硅的化学性质课件

1、非金属及其化合物无机非金属材料的主角章硅Si地球生物生存的根基硅酸盐、空气、水、阳光硅占地壳质量的90%以上在地壳中的含量居第二位，仅次于氧1、Si在自然界中的存在形态：2、Si在自然界中的存在形式：3、Si在周期表中位于：SiO2和硅酸盐化合态第3周期第IVA族问题讨论想一想 4、（画出C、Si原子的结构示意图）5、主要化合价C：2、4、4Si：4、4C、Si原子的最外电子层上有4个电子，其原子既难失去电子又难得到电子（难于形成阴、阳离子），主要形成四价的化合物。单质及化合物单质：二氧化硅硅酸盐硅酸化合物化合物：硅硅单质晶体结构硅单质有晶体和无定形两种，晶体硅的结构跟金刚石相似，都是具有正四

2、面体结构的立体网状结构的晶体。物理性质晶体硅是灰黑色、有金属光泽、脆而硬的固体，不溶于水，熔点高，硬度大，有脆性，是良好的半导体材料化学性质 常温下，硅的化学性质很稳定，除F2、HF和强碱外，硅不跟其它物质（如O2、Cl2、H2SO4、HNO3等）反应。 Si+2F2= SiF4 Si+4HF= SiF4 +2H2 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2（1）常温下能发生的反应（2） 高温下能发生的反应 Si+2Cl2=SiCl4 Si+O2=SiO2 Si+C= SiC Si+2Mg =Mg2Si高温高温高温高温（2） 高温下能发生的反应 Si+ Cl2= Si+O2= Si+C=

3、 Si+ Mg = 高温高温高温高温用途 晶体硅可用来制造集成电路、晶体管、整流器等半导体器件和光电池，硅芯片是各种计算机、微电子产品的核心，硅还可以用于制造铝合金、铁合金等。硅的工业制法（1）粗硅的制取：SiO2 + 2C =Si + 2CO高温 高纯硅的一般纯度要求达到99.9999%，甚至达到99.9999999%以上。 （2）高纯硅的制取：Si（粗）+ 2Cl2=SiCl4 SiCl4 + 2H2 =Si（高纯）+ 4HCl高温高温二氧化硅(1)存在：结晶形：石英无定形水晶玛瑙硅石（12%）(2) （用途广泛）SiO2是一坚硬难熔的固体不溶于水， 纯净的二氧化硅无色透明。空间结构类似于

4、金刚石（3）物理性质SiO2晶体是具有正四面体结构的立体网状结构的晶体。SiO2晶体SiO2不是分子式，是化学式，表示二氧化硅晶体中硅氧原子的个数比。(4) SiO2的化学性质很稳定是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。C 、不能与水化合a 、与碱反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O高温b 、与碱性氧化物化合：SiO2+CaO= CaSiO3SiO2+Na2O = Na2SiO3高温盛碱溶液的试剂瓶一般用橡胶塞，不能用玻璃塞。为什么？与HF反应：SiO2+4HF =SiF4+2H2O（用于雕刻玻璃）一般用塑料试剂瓶盛氢氟酸，不能用玻璃试剂瓶。为什么？高温SiO2 + 2C = Si

5、 + 2CO弱氧化性与Na2CO3等反应： 高温高温SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2 SiO2 + CaCO3 =CaSiO3 + CO2 制光导纤维、石英玻璃、石英钟表等；制造电子工业中的重要部件、光学仪器、高级工艺品、眼镜片、精密仪器、轴承、耐磨器皿等；制作装饰品。（5）SiO2的用途与危害： 在隧道开凿，石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（旧称矽肺）。危害：用途：硅酸（H2SiO3）H2SiO3是SiO2的对应水化物（ SiO2 是H2SiO3的酸酐）是一种不溶性酸，是一种白色固体，其酸性比H2CO3还弱。

6、硅胶 制备可溶性硅酸盐与酸反应 SiO32- + H2O + CO2= CO32- + H2SiO3Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3SiO32- + 2H+ = H2SiO3 Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3 用H2CO3可制得H2SiO3 ，可证明H2SiO3 的酸性比H2CO3弱。酸性太弱，只能与强碱发生中和反应H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H2O不稳定（比H2CO3稳定），受热易分解 化学性质H2SiO3 = H2O + SiO2加热 3、硅酸钠（Na2SiO3），俗名叫泡花碱，白色固体，易

