硅及其化合物课件下学期高一化学人教版

第三节

无机非金属材料第1课时

硅及其化合物

岩石沙子土壤岩石硅的存在硅的晶体结构硅单质硅单质晶体硅无定形硅灰黑色固体

金属光泽

硬而脆

熔点高

导电性介于金属和非金属之间

2.硅的物理性质

单晶硅芯片3.硅的用途

太阳能光电池-硅板3.硅的用途

光电池3.硅的用途

硅铁合金3.硅的用途Si+2Cl2===SiCl4Si+O2===SiO2Si+2F2==SiF4

Si+4HF==SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑常温下化学性质不活泼加热4.硅的化学性质制粗硅：在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方法制得粗硅SiO2+2C==Si+2CO↑高温提纯：生成的SiCl4液体通过蒸馏，除去其中的杂质。然后用氢气还原Si+2Cl2==SiCl4SiCl4+2H2==Si+4HCl高温（高纯硅）硅的制备(温度为400～500℃)2C+SiO2===Si+2CO↑

高温Si+2Cl2===SiCl4

SiCl4+2H2===Si+4HCl

高温一、硅单质与半导体材料

粗硅

纯硅5.硅的制备方法1.二氧化硅的存在形式硅石(天然)结晶形无定形二、二氧化硅SiO2硅石石英蔷薇石英茶水晶玛瑙石英水晶石英、玛瑙石英光导纤维1、用途石英水晶玛瑙光导纤维SiO二氧化硅的晶体结构示意图SiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定

2.二氧化硅化学性质▲

不溶于水也不与水反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+CaO===CaSiO3

高温①是酸性氧化物▲②与酸反应：只与氢氟酸反应SiO2+4HF==SiF4

↑+2H2O在高温下与碳酸盐的反应SiO2+Na2CO3==CO2

↑+Na2SiO3高温SiO2+CaCO3===CO2↑+CaSiO3高温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1、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。2、玻璃很硬，玻璃中主要成分是SiO2，量筒上的刻度是如何刻出来的？SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O3、实验室为什么不用玻璃瓶盛装HF？HF能腐蚀玻璃，因此盛装HF不能用玻璃试剂瓶而用塑料瓶三、硅酸（H2SiO3）

硅酸浓度小：聚合成胶体溶液—硅酸溶胶

浓度大：软而透明胶冻状—硅酸凝胶

干燥后：脱水得硅酸干凝胶—硅胶硅胶干燥剂硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为“硅胶”。酸性较弱，比碳酸的酸性还弱。不溶于水，不能是指示剂变色，是一种白色粉末状固体三、硅酸(H2SiO3)

干燥硅胶

湿硅胶（2）硅酸的制备（强酸制弱酸）Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓H2SiO3===H2O+SiO2△Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓（3）硅酸的性质①不稳定性②弱酸性H2SiO3+2NaOH=2H2O+Na2SiO3四、硅酸盐

1、定义：

由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称2、表示：金属氧化物和SiO2的组合形式结构复杂、大多不溶于水、化学性质稳定原则：金属氧化物(较活泼→不活泼)、SiO2、水四、硅酸盐

Na2SiO3

(1)物理性质(2)化学性质：白色固体、易溶于水、水溶液俗称水玻璃或泡花碱不能燃烧——防火材料；与酸反应可制备硅酸四、硅酸盐

三大硅酸盐产品

①水泥②玻璃③陶瓷石灰石+黏土(水泥回转窑)石灰石+纯碱+石英(玻璃窑)黏土芯片