高一化学硅和二氧化硅.ppt

第一课时 硅和二氧化硅 阅读课本P107-108回答下列问题 l1、硅在地壳中的含量？ l2、硅在自然界中的存在形态？ l3、单质硅有几种同素异形体？ l4、单质硅的物理性质？ 硅的物理性质： 1）晶体硅是灰黑色，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 3、硅的物理性质 晶体硅 单晶硅单质硅 （1）与氟气反应： （2）与氢氟酸反应： （3）与强碱溶液反应： （4）与氯气反应： （5）与氧气反应： Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4+2H2 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 Si+2Cl2=SiCl4 Si+O2=SiO2 注：常温下Cl2、O2、H2SO4、HNO3等都不与硅起反应。 4、硅的化学性质 常温下硅只F2、氢氟酸、强碱反应。 加热时能和O2和Cl2等非金属单质反应反应 l高纯硅：半导体材料。集成 电路、晶体管、硅整流器等 半导体材料，还可以制成太 阳能电池。 变压器铁芯（含硅4%的钢有导磁性） 耐酸设备（含硅15%左右的钢有耐酸性） 制合金 5、制备 工业制粗硅：SiO2+2C = 2CO+Si(含杂质的粗硅) 高温 粗硅提纯： 高温 Si+2Cl2 = SiCl4 高温 生成的液态SiCl4，再用H2还原 SiCl4+2H2=4HCl+Si(纯度高的多晶硅) 工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得有 少量杂质的硅。 二、二氧化硅的性质 1、物理性质：熔点高，硬度大，不 溶于水。 玻璃的主要成分是二氧化硅，能否用带 磨口玻璃塞的玻璃瓶盛放碱液。为什么？ 氢氟酸能保存在玻璃瓶中吗？为什么？ 思 考 3.二氧化硅的用途 水晶制光学仪器和工艺品 玛瑙制精密轴承和装饰品 石英表、石英钟 石英玻璃制化学仪器 制光导纤维 制普通玻璃 课堂练习 l1、在室温下，下列物质不能晶体硅反应的是（ ） l A、F2 B、KOH溶液 l C、HF D、Cl2 l2、（1）浓硝酸 （2）水 （3）氢氟酸 l（4）烧碱溶液中，能与二氧化硅起化学反应的是（ ） l A、（1）（2） B、（3）（4) l C、（1）（4） D、 （2） （3） 3、能储存在带有玻璃塞的磨口试剂瓶的试剂是（ ） l A、液溴 B、氢氧化钾 l C、氢氟酸 D、石灰水 D B A 作业 lP113-114课后练习 1、2 5、硅的用途： 集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料 中晚期玻璃 璧 光 导 纤 维 玻璃仪 器 石英玻璃 钢化玻璃 满城汉玻璃耳杯 光学玻璃器材 彩 色 玻 璃石 英 表 隋李静训墓出 土的玻璃圆盒 网纹玻璃杯 北宋玻璃杯 清乾隆白地套 红玻璃双合瓶 魏晋南北玻璃钵 玲珑瓷玲珑瓷 青花瓷青花瓷颜色釉瓷颜色釉瓷粉彩瓷粉彩瓷 雕塑瓷雕塑瓷 薄胎瓷薄胎瓷 二氧化硅和二氧化都是酸性氧化物，对应的酸 分别是碳酸和硅酸，怎样用实验证明它们的酸 性强弱？ 阅读与思考 向Na2SiO3溶液中通入CO2气体，会有什么 现象呢？ Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+ Na2CO3 方法: 三、碳酸和硅酸性质比较 物质 化学式 酸酐 制法 水溶性 酸性比较 硅 酸碳 酸 H2SiO 3 H2CO3 SiO2 CO2 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl CO2+H2O=H2CO3 难溶于水溶于水 H2CO3H2SiO3 (1)硅酸： 硅酸、原硅酸都不溶于水，属于弱酸， 其酸性比碳酸弱： Na2SiO3+CO2+2H2O=Na2CO3+H4SiO4 H4SiO4=H2SiO3 +H2O (易) (2)硅酸盐：多数不溶于水(Na2SiO3易溶) 以氧化物形式表示：Al2(Si2O5)(OH)4 KAlSi3OxX=8K2OAl2O36SiO2 (3)水玻璃： 是一种矿物胶，做粘合剂、防腐剂。 