7、溶 于水，其水溶液俗名叫水玻璃。2、结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定1、由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。硅酸盐 水玻璃是无色粘稠的液体，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强。可用作肥皂填料，木材、织物的防腐剂和防火剂，建筑、纸张的黏胶剂。4、硅酸盐组成的表示方法：（1）盐化学式法： 如：Na2SiO3、CaSiO3、K2SiO3 等（2）氧化物化学式法： 金属氧化物（低价高价）二氧化硅水滑 石：3MgO4SiO2H2O云 母：K2O3Al2O36SiO22H2O沸 石：Na2OAl2O33SiO22H2O石 棉：3MgOCaO4SiO2高岭石（黏土）：Al2O32SiO22H2O 能表

8、示成盐的形式吗？重要的无机非金属材料（1）传统硅酸盐材料 ： 陶瓷、玻璃、水泥（2）新型无机非金属材料： 新型陶瓷、光导纤维一、有下列物品或设备：陶瓷餐具 水泥路桥 砖瓦 门窗玻璃 水晶镜片 石英钟表 玛瑙手镯 硅太阳能电池 石英光导纤维 计算机芯片（1）用到硅单质的是： 。（2）所用材料为二氧化硅或要用到二氧化硅的是 。（3）所用材料为硅酸盐的是 。练习二、A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如下图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。请填空：（1）形成单质A的原子为 ，它的最高化合价为 。（2）B的化学式（分子式）为 ，B的晶体类型为

9、 。B和碳反应生成A和E的化学方程式是。（3）C的化学式（分子式）为 ，D的化学式（分子式）为。硅 Si+4SiO2原子晶体CaSiO3Na2SiO3高温SiO2 + 2C = Si + 2CO三、晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：1高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅2粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3 Si + 3HCl =SiHCl3 + H2 3SiHCl3与过量H2在10001100反应制得纯硅已知，SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自然。请回答下列问题：（1）第1步制备粗硅的化学反应方程式为 。（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3（沸点

10、33.0）中含有少量SiCl4（沸点57.6）和HCl（沸点-84.7），提纯SiHCl3采用的方法为 。（3）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）：300 蒸馏或分馏高温SiO2 + 2C =Si + 2CO 1装置B中的试剂是 。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是 。2反应一段时间后，装置D中观察到的现象是 ，装置D不能采用普通玻璃管的原因是 ，装置D中发生反应的化学方程式为 。3为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及 。4为鉴定产品硅中是否含有微量的铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清夜后需要加入的试剂（填写字母代号）

11、是 。a. 碘水 b. 氯水 c. NaOH溶液 d. KSCN溶液浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化有固体物质生成在此温度下，普通玻璃会软化排进装置内空气bdSiHCl3+H2=Si+3HCl高温再 见1、快乐总和宽厚的人相伴，财富总与诚信的人相伴，聪明总与高尚的人相伴，魅力总与幽默的人相伴，健康总与阔达的人相伴。2、人生就有许多这样的奇迹，看似比登天还难的事，有时轻而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡的信念。3、影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野和成就，甚至一生。4、无论你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强;无论你觉得自己多

12、么不幸，永远有人比你更不幸。5、也许有些路好走是条捷径，也许有些路可以让你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可是那些路的主角，都不是我。至少我会觉得，那些路不是自己想要的。6、在别人肆意说你的时候，问问自己，到底怕不怕，输不输的起。不必害怕，不要后退，不须犹豫，难过的时候就一个人去看看这世界。多问问自己，你是不是已经为了梦想而竭尽全力了?7、人往往有时候为了争夺名利，有时驱车去争，有时驱马去夺，想方设法，不遗余力。压力挑战，这一切消极的东西都是我进取成功的催化剂。8、真想干总会有办法，不想干总会有理由;面对困难，智者想尽千方百计，愚者说尽千言万语;老实人不一定可靠，但可靠的必定是老实人;时间，

