硅课件正式

Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑
高温
高温
水泥
以黏土和石灰石为主要原料， 在水泥回转窑中制得。
具有特殊功能的含硅物质 1.碳化硅（SiC俗称金刚砂），具有金刚 石的结构。硬度很大，用作砂纸、砂轮 的磨料。
2. 硅 钢
高导磁性
用作变压 器铁芯
三、化学性质 最外层四个电子，
不易得、也不易失电子， 主要形成 +4 价化合物。
（1）在常温下化学性质不活泼，只与 F2、HF溶液和NaOH溶液反应。
Si+2F2= SiF4 Si+4HF= SiF4↑+2H2↑
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 ↑ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 ↑
练一练
要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适的 试剂是（ B ） A. C. 纯碱溶液 硫酸 B. 盐酸 D. 苛性钠溶液
练一练
下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是（B） A．SiO2 +2C=Si+2CO↑ B．SiO2 +2NaOH=Na2SiO3+H2O C．SiO2 +4HF=SiF4↑+2H2O D．SiO2 +CaCO3=CaSiO3+CO2↑
原理：高温条件下难挥发的酸酐可以把易 挥发的酸酐从其盐中置换出来。
高温 高温
五、 二氧化硅的用途：石英制品
(1) 可做光导纤维。 (2) 沙子是基本的建筑材料。 (3) 可做石英坩埚、石英钟、石英表、
眼镜片、化学仪器、工艺饰品等。
四、硅的工业制法
高温
粗硅： 2C+ SiO2 = Si+2CO↑（隔绝空气） 纯硅： Si+2Cl2 = SiCl4 （液态，易挥发）
下列关于硅的说法中，不正确的是 ( C ) A ．硅是非金属元素，它的单质是灰黑色 有金属光泽的固体 B ．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间， 是良好的半导体材料 C ．硅的化学性质不活泼，常温下不与任 何物质反应 D ．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧 气等非金属反应
水晶
玛瑙
三.硅酸盐的表示方法：
氧化物法：保持原有各元素化合价不变， 按顺序写出各种元素的氧化物。
顺序：
m活泼金属氧化物 · n较活泼金属氧化物 · xSiO2 · yH2O
硅酸钠（Na2SiO3）:
镁橄榄石（Mg2SiO4）:
Na2O · SiO2
2MgO · SiO2
钙沸石（CaAl2Si3H6O13）: CaO · Al2O3 · 3SiO2 · 3H2O Al2O3· 6SiO2 长石（KAlSi3O8）: K2O·
二、物理性质
晶体硅 硅的同素异形体： 无定形硅
晶体硅：灰黑色固体，金属光泽，
结构类似金刚石， 熔点高，硬度大，具有脆性。
良好的半导体材料。
从原子结构认识硅
C
Si
硅和碳一样,其原子既不易失去电子，也不易 得到电子，所以硅的化学性质不活泼,主要形 成+4化合物例如:SiO2和H2SiO3及SiO32-。
实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？
HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻 璃试剂瓶而要用塑料瓶。
SiO2 ＋ 4HF =
SiF4↑＋2H2O
3、在高温下能与还原剂反应 SiO2 + 2C ＝
高温
Si + 2CO↑
（可利用这个反应制粗硅）
4、与盐反应 Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑
（2）在加热或高温下可以与Cl2、O2、 C等反应。
Si + O2
= SiO2
Si+2Cl2 = SiCl4 Si+C = SiC
高温
SiC :
俗称金刚砂， 具有金刚石的结构和硬度，
可做砂纸砂轮的磨料。
四、用途
良好的半导体材料， 硅太阳能电池，光电池 ， 晶体管，光电池，硅芯片，集成电路等。 硅钢：具有导磁性， 做变压器的铁芯。
第四章
非金属及其化合物
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硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳 中大部分的岩石、沙子和土壤、约 占地壳总量的90%以上。
元素在地壳中的含量
铁4.75%
氧48.6%
硅26.3%
铝7.73%
1 2 3 4 5 6 7 8
一、硅的存在：
◇
地壳中含量位于第二。仅次于氧。
均以化合态形式存在 ,没有游离态。
◇
（主要以二氧化硅和硅酸盐是形式存在）
放入蒸馏水 现象 当水分蒸 发后燃烧 结论 放入Na2SiO3饱和溶液 当水分蒸发后 不易燃烧
用水玻璃浸泡过的木条或滤纸可防火。
2.化学性质：放置在空气中容易变质。
Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓
3.用途： 可做黏合剂，木材、纺织物的 防腐剂、灭火剂、耐火材料等。
4 ．非金属单质一般不跟非氧化性酸作用， 但 Si 能 跟 HF 作 用 ： Si ＋ 4HF===SiF4↑ ＋ 2H2↑。 5 ．酸性氧化物一般不与酸作用，但 SiO2 能与HF作用。 6．SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水， 不能直接与水作用制备H2SiO3。 7 ．无机酸一般易于溶水，但 H2SiO3 难溶 于水。 8 ．硅酸钠水溶液称泡花碱或水玻璃，但 却是盐溶液。
注：若出现分数，则化为整数。
四、用途
硅酸盐
产品
陶瓷
水泥 玻璃
