苏教版化学必修一专题三第三单元1332

1、三三.二氧化硅（二氧化硅（ SiO2 ）二氧化硅广泛存二氧化硅广泛存在于自然界中，在于自然界中，与其他矿物共同与其他矿物共同构成了岩石。天构成了岩石。天然二氧化硅也叫然二氧化硅也叫硅石，是一种坚硅石，是一种坚硬难熔的固体。硬难熔的固体。1.存在：存在：硅石硅石结晶形（石英）结晶形（石英）无定形（硅藻土）无定形（硅藻土）水晶水晶玛瑙玛瑙石石 英英 制制 品品水水晶晶玛瑙玛瑙2.物理性质：物理性质：固体固体熔沸点比较高熔沸点比较高不溶于水不溶于水硬度比较大硬度比较大联想沙子联想沙子3.结构：结构：SiOSiO2 2是是正四面体的空间网状正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定。结构，因此性质很稳定。

2、 SiO2 + 4HF =SiF4 + 2H2OSiO2 CaO CaSiO3高温高温SiO22C Si 2CO高温高温SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2 高温高温A.酸性氧化物酸性氧化物B.氧化性氧化性C.与盐反应与盐反应D.亲氟性亲氟性SiO2 +Na2CO3 Na2SiO3 + CO2高温高温（雕刻玻璃的原理且氢氟酸不能用玻璃瓶盛装的原因（雕刻玻璃的原理且氢氟酸不能用玻璃瓶盛装的原因SiO2 2NaOHNa2SiO3+H2O4.化学性质：化学性质：（工业制粗硅的反应原理）（工业制粗硅的反应原理）（碱性溶液不能用带玻璃塞的玻璃瓶盛装原因）（碱性溶液不能用带玻璃塞的玻璃瓶盛装

3、原因）（工业制玻璃的反应原理）（工业制玻璃的反应原理）CO2与与SiO2性质对比性质对比物质二氧化硅二氧化碳结构空间立体网状结构，不存在单个分子存在单个CO2分子主要物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水化 学 性 质与水反应不反应CO2H2O=H2CO3与酸反应只与氢氟酸反应：SiO24HF=SiF42H2O不反应与碱反应SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)CO2少量：CO22NaOH=Na2CO3H2O、CO2过量：CO2NaOH=NaHCO3与盐反应如与Na2CO3反应：SiO2Na2CO3=Na2SiO3CO2

4、如与Na2SiO3反应：Na2SiO3H2OCO2(不足)=H2SiO3Na2CO3或Na2SiO32H2O2CO2(足量)=H2SiO32NaHCO3与碱性氧化物反应如与CaO反应：SiO2CaO=CaSiO3如与Na2O反应：Na2OCO2=Na2CO3用途光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐高温高温1. 为什么在实验室中盛放为什么在实验室中盛放NaOH 溶液的试剂瓶溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？用橡皮塞而不用玻璃塞？ 实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？3.某同学根据某同学根据氢氟酸反氢氟酸反应应,推断推断想一想想一想SiOSiO2 2 2Na

5、OH2NaOHNaNa2 2SiOSiO3 3+H2O+H2OSiOSiO2 2 + 4HF =SiF + 4HF =SiF4 4 + 2H + 2H2 2O O两性氧化物：定义:既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化物称为两性氧化物SiOSiO2 2 + 4HF =SiF + 4HF =SiF4 4 + 2H + 2H2 2O O中中SiF4这个不是盐。5.用途：用途：制制光导纤维光导纤维、电子工业电子工业重要部件、重要部件、光学仪器光学仪器、耐高温化学仪器耐高温化学仪器。利用石英晶体制造。利用石英晶体制造石英电子石英电子表、石英钟表、石英钟等。等。光学纤维胃镜光学纤维胃镜二氧化硅的用

