硅、二氧化硅

硅的原子结构
Si
+14
2 8 4
C
+6
2 4
硅的化学性质
常温下，化学性质稳定，只与强碱、氢氟酸、 氟气反应
①Si+2F2=SiF4
②Si+4HF=SiF4 ↑+2H2↑ ③Si+ 2NaOH + H2O = Na2SiO3 +2H2↑
加热下，可与氢气、氧气、氯气等非金属单质化合
Si + O2
△
高温
第四章 材料家族中的元素
第1节 硅 无机非金属材料
【学习目标】
1.了解硅和二氧化硅的物理性质 2.理解硅及二氧化硅的性质与用途间的关系 3.掌握硅单质和二氧化硅的化学性质
硅是构成岩石和矿物的基本元素
源自文库 传统无机非金属材料
陶瓷
水泥
玻璃
单质硅
晶体硅
硅太阳能电池
电脑的中央处理器（CPU）
【问题组】
1、什么是半导体材料？ 2、人类最早使用的半导体材料是什么？
3、硅作为半导体材料优点有哪些？ 4、单质硅的颜色？状态？熔点？硬度？
【问题组】
1、Si属于哪类物质？其原子结构示意图是怎样的？
2、在已学过的元素中，Si与谁的结构和性质类似？
3、请根据前边所学的碳单质、硫单质、氯气等非 金属单质的性质预测硅可能有哪些共同性质？
SiO2
Si＋2Cl2 ＝ SiCl4
Si＋2H2 ＝ SiH4
高温
知识扩展
高纯度硅的制备
高温
工业上先在电炉里高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
SiO2＋2C ＝= Si＋2CO↑
然后将粗硅在高温下跟氯气 反应生成一种液态物质。
高温
Si＋2Cl2 ＝ SiCl4（液体，易挥发） 经蒸馏提纯后，再用氢气还原制得纯硅。
高温
SiCl4 ＋2H2 ＝ Si ＋4HCl
石英
水晶
玛瑙
沙子
光导纤维
【问题组】
１、哪些常见的物质主要成分是二氧化硅？ 二氧化硅具有什么样的物理性质？
石英、沙子、水晶、玛瑙、光导纤维
纯净的SiO2为无色透明的晶体， 不 溶于水， 熔点 高 、硬度 大 。
2、从物质分类的角度来看，二氧化硅属于 酸性 （选填“酸性”“碱性”）氧化物， _______ 预测它能与哪些物质反应？写出相关方程式
与碱性氧化物： SiO +CaO===CaSiO 2 3 特性：常温与氢氟酸反应——用于玻璃雕刻 4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O
高温
知识支持： 1、H2SiO3是难溶于水的二元弱酸 2、H2SiO3酸性比碳酸弱 在实验室中如何由硅酸钠溶液制备硅酸？ (方程式表示)
2NaOH+SiO2= Na2SiO3+H2O 思考：实验室保存NaOH溶液 的试剂瓶用橡皮塞的玻璃瓶 而不用玻璃塞，为什么？
知识支持： 1、玻璃中含有SiO2 2、硅酸钠的水溶液称水玻璃， 具有粘性。
2NaOH+SiO2= Na2SiO3+H2O 防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应 生成粘性的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘 在一起，故不能用磨口玻璃塞盛碱性 溶液，如 NaOH、KOH、Na2CO3等溶液 (玻瓶-胶塞)。