硅和二氧化硅课件

1、碳族碳族元素元素第二课时第二课时硅的分布与存在u存在：没有游离态，只有化合态存在：没有游离态，只有化合态u分布：自然界中分布广泛，在地壳中居分布：自然界中分布广泛，在地壳中居第二位，仅次于氧。是构成矿物和岩石第二位，仅次于氧。是构成矿物和岩石的主要成分。的主要成分。硅单质硅的物理性质u硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。u硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度大。很高，硬度大。u导电性介于导体和绝缘体之间。导电性介于导体和绝缘体之间。硅的化学性质 常温下，

2、化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质（如氧气、氯气、和强碱外，硅不跟其他物质（如氧气、氯气、硫酸、硝酸等）起反应。在加热条件下，能跟硫酸、硝酸等）起反应。在加热条件下，能跟一些非金属反应。一些非金属反应。Si O2 SiO2Si 2H2 SiH4（不稳定）（不稳定）高温Si2NaOH H2O Na2SiO3 2H2Si 4HF SiF4 2H2 硅的工业制法高温在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方法制得粗硅。法制得粗硅。 SiO2 2C Si（粗硅）（粗硅）2CO与氯反应：与氯反应：Si 2Cl2

3、SiCl4(温度为温度为400500)生成的生成的SiCl4液体通过精馏，除去其中的硼、砷液体通过精馏，除去其中的硼、砷等杂质。然后用氢气还原：等杂质。然后用氢气还原：SiCl4 2H2 Si 4HCl高温硅的用途u硅是一种重要的非金属单质，它的用途非硅是一种重要的非金属单质，它的用途非常广泛。作为良好的半导体材料，硅可用常广泛。作为良好的半导体材料，硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，可制导体器件，还可以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。成有良好导磁性、耐酸性的合金。大规模集成电路太阳能电池二氧化硅u纯

4、净的二氧化硅晶体叫做水晶。纯净的二氧化硅晶体叫做水晶。SiO2化化学式，不是分子式。因为在二氧化硅晶学式，不是分子式。因为在二氧化硅晶体中，体中，1个硅原子与个硅原子与4个氧原子形成个氧原子形成4个共个共价键，即每一个硅原子周围结合价键，即每一个硅原子周围结合4个氧原个氧原子；同时每个氧原子与两个硅原子结合。子；同时每个氧原子与两个硅原子结合。因此它是硅原子与氧原子按因此它是硅原子与氧原子按1 ：2的原子的原子个数比组成的具有空间网状结构的晶体。个数比组成的具有空间网状结构的晶体。点击图片播放动画点击图片播放动画玛瑙玛瑙二氧化硅的物理性质和用途u物理性质：硬度大、熔点高、难溶于水物理性质：硬度

5、大、熔点高、难溶于水u用途：制光导纤维、电子工业重要部件、用途：制光导纤维、电子工业重要部件、光学仪器、耐高温化学仪器、。利用石光学仪器、耐高温化学仪器、。利用石英晶体制造石英电子表、石英钟等。英晶体制造石英电子表、石英钟等。二氧化硅与二氧化碳的比较二氧化碳二氧化碳CO2二氧化硅二氧化硅SiO2物质分类物质分类与碱性氧化与碱性氧化物反应物反应与碱反应与碱反应与水反应与水反应均属于酸性氧化物均属于酸性氧化物CO2 CaOCaCO3CaOSiO2 CaSiO3高温CO2 2NaOH Na2CO3+H2OSiO2 2NaOH Na2SiO3+H2OCO2 H2OH2CO3不反应不反应二氧化硅的化学性

6、质u可以与碱和碱性氧化物反应可以与碱和碱性氧化物反应u弱氧化性弱氧化性u与盐反应（固体）与盐反应（固体）u与氢氟酸反应（腐蚀玻璃）与氢氟酸反应（腐蚀玻璃）相关的化学方程式SiO2 2OHSiO32H2OSiO2 + 4HF =SiF4 + 2H2OSiO2 CaO CaSiO3高温SiO22C Si 2CO高温SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2 高温讨论：为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞讨论：为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞硅酸盐组成的表示方法u硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的

7、形式来表示可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。其组成。u表示方法：金属元素氧化物写在前面，再表示方法：金属元素氧化物写在前面，再写写SiO2，最后写，最后写H2O；氧化物之间用；氧化物之间用“”隔开。隔开。硅酸钠：硅酸钠：Na2SiO3可以写成可以写成Na2O SiO2高岭石：高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4钙长石：钙长石：CaAl2SiO6Al2O3 2SiO22H2OCaO Al2O3 SiO2课堂练习u下列有关物质的用途（括号中为用途）错误的是（ ）（A）锗和硅（半导体材料）（B）二氧化硅（制光导纤维）（C）水玻璃（用作粘合剂）（D）原硅酸（用作耐火材料）Du将过量的二氧化碳分别通入氯化钙溶将过量的二氧化碳分别通入氯化钙溶液液 硅酸钠溶液硅酸钠溶液 次氯酸钙溶液次氯酸钙溶液 饱饱和碳酸钠的溶液，最终溶液中有白色沉和碳酸钠的溶液，最终溶液中有白色沉淀析出的是（淀析出的是（ ）（A） （B）（C） （D）BThe end人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自