硅及其化合物课件

1、第二课时第二课时第十二讲第十二讲 硅及其化合物硅及其化合物重难点：重难点：1、掌握硅、二氧化硅和硅酸的性质、掌握硅、二氧化硅和硅酸的性质2、了解硅、二氧化硅和硅酸的用途、了解硅、二氧化硅和硅酸的用途一、硅单质的存在形态、物理性质与用途一、硅单质的存在形态、物理性质与用途1、硅原子的结构示意图、硅原子的结构示意图位置：位置： 第三周期第第三周期第a族族推测性质：推测性质：最外层有最外层有4个电子，既不容易得到，也个电子，既不容易得到，也不容易失去电子。不容易失去电子。常温下、硅单质的化学性质不活泼常温下、硅单质的化学性质不活泼晶体硅：晶体硅：正四面体空间立体结正四面体空间立体结构构练习练习11、

2、下列关于硅的说法中正确的是、下列关于硅的说法中正确的是 （ ）a、地壳中硅的含量稀少、地壳中硅的含量稀少 b、自然界中存在大量单质硅、自然界中存在大量单质硅 c、高纯度的硅被用于制作计算机芯片、高纯度的硅被用于制作计算机芯片 d、硅的化学性质很稳定，不与非金属单质反应、硅的化学性质很稳定，不与非金属单质反应c小结：小结：1、硅含量在地壳中占第二位、硅含量在地壳中占第二位 是构成矿物和岩石的主要成分是构成矿物和岩石的主要成分。 2、在自然界全部以化合态存在、在自然界全部以化合态存在3、高纯硅的用途、高纯硅的用途 a:计算机芯片、集成电路计算机芯片、集成电路 b:制造光电池制造光电池 物性：物性：

3、晶体硅是具有正晶体硅是具有正四面体结构的四面体结构的立体网状结立体网状结构构的晶体，带有金属光泽、的晶体，带有金属光泽、灰黑色、硬而脆，熔点灰黑色、硬而脆，熔点1410、沸点、沸点2355，密，密度为度为2.32g/cm3，导电性介导电性介于导体和绝缘体之间，是于导体和绝缘体之间，是良好的良好的半导体材料半导体材料二、硅的化学性质二、硅的化学性质(1) 常温下，硅的化学性质很稳定，与常温下，硅的化学性质很稳定，与f2、hf和强碱反应，和强碱反应， 加热时硅也可其它物质（加热时硅也可其它物质（o2、cl2 、h2）等反应。）等反应。si+2fsi+2f2 2= sif= sif4 4si+4hf

4、= sifsi+4hf= sif4 4 +2h +2h2 2si+2naoh+hsi+2naoh+h2 2o=nao=na2 2siosio3 3+2h+2h2 2si si o o2 2 sio sio2 2si 2h2 sih4（不稳定）（不稳定）高温高温与唯一的酸反应与唯一的酸反应方程式与方程式与al和和naoh溶液类似溶液类似(2)工业制法：工业制法：sio22c si2co粗硅制取：粗硅制取：粗硅提纯粗硅提纯：si（粗硅）（粗硅） 2cl2 sicl4siclsicl4 4 + 2h + 2h2 2 4hcl + si 4hcl + si（高纯硅）（高纯硅）, , 变式练习变式练习1

5、：制备单质硅的主要化学反应如下：制备单质硅的主要化学反应如下： sio2+2c = si(粗硅粗硅) + 2co si+2cl2 = sicl4 sicl4+2h2= si (高纯硅高纯硅)+ 4hcl 下列对上述三个反应的叙述中不正确的是（下列对上述三个反应的叙述中不正确的是（ ） a为置换反应为置换反应 b均为氧化还原反应均为氧化还原反应 c中中sicl4是氧化剂是氧化剂 d. 三个反应的反应物中的硅元素均被还原三个反应的反应物中的硅元素均被还原d做题要点：本题涉及置换反应的辨析，抓住反应的特点。熟记氧化还原反应的特征和规律，分清氧化剂还原剂变式练习变式练习2：四氯化硅还原法是当前制备较高

6、纯度硅的一种方法，有关反应四氯化硅还原法是当前制备较高纯度硅的一种方法，有关反应的化学方程式为：的化学方程式为：sicl4 （g）+ 2h2（g）= 4hcl（g） + si（s）：）：下列说法不合理的是（下列说法不合理的是（ ） a反应制得的硅可用于制造半导体材料反应制得的硅可用于制造半导体材料 b增大压强有利于加快上述反应的化学反应速率增大压强有利于加快上述反应的化学反应速率 c高温下，氢气的还原性强于硅高温下，氢气的还原性强于硅 d混入少量空气对上述反应无影响混入少量空气对上述反应无影响 d高温高温二、二氧化硅（二、二氧化硅（sio2）1、结构：、结构： 空间立体网状结构空间立体网状结构

7、 ，不存在单个分子，不存在单个分子练习练习2 下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）a、sio2分子由一个硅原子和两个氧原子构成分子由一个硅原子和两个氧原子构成b、天然的、天然的sio2称为硅石，其存在形态有结晶形和无定形两种称为硅石，其存在形态有结晶形和无定形两种c、二氧化硅是制造光导纤维的重要材料、二氧化硅是制造光导纤维的重要材料d、sio2溶于水后则慢慢生成硅酸溶于水后则慢慢生成硅酸 bc 小结：小结：2、存在：结晶形（水晶、存在：结晶形（水晶 玛瑙玛瑙 石英）石英） 无定形（硅藻土、沙子）无定形（硅藻土、沙子）3、物性：硬度大、溶沸点高、不容于水的固体、物性：硬度大、溶沸点高、不容于