陶瓷：原料——黏土 玻璃：原料——纯碱、石灰石、石英 水泥：原料——黏土、石灰石
陶瓷
日用器皿、建筑饰材、卫生洁具
玻璃
普通玻璃: 以纯碱 (Na2CO3)、石灰石和石英（SiO2 ） 为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融 制得。玻璃无固定熔点。
SiCl4+2H2 = Si+4HCl（高纯硅）
硅酸：
一、H2SiO3的物性
白色、胶状、不溶于水。
二、H2SiO3的化性
（1）弱酸性：极弱的二元酸，比碳酸的酸性弱。
与强碱发生中和反应
H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O
(H2SiO3 + 2OH- == SiO3 2-+ 2H2O)
练一练
下列物质中，不能用玻璃瓶来盛装的是( C ) A. C. 烧碱溶液 氢氟酸 B. D. 浓硫酸 碳酸钠溶液
练一练
将过量的CO2分别通入： ① CaCl2溶液； ② Na2SiO3溶液； ③ Ca(OH)2溶液； ④ 饱和Na2CO3溶液； ⑤NaAlO2溶液。 最终溶液中有白色沉淀析出的是（ B ）
A．①②③ C．②③⑤ B．②④⑤ D．②③④
用H2CO3也可制得H2SiO3 ，可证明H2SiO3 的酸 性比H2CO3弱。 Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓ （SiO32- + H2O + CO2== CO32- + H2SiO3 ↓ ）
②不稳定,受热易分解
H2SiO3 == H2O + SiO2
∆
三、H2SiO3的制备 （不可以由SiO 和H O反应制备）
2 2
SiO2
NaOH
Na2SiO3
CO2＋H2O HCl
H2SiO3
反应方程式：
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓ Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3 ↓
二氧化硅
一、 SiO2的存在
天然的二氧化硅也叫硅石， 分为晶体形和无定形。 石英、水晶、玛瑙、光导纤维、沙子 主要成分都是二氧化硅。
二、 SiO2的结构。
Si O
化学式： SiO2 无分子式
SiO2晶体是正四面体空间网状结构， 每个Si周围结合4个O，同时每个O周围结
合2个Si。 Si、O的个数比为1：2。
四、H2SiO3的用途
见课本
硅酸盐
一、定义： 是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。 化学性质稳定，一般不溶于水。 二、硅酸钠Na2SiO3 （最简单的硅酸盐）
1.物性： 白色固体， 可溶于水，其水溶液为无色黏稠状液体，具有黏性， 俗称水玻璃，或者泡花碱。 不燃烧，热稳定性好。
实验4-2（硅酸钠的阻燃性）

实验室有五种试剂，根据它们各自的性 质，必须选择适当的试剂瓶盛放，请在 对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行 连线。 试剂瓶 试剂
二氧化硅 氢氧化钠溶液 氢氟酸 浓硫酸 细口磨口塞 广口瓶 细口塑料瓶 细口橡皮塞
5．单质A溶于强碱液，A燃烧生成某高熔点的氧化 物B，B也不溶于强酸而能与强碱反应。B与纯碱 在高温下反应能生成C和气体D，气体D通入C溶液 可得白色沉淀E，E放在干燥空气中易失水变成F， F加热再失水可得B。写出分子式： H4SiO 4 SiO 2 CO 2 Na 2SiO 3 Si A________B________C________D________E_______ H2SiO 3 。并写出下列反应方程式： F________ （1）A与强碱溶液的反应 Si 2NaOH H2O Na2SiO 3 2H2 ______________________________________ （2）B与纯碱共熔 高温 SiO 2 Na 2 CO 3 Na2SiO 3 CO2 ______________________________________ （3）C与D反应 ______________________________________ Na2SiO 3 CO2 2H2O Na2CO3 H4SiO 4 （4）F失水 H2SiO 3 SiO 2 H2O ___________________________________________
化学式： SiO2 无分子式
三、 SiO2的物理性质
天然为无色透明的晶体， 熔点高，硬度大， 不溶于水。
四、SiO2的化学性质（很不活泼，与水和强酸都不反应）
1. 具有酸性氧化物的通性
与强碱反应：
SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O
硅酸钠
（SiO2 ＋ 2OH- = SiO32- ＋H2O ）
3.硅橡胶
良好的弹性
4.分子筛
吸附剂、催化剂
具有均匀微 孔结构的铝 硅酸盐
硅的特性 1．非金属单质一般为非导体 (石墨能导电)， 硅的晶体是良好的半导体材料。 2．Si的还原性大于C，但C却能在高温下 还原出Si：SiO2＋2C == Si＋2CO↑。 3 ．非金属单质跟碱作用一般无 H2 放出， 但Si能跟强碱溶液作用放出H2。 Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
与碱性氧化物反应：
高温
SiO2＋ CaO = CaSiO3
想一想
实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶 为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？
SiO2＋2NaOH=Na2SiO3(有粘性)＋H2O
2、特性：唯一能与之反应的酸—— HF溶液 SiO2 ＋ 4HF = SiF4↑＋2H2O
（此反应常用于雕刻玻璃）
想一想