13、抓起来是黄金，抓不起来是流水。9、成功的道路上，肯定会有失败;对于失败，我们要正确地看待和对待，不怕失败者，则必成功;怕失败者，则一无是处，会更失败。1、快乐总和宽厚的人相伴，财富总与诚信的人相伴，聪明总与高尚的人相伴，魅力总与幽默的人相伴，健康总与阔达的人相伴。2、人生就有许多这样的奇迹，看似比登天还难的事，有时轻而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡的信念。3、影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野和成就，甚至一生。4、无论你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强;无论你觉得自己多么不幸，永远有人比你更不幸。5、也许有些路好走是条捷径，

14、也许有些路可以让你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可是那些路的主角，都不是我。至少我会觉得，那些路不是自己想要的。6、在别人肆意说你的时候，问问自己，到底怕不怕，输不输的起。不必害怕，不要后退，不须犹豫，难过的时候就一个人去看看这世界。多问问自己，你是不是已经为了梦想而竭尽全力了?7、人往往有时候为了争夺名利，有时驱车去争，有时驱马去夺，想方设法，不遗余力。压力挑战，这一切消极的东西都是我进取成功的催化剂。8、真想干总会有办法，不想干总会有理由;面对困难，智者想尽千方百计，愚者说尽千言万语;老实人不一定可靠，但可靠的必定是老实人;时间，抓起来是黄金，抓不起来是流水。14、成长是一场和自己的比

15、赛，不要担心别人会做得比你好，你只需要每天都做得比前一天好就可以了。15、最终你相信什么就能成为什么。因为世界上最可怕的二个词，一个叫执着，一个叫认真，认真的人改变自己，执着的人改变命运。只要在路上，就没有到不了的地方。16、你若坚持，定会发光，时间是所向披靡的武器，它能集腋成裘，也能聚沙成塔，将人生的不可能都变成可能。17、人生，就要活得漂亮，走得铿锵。自己不奋斗，终归是摆设。无论你是谁，宁可做拼搏的失败者9、成功的道路上，肯定会有失败;对于失败，我们要正确地看待和对待，不怕失败者，则必成功;怕失败者，则一无是处，会更5、别着急要结果，先问自己够不够格，付出要配得上结果，工夫到位了，结果自然

16、就出来了。6、你没那么多观众，别那么累。做一个简单的人，踏实而务实。不沉溺幻想，更不庸人自扰。7、别人对你好，你要争气，图日后有能力有所报答，别人对你不好，你更要争气望有朝一日，能够扬眉吐气。8、奋斗的路上，时间总是过得很快，目前的困难和麻烦是很多，但是只要不忘初心，脚踏实地一步一步的朝着目标前进，最后的结局交给时间来定夺。9、运气是努力的附属品。没有经过实力的原始积累，给你运气你也抓不住。上天给予每个人的都一样，但每个人的准备却不一样。不要羡慕那些总能撞大运的人，你必须很努力，才能遇上好运气。10、你的假装努力，欺骗的只有你自己，永远不要用战术上的勤奋，来掩饰战略上的懒惰。11、时间只是过客

17、，自己才是主人，人生的路无需苛求，只要你迈步，路就在你的脚下延伸，只要你扬帆，便会有八面来风，启程了，人的生命才真正开始。12、不管做什么都不要急于回报，因为播种和收获不在同一个季节，中间隔着的一段时间，我们叫它为坚持。失败。11、学会学习的人，是非常幸福的人。米南德12、你们要学习思考，然后再来写作。布瓦罗13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。华罗庚14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。莱杰15、学习是劳动，是充满思想的劳动。乌申斯基16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。列宁17、学习的敌人是自己的

18、满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。毛泽东18、只要愿意学习，就一定能够学会。列宁19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。列夫托尔斯泰20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。赞科夫21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。约翰贝勒斯22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。培根23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。高尔基24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。毛泽东25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。别林斯基、学习外语并不难，学习外语就像交朋友一样，朋友是越交越熟的，天天见面，朋友之间就亲密无间了。高士其2、对世界上的一切学问与知识的掌握也并非难事，只要持之以恒地学习，努力掌握规律，达到熟悉的境地，就能融会贯通，运用自如了。高