8、水的固体4、用途：光导纤维的原料、制耐火材料、石英玻璃、用途：光导纤维的原料、制耐火材料、石英玻璃、 制光学仪器和工艺品（水晶制光学仪器和工艺品（水晶 玛瑙）玛瑙）天然的二氧化硅也叫硅石，石英天然的二氧化硅也叫硅石，石英晶体是结晶的二氧化硅。石英、晶体是结晶的二氧化硅。石英、水晶、玛瑙的主要成分是水晶、玛瑙的主要成分是sio2sio2的用途的用途二氧化硅的化学性质二氧化硅的化学性质1、sio2是酸性氧化物，（是酸性氧化物，（但不与水反应但不与水反应）sio24hfsif42h2o 3、与氢氟酸反应、与氢氟酸反应a、与氢氧化钠溶液、与氢氧化钠溶液c、与碳酸钠、与碳酸钠/钙钙b、与氧化钙、与氧化钙

9、/氧化钠氧化钠sio22naohna2sio3h2osio2cao casio3sio2+na2co3 = na2sio3+co2高温高温sio2+caco3 = casio3+co2高温高温与唯一的酸反应，常用于刻蚀玻璃2、 sio2具有弱氧化性具有弱氧化性sio2 2c = si 2co高温高温应用于制造玻璃请在想一想：请在想一想：sio2既可与氢氟酸反应，又可与既可与氢氟酸反应，又可与naoh溶液反应，可以说明溶液反应，可以说明sio2是两性氧化物吗？是两性氧化物吗？cdbea变式训练变式训练4 （07gd6） 下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）a、硅材料广泛应用于光纤通讯、硅材料

10、广泛应用于光纤通讯 b工艺师用盐酸刻蚀石英制作艺术品工艺师用盐酸刻蚀石英制作艺术品c、水晶和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐产品、水晶和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐产品 d粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应 a变式训练变式训练5对于化学方程式对于化学方程式sio23c=sic2co，有关叙述正确的是有关叙述正确的是( )。a反应中反应中sio2是氧化剂，是氧化剂，c是还原剂是还原剂b硅元素被还原了，碳元素被氧化了硅元素被还原了，碳元素被氧化了c在反应中在反应中c既是氧化剂又是还原剂既是氧化剂又是还原剂d在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1

11、 2cd高温三、硅酸（三、硅酸（h2sio3）2.化性化性（1）弱酸性：酸性比碳酸还弱，不能使紫色弱酸性：酸性比碳酸还弱，不能使紫色 石蕊试液变红石蕊试液变红（2）不稳定性）不稳定性：（3）与碱溶液反应）与碱溶液反应：（4）硅酸在水中易聚合形成胶体）硅酸在水中易聚合形成胶体 1、物性：硅酸是一种白色粉末状的固体，不容于水、物性：硅酸是一种白色粉末状的固体，不容于水？3、制备、制备强酸制弱酸4、用途、用途a、制备硅胶、制备硅胶b、硅胶常作干燥剂和、硅胶常作干燥剂和催化剂的载体催化剂的载体硅酸凝胶经干燥脱水后形成硅胶练习练习4：下表中括号内的物质是杂质，试将除杂试剂和分离方法填入下表：下表中括号内

12、的物质是杂质，试将除杂试剂和分离方法填入下表混合物混合物sio2(fe2o3)sio2(nacl)sio2(si)si(al)除杂除杂试剂试剂分离分离方法方法盐酸盐酸过滤过滤水水过滤过滤o2加热加热盐酸盐酸过滤过滤c 高考扫描高考扫描2013 广东广东 10d/2012广东广东12b（4）下列叙述）下列叙述和和均正确并且有因果关系的是均正确并且有因果关系的是 a、叙述、叙述i sio2可与可与hf反应反应 叙述叙述ii 氢氟酸不能保存在玻璃瓶中氢氟酸不能保存在玻璃瓶中 b、叙述、叙述i sio2有导电性有导电性 叙述叙述ii sio2可用于制备光导纤维可用于制备光导纤维 (5)下列措施是否合理

13、（下列措施是否合理（ ） b 高温下用焦炭还原高温下用焦炭还原sio2制取粗硅制取粗硅 2013 广东广东11c 合理合理写出由纯写出由纯sihcl3制备高纯硅的化学反应方程式制备高纯硅的化学反应方程式_。整个制备过程必须严格控制无水无氧。整个制备过程必须严格控制无水无氧。sihcl3遇水剧烈遇水剧烈反应生成反应生成h2sio3、hcl和另一种物质，写出配平的化学反和另一种物质，写出配平的化学反应方程式应方程式_； sihcl33h2o=h2sio33hclh2 根据化合价的变化来判定另一种产物，根据化合价的变化来判定另一种产物， sihcl3中硅为中硅为+2价，价， h2sio3为为+4价价

14、（2）硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，）硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释。逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释。 答案：现象：试管中有白色胶状沉淀生成，并且有刺激性气味气体生成；答案：现象：试管中有白色胶状沉淀生成，并且有刺激性气味气体生成；解释：解释：na2sio3和和nh4cl均能够水解，二者相互促进，均能够水解，二者相互促进，na2sio3水解生水解生 成成h2sio3，nh4cl水解产生水解产生nh3课堂小结课堂小结1、高纯硅的用途、高纯硅的用途a:计算机芯片、集成电路计算机芯片、集成电路b:制造光电池制造光电池一、化学性质一、化学性质2、二氧化硅用途：、二氧化硅用途：a、光导纤维的原料、光导纤维的原料、b、制耐火材料、制耐火材料、 石英玻璃、石英玻璃、 c、制光学仪器和工艺品、制光学仪器和工艺品 （水晶（水晶 玛瑙）玛