硅和二氧化硅課件

1、碳族碳族元素元素第二課時第二課時硅的分布與存在u存在：沒有游離態(tài)，只有化合態(tài)存在：沒有游離態(tài)，只有化合態(tài)u分布：自然界中分布廣泛，在地殼中居分布：自然界中分布廣泛，在地殼中居第二位，僅次于氧。是構(gòu)成礦物和巖石第二位，僅次于氧。是構(gòu)成礦物和巖石的主要成分。的主要成分。硅單質(zhì)硅的物理性質(zhì)u硅有晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅是硅有晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體?；液谏⒂薪饘俟鉂?、硬而脆的固體。u硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔點和沸點都硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔點和沸點都很高，硬度大。很高，硬度大。u導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。硅的化學(xué)性質(zhì) 常溫下，

2、化學(xué)性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸常溫下，化學(xué)性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸和強堿外，硅不跟其他物質(zhì)（如氧氣、氯氣、和強堿外，硅不跟其他物質(zhì)（如氧氣、氯氣、硫酸、硝酸等）起反應(yīng)。在加熱條件下，能跟硫酸、硝酸等）起反應(yīng)。在加熱條件下，能跟一些非金屬反應(yīng)。一些非金屬反應(yīng)。Si O2 SiO2Si 2H2 SiH4（不穩(wěn)定）（不穩(wěn)定）高溫Si2NaOH H2O Na2SiO3 2H2Si 4HF SiF4 2H2 硅的工業(yè)制法高溫在工業(yè)上，用碳在高溫下還原二氧化硅的方在工業(yè)上，用碳在高溫下還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與氯反應(yīng)：與氯反應(yīng)：Si 2Cl2

3、SiCl4(溫度為溫度為400500)生成的生成的SiCl4液體通過精餾，除去其中的硼、砷液體通過精餾，除去其中的硼、砷等雜質(zhì)。然后用氫氣還原：等雜質(zhì)。然后用氫氣還原：SiCl4 2H2 Si 4HCl高溫硅的用途u硅是一種重要的非金屬單質(zhì)，它的用途非硅是一種重要的非金屬單質(zhì)，它的用途非常廣泛。作為良好的半導(dǎo)體材料，硅可用常廣泛。作為良好的半導(dǎo)體材料，硅可用來制造集成電路、晶體管、硅整流器等半來制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體器件，還可以制成太陽能電池，可制導(dǎo)體器件，還可以制成太陽能電池，可制成有良好導(dǎo)磁性、耐酸性的合金。成有良好導(dǎo)磁性、耐酸性的合金。大規(guī)模集成電路太陽能電池二氧化硅u純

4、凈的二氧化硅晶體叫做水晶。純凈的二氧化硅晶體叫做水晶。SiO2化化學(xué)式，不是分子式。因為在二氧化硅晶學(xué)式，不是分子式。因為在二氧化硅晶體中，體中，1個硅原子與個硅原子與4個氧原子形成個氧原子形成4個共個共價鍵，即每一個硅原子周圍結(jié)合價鍵，即每一個硅原子周圍結(jié)合4個氧原個氧原子；同時每個氧原子與兩個硅原子結(jié)合。子；同時每個氧原子與兩個硅原子結(jié)合。因此它是硅原子與氧原子按因此它是硅原子與氧原子按1 ：2的原子的原子個數(shù)比組成的具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。個數(shù)比組成的具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。點擊圖片播放動畫點擊圖片播放動畫瑪瑙瑪瑙二氧化硅的物理性質(zhì)和用途u物理性質(zhì)：硬度大、熔點高、難溶于水物理性質(zhì)：硬度

5、大、熔點高、難溶于水u用途：制光導(dǎo)纖維、電子工業(yè)重要部件、用途：制光導(dǎo)纖維、電子工業(yè)重要部件、光學(xué)儀器、耐高溫化學(xué)儀器、。利用石光學(xué)儀器、耐高溫化學(xué)儀器、。利用石英晶體制造石英電子表、石英鐘等。英晶體制造石英電子表、石英鐘等。二氧化硅與二氧化碳的比較二氧化碳二氧化碳CO2二氧化硅二氧化硅SiO2物質(zhì)分類物質(zhì)分類與堿性氧化與堿性氧化物反應(yīng)物反應(yīng)與堿反應(yīng)與堿反應(yīng)與水反應(yīng)與水反應(yīng)均屬于酸性氧化物均屬于酸性氧化物CO2 CaOCaCO3CaOSiO2 CaSiO3高溫CO2 2NaOH Na2CO3+H2OSiO2 2NaOH Na2SiO3+H2OCO2 H2OH2CO3不反應(yīng)不反應(yīng)二氧化硅的化學(xué)性

6、質(zhì)u可以與堿和堿性氧化物反應(yīng)可以與堿和堿性氧化物反應(yīng)u弱氧化性弱氧化性u與鹽反應(yīng)（固體）與鹽反應(yīng)（固體）u與氫氟酸反應(yīng)（腐蝕玻璃）與氫氟酸反應(yīng)（腐蝕玻璃）相關(guān)的化學(xué)方程式SiO2 2OHSiO32H2OSiO2 + 4HF =SiF4 + 2H2OSiO2 CaO CaSiO3高溫SiO22C Si 2CO高溫SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2 高溫討論：為什么實驗室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞討論：為什么實驗室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞硅酸鹽組成的表示方法u硅酸鹽的種類很多，結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，通常硅酸鹽的種類很多，結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，通?？捎枚趸韬徒饘傺趸锏?/p>

7、形式來表示可用二氧化硅和金屬氧化物的形式來表示其組成。其組成。u表示方法：金屬元素氧化物寫在前面，再表示方法：金屬元素氧化物寫在前面，再寫寫SiO2，最后寫，最后寫H2O；氧化物之間用；氧化物之間用“”隔開。隔開。硅酸鈉：硅酸鈉：Na2SiO3可以寫成可以寫成Na2O SiO2高嶺石：高嶺石：Al2(Si2O5)(OH)4鈣長石：鈣長石：CaAl2SiO6Al2O3 2SiO22H2OCaO Al2O3 SiO2課堂練習(xí)u下列有關(guān)物質(zhì)的用途（括號中為用途）錯誤的是（ ）（A）鍺和硅（半導(dǎo)體材料）（B）二氧化硅（制光導(dǎo)纖維）（C）水玻璃（用作粘合劑）（D）原硅酸（用作耐火材料）Du將過量的二氧化碳分別通入氯化鈣溶將過量的二氧化碳分別通入氯化鈣溶液液 硅酸鈉溶液硅酸鈉溶液 次氯酸鈣溶液次氯酸鈣溶液 飽飽和碳酸鈉的溶液，最終溶液中有白色沉和碳酸鈉的溶液，最終溶液中有白色沉淀析出的是（淀析出的是（ ）（A） （B）（C） （D）BThe end人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自