Na2SiO3的水溶液,是无色粘稠的液体， 硅酸及硅酸盐： 高温时： SiO2+CaO=CaSiO3 高温 Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 高温 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 高温 干态下物质间的反应规律: 高沸点物质（SiO2）制低沸点物质（CO2） SiO2+2C=Si+2CO 高温 Na+KCl=NaCl+K 高温 因此、不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如因此、不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如 NaOHNaOH、KOHKOH、NaNa 2 2 COCO 3 3 、NaNa 2 2 SiOSiO 3 3 等溶液。等溶液。 氧化物的书写方法： 较活泼金属氧化物 二氧化硅水 氧化物前系数配置原则： 活泼金属氧化物 除氧元素外，其它元素按配置前后原子个 数守恒配置系数。 硅酸盐的表示方法 Na2SiO3 Na2OSiO2 Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3 2SiO2 2H2O 顺序： 如：KAlSi3Ox X=8 （1/2K2O1/2Al2O33SiO2） 注意事项： （1）氧化物之间以“”隔开； （2）系数配置出现分数应化为整数。 （K2OAl2O36SiO2） 阅读与思考 新华网浙江频道4月1日 电 上世纪90年代，横县 板路乡广龙村许多村民 到附近的泰富金矿打工。 然而，近两年不断有人 患“怪病”死去。 400400多人的良务屯有多人的良务屯有200 200多人在多人在 泰富金矿打工，大部分在粉尘区作泰富金矿打工，大部分在粉尘区作 业，其中又有相当一部分人患病。业，其中又有相当一部分人患病。 在泰富金矿打了在泰富金矿打了1010年工的文昌富，年工的文昌富， 20022002年发病后，就一直在家帮妻子年发病后，就一直在家帮妻子 和儿媳妇做些家务。和儿媳妇做些家务。“在满是灰尘环在满是灰尘环 境下，连一只口罩都没有，一干就境下，连一只口罩都没有，一干就 是是1010多个小时。多个小时。20022002年在工地的时年在工地的时 候就感冒、咳嗽，后来到灵山县去候就感冒、咳嗽，后来到灵山县去 检查，说是得了肺气肿，治了一个检查，说是得了肺气肿，治了一个 月不见好，又到横县检查，被诊断月不见好，又到横县检查，被诊断 为肺结核，服了一年多药，还不见为肺结核，服了一年多药，还不见 好转。好转。 金矿制造民工灰色人生金矿制造民工灰色人生 “怪病怪病” ”折磨广西一村庄折磨广西一村庄 硅及其化合物的转化关系 Si O2 SiO2 HF 或F2 SiF4 NaOH Na2SiO3 HF NaOH 或Na2CO3 CaCO3 CaSiO3 C H2SiO3 NaOH H+或CO2 或CaO 已知硅与强碱氢氧化钠溶液反应的化学方程式为： Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 现把11.5g钠和4.2g硅同时投入100g水中，在标况下 收集到H2多少L？（提示：与Si反应的NaOH是过 量的） 解 Na 1/2H2 23g 1/222.4L 11.5g X Si 2H2 28g 222.4L 4.2g Y Y=(4.2g 2 22.4L)/28g=6.72L 1 2 22.4L11.5g 23g 5.6LX VH =5.6L+6.72L=12.32L 2 高温时： SiO2+CaO=CaSiO3 高温 Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 高温 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 高温 干态下物质间的反应规律