硅和二氧化硅]

1、第二節(jié)第二節(jié)硅和二氧化硅硅和二氧化硅一、硅一、硅 (共共5個要點個要點)1 1、存在和狀態(tài)：、存在和狀態(tài)：(1)(1)只有只有化合態(tài)，化合態(tài)，無無游離態(tài)；在地殼中含游離態(tài)；在地殼中含量居量居第二位第二位。2 2、物理性質：、物理性質：灰黑色灰黑色，有，有金屬光澤金屬光澤、硬硬而而脆脆的固體，的固體，熔沸點較高熔沸點較高。硅晶體的結構硅晶體的結構SiO2 硅酸鹽硅酸鹽3 3、化學性質：、化學性質：不活潑不活潑(1)(1)常溫下：常溫下： Si + 2F2 = SiF4 Si + 4HF = SiF4 + 2H2 Si + 2KOH+H2O= K2SiO3+ 2H2 注：其它氧化劑，如注：其它氧化

2、劑，如Cl2、O2、H2SO4、HNO3等等常溫常溫下下都不與都不與硅起反應。硅起反應。原因？原因？(2)(2)加熱時：與某些非金屬反應加熱時：與某些非金屬反應4 4、工業(yè)制粗硅：、工業(yè)制粗硅：SiO2+2C= Si + 2CO高溫高溫粗硅提純：粗硅提純：Si+2Cl2= SiCl4高溫高溫Si+2H2= SiH4（很難很難）高溫高溫SiCl4+2H2= Si + 4HCl高溫高溫Si+O2= SiO2Si+2Cl2= SiCl4高溫高溫5 5、用途：、用途：高純高純硅：硅：合金合金：變壓器鐵芯（含硅變壓器鐵芯（含硅 4% 4% 的鋼的鋼有有導磁性導磁性）耐酸設備耐酸設備（含硅（含硅 15%

3、15% 左右的左右的鋼有耐酸性）鋼有耐酸性）半半導體導體材料。材料。二、二氧化硅二、二氧化硅 (共共4個要點個要點)1 1、物理性質物理性質：（天然（天然二氧化硅叫二氧化硅叫硅石硅石、石英砂）石英砂）2 2、化學性質：、化學性質：十分穩(wěn)定十分穩(wěn)定SiOSiO2 2晶體結構晶體結構天然的二天然的二氧化硅：氧化硅： 石英、水晶、硅石石英、水晶、硅石硅藻土硅藻土晶體晶體：無定形無定形：堅硬難熔的固體堅硬難熔的固體（酸性氧化物）（酸性氧化物）(2)(2)常溫常溫只只與與氫氟酸氫氟酸、強堿強堿反應反應4 HF + SiO2 = SiF4+ 2H2O2NaOH + SiO2= Na2SiO3 + H2O2

4、.2. 能能否否用用磨口磨口玻璃塞盛玻璃塞盛NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等等強強堿堿性性溶液？溶液？（特性）（特性）問問：1. 能否用能否用玻璃瓶盛氫氟酸？玻璃瓶盛氫氟酸？不能不能不能不能(3)高溫高溫時：時：SiO2 + CaO = CaSiO3高溫高溫Na2CO3+ SiO2 = Na2SiO3 + CO2高溫高溫CaCO3+SiO2 = CaSiO3+ CO2高溫高溫干態(tài)下物質間的干態(tài)下物質間的反應規(guī)律反應規(guī)律: : 高高沸點物質沸點物質（SiOSiO2 2）制制低低沸點物質沸點物質（COCO2 2） SiO2+ 2C = Si + 2CO高溫高溫注意：注意：Na +

5、KCl = NaCl + K高溫高溫(熔融熔融)3 3、用途：、用途： 光導纖維、光學儀器、電子儀器、光導纖維、光學儀器、電子儀器、工藝品（水晶、瑪瑙）、石英玻璃、工藝品（水晶、瑪瑙）、石英玻璃、玻璃原料和建筑材料等。玻璃原料和建筑材料等。 注意注意：硅肺病硅肺?。ㄎ尾。L期（矽肺?。L期吸入吸入SiOSiO2 2 粉塵粉塵(1)硅酸硅酸： 硅酸、原硅酸硅酸、原硅酸都不溶于水都不溶于水，屬于，屬于弱弱酸酸，其酸性比，其酸性比碳酸碳酸弱弱。Na2SiO3 + CO2 + H2O = Na2CO3 + H4SiO4H4SiO4 = H2SiO3 + H2O(易易)4 4、硅酸及硅酸鹽：、硅酸

6、及硅酸鹽：問：問：Na2SiO3溶液露置空氣中有何現象？溶液露置空氣中有何現象？變渾濁。變渾濁。有有H2SiO3析出析出(2)(2)硅酸鹽硅酸鹽：多數多數不溶于水不溶于水( Na2SiO3 易溶易溶 )金屬氧化物形式：金屬氧化物形式：Al2(Si2O5)(OH)4KAlSi3OxX = 8K2OAl2O36SiO2(3)(3)水玻璃水玻璃：無色粘稠的溶液，是一種無色粘稠的溶液，是一種礦物膠礦物膠，做粘，做粘合劑、防腐劑。合劑、防腐劑。NaNa2 2SiOSiO3 3 的水溶液的水溶液Al2O32SiO2 2H2O1下列含氧酸的酸酐不能由單質與氧氣下列含氧酸的酸酐不能由單質與氧氣直接化合得到的是