6、途二氧化硅的用途练习：练习：1、下列物质能与、下列物质能与SiO2起反应的是起反应的是 （ ）浓浓H2SO4 H2O 盐酸盐酸 HF KOH溶液溶液 氧化钙氧化钙 A、 B、 C、 D、 C2.2.实验室现提供下列试剂瓶实验室现提供下列试剂瓶, , 细口磨细口磨口塞玻璃瓶瓶口塞玻璃瓶瓶广口瓶广口瓶细口橡皮塞玻细口橡皮塞玻璃瓶璃瓶棕色广口瓶棕色广口瓶细口塑料瓶，如果细口塑料瓶，如果你是实验室管理员你是实验室管理员, ,你将如何存放下列药你将如何存放下列药品品? ?你的依据是什么你的依据是什么? ?a.a.二氧化硅二氧化硅_ b._ b.氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液_c.硝酸银晶体硝酸银晶体_ d._

7、 d.氢氟酸氢氟酸_e.e.浓硫酸浓硫酸_ _ 四四.硅硅1、物理性质物理性质 硅有硅有晶体硅晶体硅和和无定形硅无定形硅两种。晶体硅是两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。 硅的结构硅的结构类似于类似于金刚石金刚石，熔点和沸点都，熔点和沸点都很高，硬度大。很高，硬度大。 导电性导电性介于导体和绝缘体之间。介于导体和绝缘体之间。既不易失去电子既不易失去电子,也不易得到电子也不易得到电子2.结构结构3.化学性质化学性质 常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质（如氧气、氯气、和强碱外，硅不跟其他

8、物质（如氧气、氯气、硫酸、硝酸等）起反应。在加热条件下，能跟硫酸、硝酸等）起反应。在加热条件下，能跟一些非金属反应。一些非金属反应。Si O2 SiO2Si 2H2 SiH4（不稳定）（不稳定）高温Si2NaOH H2O Na2SiO3 2H2Si 4HF SiF4 2H2 Si+2FSi+2F2 2 SiFSiF4 4 4.硅的工业制法硅的工业制法高温在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方法制得粗硅。法制得粗硅。 SiO2 2C Si（粗硅）（粗硅）2CO与氯反应：与氯反应：Si 2Cl2 SiCl4(温度为温度为400500)生成的生成的SiCl4液体

9、通过精馏，除去其中的硼、砷液体通过精馏，除去其中的硼、砷等杂质。然后用氢气还原：等杂质。然后用氢气还原：SiCl4 2H2 Si 4HCl高温5.硅的用途：硅的用途： 硅是一种重要的非金属单质，它的用硅是一种重要的非金属单质，它的用途非常广泛。作为途非常广泛。作为良好的半导体材料良好的半导体材料，硅可用来制造硅可用来制造集成电路集成电路、晶体管晶体管、硅硅整流器整流器等半导体器件，还可以制成等半导体器件，还可以制成太太阳能电池阳能电池，可制成有良好导磁性、耐，可制成有良好导磁性、耐酸性的酸性的合金合金。晶体管晶体管集成电路集成电路卫星的翅膀卫星的翅膀汽车的尾巴汽车的尾巴在太阳能方面的利用五五.

10、硅酸硅酸H2SiO3=SiO2H2O如；如；NaNa2 2SiOSiO3 3 2HCI 2HCI 2NaCI 2NaCI H H2 2SiOSiO3 3化学性质：化学性质：制备：制备：物理性质：物理性质：硅酸为硅酸为玻璃状无色透明玻璃状无色透明的不规则的不规则颗粒颗粒。难溶于水难溶于水。 硅酸是一种硅酸是一种很弱的酸很弱的酸（酸性比碳酸还（酸性比碳酸还弱），弱），受热易分解受热易分解.H2SiO3 2NaOH Na2SiO3 2H2O 由于由于SiO2SiO2不溶于水，所以硅酸是通过不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得可溶性硅酸盐与其他酸反应制得。 地壳中某主要元素生产的多种产品在现地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足见化学对现代物质文代高科技中占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：明的重要作用。例如：光导纤维的主要成分光导纤维的主要成分 目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是 神奇无比的集成电路蕊片的主成分神奇无比的集成电路蕊片的主成分 写出工业上制备该元素的单质及提纯的化学方写出工业上制备该元素的单质及提纯的化学方程式程式二氧化硅二氧化硅 半导体硅半导体硅 硅硅SiO2 2C Si（粗硅