘土经过高温加热失水以后，有些硅氧骨架重新形成，成为硬的陶瓷，所以粘土用于制陶瓷器。将粘土与石灰石加热到1723K左右，使其成为烧结决，再磨碎即成水泥。产物为氧化钙、铝酸盐和硅酸盐的混合物。当水泥加水经CO2作用硬化时，又形成一种复杂的铝硅酸盐。
5)分子筛:泡沸石(又称沸石)是一种含结晶水的具有多孔结构的铝硅酸盐(Na2O·Al2O3·2SiO2·nH2O)，其中有许多笼状空穴和通道。这种结构使它很容易可逆地吸收或失去水及其它小分子。如CO2、NH3、甲醇、乙醇等，但它不吸收那些大得不能进入空穴的分子。因而起着“筛分”的作用，故有“分子筛”之称。
分子筛有沸石分子筛和高岭土分子筛；有天然的和人工合成的。泡沸石就是一种天然分子筛。可用水玻璃、偏铝酸钠(NaAlO2)和NaOH为原料，按一定的配比并控制适当的温度使其充分反应可得人工分子筛。由于原料配比及制备条件的不同，所得分子筛的结构、孔径也不相同。由此而分为各种型号的分子筛。
泡沸石的通式可表示为 ，正四面体结构要求氧原子数应是硅和铝原子总数的两倍。为了电荷平衡，Al3+离子数必须等于M+离子数加上两倍的M2+离子数。
1982年第一次合成出不含硅的氧化物分子筛，共组成为AlPO4,且已用于实践中。
分子筛具有吸附能力和离子交换能力，其吸附选择性高，容量大，热稳定性好，并可以活化再生反复使用。所以它们是一类优良的吸附剂，已广泛用于化工、环保、食品、医疗、能源、农业以及人们的日常生活等方面。用它们分离、提纯物质或作催化剂载体，既节省能源，又可以简化生产操作工艺。它们在促进化工，特别是石油化工的发展方面日益起着重要的作用。
c. Na2SiF6:
可作杀虫剂，搪瓷乳白剂和木材防腐剂。
d. SiCl4: 主要用来制硅酸脂类、有机硅单体、高温绝缘漆和硅橡胶，还用于制光导纤维所需要的高纯度石英。也做烟雾剂。
e. SiH4:
被大量地用于制高纯硅。
f. SiF4:
制太阳能电池用的非晶态硅的原料。
g. 过渡金属的碳化物:
如TiC、TaC、HfC的熔点在3400K以上,硬度大,热膨胀系数小,导热性好,可作高温材料，已用作火箭的心板和火箭用的喷嘴材料。
h. 过渡金属的硅化物:
如Ti5Si3、V5Si3、MoSi2、WSi2硬度大,熔点高,主要用作耐火材料和耐酸合金。
i. SiC: 耐高温,导热性又好，适合于做高温热交换器。它与氮化硅Si3N4(将硅粉在电炉中氮化得到的一种灰色固体)并列为新型陶瓷中的理想高温结构材料。在1623~2173K的环境中,SiC仍具有钢一样的强度,则用SiC或Si3N4陶瓷制发动机某些部件，可承受1600K以上的高温而无须冷却，可节省30%的燃料且能将热效率提高到50%。用它们的纤维增强塑料、树脂或金属制成复合材料，用在飞机、汽车、船舰、空间飞行器和导弹等方面。它们是一类大有发展前途的非氧化物系无机材料。
1.
单质锗的用途:
锗是主要的半导体材料之一。锗半导体广泛地用于电子计算机、雷达、火箭、导弹、导航控制设备、电子通讯以及自动化设备中。锗的另一宝贵特性是当温度变化时，锗的电阻也随着发生特别灵敏的变化。所以锗被用来制造“热敏电阻”，来测知物体温度。利用锗甚至还可以观察1km以外处人体所射出的红外线。把锗涂在玻璃、石英上，制成电阻，用来制造光电管、热电偶。
锗虽有众多的应用，但也污染着环境。烧煤排放锗而污染空气，人们从空气和食物中将锗摄入体内，大部分还可以从大小便、汗液和头发中将锗排泄掉。但人体吸收的锗若超过一定限度，则会引起锗中毒，危害人体健康。
2. 锗的化合物的用途:
a. GeCl4:
是制取锗或其它锗化合物的中间化合物,也是制光导纤维所需要的一种原料.
1.