7、直接化合得到的是 A、H2CO3 B、H2SO4 C、H2SO3 D、H2SiO32空氣中久置而不會變質的是空氣中久置而不會變質的是 A、燒堿、燒堿 B、純堿、純堿 C、水玻璃、水玻璃 D、漂白粉、漂白粉練習練習BB4在反應在反應SiO2 + 3C = SiC + 2CO中，氧中，氧化劑和還原劑的質量比是化劑和還原劑的質量比是 A 7：3 B 1：2 C 5：2 D 2：13.Si02和和C02的共同點是的共同點是 A.都能與水化合生成相應的酸都能與水化合生成相應的酸 B.都能與強堿溶液反應生成鹽和水都能與強堿溶液反應生成鹽和水 C.都屬于原子晶體都屬于原子晶體 D.常溫下都是固體常溫下都是固

8、體BB5.在一定條件下，下列物質不能和二氧化在一定條件下，下列物質不能和二氧化硅反應的是硅反應的是焦炭焦炭純堿純堿碳酸鈣碳酸鈣氫氟氫氟酸酸高氯酸高氯酸氫氧化鉀氫氧化鉀氧化亞鐵氧化亞鐵氮氣氮氣 A. B. C.和和 D.只有只有6.高嶺土的組成可表示為：高嶺土的組成可表示為：A12Si20 x(OH)y，其中其中x、y的數值分別是的數值分別是 A. 7，2 B. 5，4 C. 6，3 D. 3，6CA7下列物質間轉化必須加入還原劑才能下列物質間轉化必須加入還原劑才能實現的是實現的是 A、SiO2Na2SiO3 B、SiNa2SiO3 C、SiSiCl4 D、SiCl4Si8.下列各物質的主要成分

9、含硅酸鹽的是下列各物質的主要成分含硅酸鹽的是 石英玻璃石英玻璃水玻璃水玻璃鋼化玻璃鋼化玻璃有機有機玻璃玻璃玻璃紙玻璃紙玻璃鋼玻璃鋼 A. B. C. D. DCSiSiO2SiF4Na2SiO3SiCCaSiO3H2SiO3作業(yè)：作業(yè)：1. 寫出下列反應的化學方程式寫出下列反應的化學方程式12345678910112.已知硅與強堿氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為：已知硅與強堿氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為：Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2現把現把 11.5g 鈉和鈉和 4.2g 硅同時投入硅同時投入 100g水中，在水中，在標況下可收集到標況下可收集到 H2 多少

10、多少 L？（提示：與？（提示：與Si 反應反應的的 NaOH是過量的）是過量的）解：解：2Na H246g 22.4L11.5 g V1(H2)Si 2H228g 44.8L4.2g V2(H2)V 總（總（H2）= 5.6L + 6.72L = 12.32L 5.6 LV1(H2) 22. 4L11.5g46gV 2(H2) 44. 8L4. 2g28g 6. 72LSi10928晶體硅晶體硅 晶體硅的晶體結構與晶體硅的晶體結構與金剛石金剛石相似相似，也是由一個，也是由一個硅原子與硅原子與4個硅原子結合形個硅原子結合形成正四面體，許多這樣的成正四面體，許多這樣的正四面體向周圍空正四面體向周圍

11、空 間延伸間延伸形成形成空間網狀空間網狀的結構。但的結構。但由于由于硅原子半徑比碳原子硅原子半徑比碳原子半徑大半徑大，所以，其，所以，其熔沸點熔沸點要比金剛石低，硬度要比要比金剛石低，硬度要比金剛石小。金剛石小。二氧化硅二氧化硅10928180 在二氧化硅晶體中，一個硅原子跟在二氧化硅晶體中，一個硅原子跟 4 個氧原子結合，同時每個氧原子跟個氧原子結合，同時每個氧原子跟兩個硅原子兩個硅原子結合。實際上，二氧化硅晶體是由硅原子和氧原子按結合。實際上，二氧化硅晶體是由硅原子和氧原子按 1 ：2 的比的比例所成的例所成的立體網狀結構立體網狀結構的晶體。它的熔點的晶體。它的熔點（1723）沸點沸點（2230）高，硬高，硬度大，不導電，度大，不導電，難溶于一些常見的溶劑難溶于一些常見的溶劑。SiO集成電路集成電路晶體管晶體管1. Si + O2= SiO22. Si + 4HF = SiF4 + 2H23. Si + C = SiC高溫高溫4 . Si + 2NaOH+ H2O= Na2SiO3+ 2H2 5 . SiO2+ 2C = Si + 2CO高溫高溫6 .SiO2 + 4HF= SiF4+ 2H2O8