硅课件完整版

第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角－－－－硅主要成份：SiO2主要成份：SiO2硅单质硅有晶体硅和无定形硅两种单质一.物理性质:①灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体②熔、沸点高、硬度大③晶体硅是良好的半导体硅元素在元素周期表中的位置硅原子和碳原子的最外电子层均有4个电子，二者既相似有不同。碳和硅的原子结构示意图分别为：碳和硅一样，其原子既不易失去也不易得到电子。主要形成四价的化合物。碳是构成有机物的主要元素，而硅是构成岩石和许多矿物的基本元素。+14284Si+624C二.化学性质:常温下硅的化学性质不活泼1、存在：硅是一种亲氧元素，在自然界中主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。Si+O2===SiO2Si+2Cl2===SiCl4加热时2、在常温下，硅的化学性质可归纳为“亲氟亲碱”即常温下可以和F2、HF、NaOH溶液反应，但与O2、Cl2、H2SO4、HNO3都不反应，所以常温下硅单质的化学性质不活泼Si+F2=SiF4Si+HF=SiF4↑+H2↑Si+2NaOH+H2O=NaSiO3+2H2↑常温下3、硅的工业制法制粗硅：SiO2+2C=Si+2CO↑高温粗硅转变为纯硅:Si+2Cl2==SiCl4高温SiCl4+2H2==4HCl+Si高温三、用途

晶体硅的导电性介于导体和半导体之间,是良好的半导体材料,硅是信息技术的关键材料硅太阳能电池电脑的中央处理器（CPU）Si晶体结构晶体硅、无定形空间构型：正四面体物理性质色：金属光泽态：灰黑色固体熔点：高（1410℃）硬度：大质脆化学性质常温下不活泼，与HCL、H２SO４、HNO３都不反应常温下只能与ＨＦ、ＮａＯＨ溶液反应高温下可发生一些列反应Ｓi＋C＝SiCSi＋O2＝SiO2Si＋2Cl2＝SiCl4用途：半导体材料、光电池材料、信息技术材料小结二、二氧化硅阅读、思考：地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的_____%,存在形态有_______和________两大类，统称______。1.二氧化硅(SiO2)12结晶形无定形硅石硅石结晶形：石英无定形水晶玛瑙透明至半透明具有彩色环带状或层状的紫水晶蔷薇石英茶水晶黄水晶玛瑙固体熔点高难溶于水硬度大联想-------沙子思考与交流

二氧化硅具有哪些物理性质?

SiO2的这些性质是由什么决定的？2、物理性质二氧化碳CO2

二氧化硅SiO2状态硬度水溶性熔沸点气态固态很小很大可溶于水难溶于水很低很高物理性质:（与CO2作比较）思考交流：

为什么SiO2和CO2的物理性质差异很大？SiO二氧化硅的晶体结构在玻璃表面涂上一层石蜡在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢氟酸洗掉酸并去掉石蜡原因：玻璃中含有SiO2会与HF反应生成SiF4。SiO2+4HF=SiF4+2H2O雕刻玻璃唯一可以和二氧化硅反应的酸

用塑料瓶盛装氢氟酸。

思考：图4—6实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O二氧化碳

二氧化硅

状态物理性质化学性质与水与碱与碱性氧化物与酸

用途CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3CO2+CaO=CaCO3不反应SiO2

＋2NaOH=Na2SiO3

＋H2O固态熔沸点低气态熔沸点高、硬度大——

SiO2

＋4HF=SiF4↑＋2H2O

人工降雨，灭火等

装饰、石英坩埚、光纤等二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较SiO2＋CaO=CaSiO3高温某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物.是否正确?不正确。因为二氧化硅只跟氢氟酸反应，不跟其它酸反应，而是属于酸性氧化物。（2）用途：光导纤维石英：耐高温化学仪器、石英电子表、石英钟水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、高级工艺品和眼镜片玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品光纤视频玛瑙饰品想一想：怎样设计实验制取H2SiO3呢？

硅酸（H2SiO3）

温馨提示：CO2＋H2O＝H2CO3

，但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3。(1)性质:硅酸是一种白色固体，溶解度很小，而且是一种弱酸,酸性比H2CO3还弱(不能使指示剂变色)。

(2)制备:

制取原理：强酸制弱酸现象结论化学方程式离子方程式滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生

a、Na2SiO3溶液呈碱性，b、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，c、先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶，d、静置则形成硅酸沉淀。阅读课本P65并探究实验4-1Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓SiO32-+2H+==H2SiO3↓硅酸的相关知识归纳1、SiO2对应水化物是硅酸，SiO2是硅酸的酸酐；2、制法：由于SiO2不溶于水，所以硅酸只能通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得（弱酸性）Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl3、硅酸的热稳定性很弱，受热分解为二氧化硅和水H2SiO3==SiO2+H2OΔSiO32-+H2O+CO2==CO32-+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓

用什么实验事实能够证明硅酸的酸性比碳酸弱？向可溶性硅酸盐溶液中通入二氧化碳气体，出现白色浑浊，即用H2CO3可制得H2SiO3

，可证明H2SiO3

的酸性比H2CO3弱。（强酸制弱酸）生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶，经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。常常用做干燥剂。（3）用途硅酸盐1、定义：硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称2、性质：硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3，K2SiO33、表示方法：（1）化学式法：适用于简单的硅酸盐如：Na2SiO3，K2SiO3、CaSiO3等。活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。硅酸钠：Na2SiO3Na2O·SiO2

硅酸钙：CaSiO3CaO·SiO2高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O（2）氧化物法：不能写K2O·Al2O3·3SiO2，应写成K2O·Al2O3·6SiO2正长石：KAlSi3O8硅酸盐矿石长期受到空气中的二氧化碳和水的侵蚀后,逐渐风化分解,生成的可溶物质随雨水流入江河、海洋，留下大量的黏土形成土壤胶体，因其表面积巨大且一般带负电，能吸收NH4+，K等营养离子，从而具有保肥能力。硅酸盐是如何具有保肥能力的？思考硅酸钠水溶液久置在空气中会出现什么现象？为什么？硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色浑浊。因为发生下列反应：（2）、硅酸钠化学性质硅酸钠的化学性质相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性好。Na2SiO3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3↓（3）、用途可以作肥皂填料，还可以用做建筑、纸张的黏合剂和木材、织物的防腐剂及防火剂②与盐反应①与酸反应Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓CaCl2+Na2SiO3=CaSiO3+2NaCl水泥:以石灰石和黏土为原料硅酸盐产品玻璃:以纯碱、石灰石和石英为原料

普通玻璃:Na2O·CaO·6SiO2人面鱼纹盆(陶瓷)砖瓦(陶瓷)陶瓷(China)：以粘土原料金刚砂硅钢硅橡胶生物陶瓷化学家还制成了其他一些具有特