单质锡的用途:
锡从金属到化合物都有广泛的用途.金属锡主要用于制合金,如焊锡为含67％Sn和33％Pb的低熔点合金，熔点为450K；青铜为78％Cu和22％Sn的合金，用于制日用器件、工具等：巴氏轴承合金含Cu、Sb、Sn.此外，Sn被大量地用于制锡箔和作金属镀层。锡无毒，抗腐蚀，常用于制作盛食物的器皿，罐头盒就是用镀锡铁(马口铁)制的。
锡也是人体所必需的微量元素之一，但是锡的生理作用至今还没有完全弄清楚。然而锡的毒性作用却被越来越多的事实证明。从事锡合金冶炼铸造等工作的有关人员有可能出现锡沉着症或者呼吸困难现象。锡中毒的原因可能是过量的锡会引起糖代谢、胃酸分泌、 肝胆系统和肾脏的钙代谢异常。基于这些原因，国际食品规格委员会明确规定，龙须菜、西红柿及桔子的含锡量不得超过2.5×1O-9g/kg，苹果含锡量不得超过1.5×1O-9g/kg。锡中毒应该引起人们充分的注意。
2. 锡的化合物的用途:
a. 二氧化锡: 为非整比化合物，其晶体中锡的比例较大，从而形成n型半导体。当该半导体吸附象H2,CO,CH4等具有还原性、可燃性气体时，其电导会发生明显的变化，利用这一特点，SnO2被用于制造半导体气敏元件，以检测上述气体，从而可避免中毒、火灾、爆炸，等事故的发生。SnO2还用于制不透明的玻璃、珐琅和陶瓷。
b. 四氯化锡:
用作媒染剂,有机合成上的氯化催化剂及镀锡的试剂.
c. 二氯化锡:
它在生产和化学实验中常用的还原剂.
1.
单质铅的用途:
铅主要用于制造蓄电池中的多孔极板和合金。铅、锡和锑合金可铸铅字(含82％Pb、15％Sb和3％Sn)，利用锑有热缩冷胀的特点，铸出的铅字特别清晰。铅、锡合金可做焊锡，在电子、电器等行业大显身手。铅也用于制造电缆、化工方面的耐酸设备(因不与酸反应)。铅还是放射性的防护材料，χ-射线、γ-射线等都不能穿透它，所以在使用χ-射线、γ-射线的领域以及原子能工业中都离不开铅。
铅在为人类服务的同时，也给人类带来许多麻烦，它污染人类的生活环境，危害人们的健康。铅是一种积累性毒物，很容易被胃肠吸收，其中一部分破坏血液使红血球分解，一部分通过血液扩散到全身器官和组织，并进入骨骼。沉积在内脏器官及骨髓中的铅化合物从体内排出的速度极慢，逐渐形成慢性中毒。慢性铅中毒最初只是疲倦，食欲不振，体重减轻；严重时呕吐、腹泻，并出现末梢神经障碍，造成桡骨神经麻痹及手指震颤症；再严重时导致铅毒性脑病，有机铅急性中毒会造成神经错乱，因急性脑病而死亡。
自从1922年美国发明了四乙基铅作为汽车用汽油的防震剂以来，铅成为大气污染的罪魁祸首，其危害的广泛程度比任何其他有毒金属元素都大。人们每消耗一加仑汽油就会有0.53g的铅进入水体，因此，空气、水源、食物都有铅的污染。在城市中，污染空气的铅与汽油的消耗量成正比。人类每时每刻都要进行呼吸，吸入的空气中所含的铅会有一半残留在人体内，这对人类健康是一个潜在的巨大威胁。现在，人们正在用无铅汽油代替含铅汽油，并且研究开发新的能源来减少乃至消除铅对环境的污染。
2. 铅的化合物的用途:
a. PbO: 用于制铅蓄电池、铅玻璃和铅的化合物。高纯度PbO是制造铅靶彩色电视光导摄像管靶面的关键材料，也是用于激光技术拉制PbO单晶的原料。
b. 铅丹(Pb3O4): 用于制铅玻璃和钢材上用的涂料。因为它有氧化性，涂在钢材上有利于钢铁表面的钝化，其防锈蚀效果好，所以被大量地用于油漆船舶和桥梁钢架。
c. 四乙基铅:
是有机金属化合物，当它加到燃料汽油中，可以减少汽油燃烧时发生的震爆现象。
d. 醋酸铅:
用于医药，制其他铅盐和作媒染剂。
e. 铬酸铅:
用于制黄色涂料。
f. 氯化铅:
为白色颜料。
g. 硝酸铅:
是制其他铅化物的原料。
h. 硫酸铅: 用于制白色油漆。
i. 碳酸铅:
用于制防锈油漆和陶瓷工业.
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