高一化学硅和二氧化硅

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1、第二节硅和二氧化硅原始陶冶大约一万年前出现在中国.“陶”作为历史上第一种人造材料成为人类摆脱蒙昧的标志.享有盛誉的中国古代陶瓷陶缸（新时器时代）三彩马钧瓷（宋）青花瓷盖罐（明）1、硅的含量及存在形式存在形式:在自然界中,没有游离态的硅,只有以化合态存在的硅。含量：在地壳中，它的含量仅次于氧，居第二位。2、硅的结构碳和硅的原子结构示意图晶体硅的结构硅的物理性质：1）晶体硅是灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体2）熔、沸点高、硬度大3）晶体硅是良好的半导体3、硅的物理性质晶体硅单晶硅单质硅4、硅的化学性质性质SiC相似点1、常温下化学性质稳定2、加热条件下都能

2、与氧气反应3、与H2的反应不同点1、与某些酸的反应2、与强碱反应Si+O2=SiO2C+O2=CO2Si+4HF=SiF4↑+2H2↑C+2H2SO4=CO2+SO2+2H2OSi+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑不反应不反应不反应很困难很困难（1）与氟气反应：（2）与氢氟酸反应：（3）与强碱溶液反应：（4）与氯气反应：（5）与氧气反应：Si+2F2==SiF4Si+4HF==SiF4+2H2Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2Si+2Cl2==SiCl4Si+O2==SiO2注：常温下Cl2、O2、H2SO4、HNO3等

3、都不与硅起反应。76541882MLk382LK22K1元素周期表IAIIA0IIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIBIIIAIVAVIAVIIAVA铝硅锗锑钋砷碲砹5、硅的用途：集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料高纯硅：半导体材料。集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料，还可以制成太阳能电池。变压器铁芯（含硅4%的钢有导磁性）耐酸设备（含硅15%左右的钢有耐酸性）制合金5、制备工业制粗硅：SiO2粗硅SiCl4Si+C+Cl2精馏+H2高温高温高温SiO2+2C==2CO+Si(含杂质的粗硅)高温粗硅提纯：高温Si+2Cl2==SiC

4、l4高温生成的液态SiCl4经精馏、除硼、砷等，再用H2还原SiCl4+2H2==4HCl+Si(纯度高的多晶硅)二、二氧化硅1、CO2和SiO2的结构SiO2的晶体结构CO2的晶体结构二氧化碳是酸性氧化物，能溶于水形成碳酸；那二氧化硅能溶于水形成硅酸吗？二氧化硅是不是酸性氧化物呢？氢氧化钠溶液是用什么装置保存的，为什么？氢氟酸能保存在玻璃瓶中吗？为什么？思考2、二氧化硅和二氧化碳性质比较物质物理性质化学性质状态熔沸点与水反应与NaOH溶液反应与碱性氧化物反应CO2气态低CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+2H2OCO2+CaO

5、==CaCO3SiO2固态高不反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+2H2OSiO2+CaOCaSiO3高温与酸反应不与酸反应4HF+SiO2==SiF4↑+2H2OSiO2是坚硬难熔的固体。有晶体和无定形两大类，晶体二氧化硅叫石英、水晶，天然二氧化硅叫硅石、石英砂。高温时：SiO2+CaO===CaSiO3高温Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑高温CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑高温干态下物质间的反应规律:高沸点物质（SiO2）制低沸点物质（CO2）SiO2+2C===Si+2CO↑高温Na+KCl===NaC

6、l+K↑高温因此、不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。3.二氧化硅的存在形式硅石玛瑙石英硅藻土水晶4.二氧化硅的用途水晶制光学仪器和工艺品玛瑙制精密轴承和装饰品石英表、石英钟石英玻璃制化学仪器制光导纤维制普通玻璃作建筑材料水晶玛瑙中晚期玻璃璧光导纤维玻璃仪器石英玻璃钢化玻璃满城汉玻璃耳杯光学玻璃器材彩色玻璃石英表隋李静训墓出土的玻璃圆盒网纹玻璃杯北宋玻璃杯清乾隆白地套红玻璃双合瓶魏晋南北玻璃钵玲珑瓷青花瓷颜色釉瓷粉彩瓷雕塑瓷薄胎瓷二氧化碳和二氧化硅都是酸性氧化物，对应的酸分别是碳酸和硅酸，怎样用实验证明它

7、们的酸性强弱？阅读与思考向Na2SiO3溶液中通入CO2气体，会有什么现象呢？Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3方法:三、碳酸和硅酸性质比较物质化学式酸酐制法水溶性酸性比较硅酸碳酸H2SiO3H2CO3SiO2CO2Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaClCO2+H2O=H2CO3难溶于水溶于水H2CO3>H2SiO3(1)硅酸：硅酸、原硅酸都不溶于水，属于弱酸，其酸性比碳酸弱：Na2SiO3+CO2+2H2O===Na2CO3+H4SiO4↓H4SiO4===H2SiO3+H2O(易)(2)硅酸盐：①多数不溶于水

8、(Na2SiO3易溶)②以氧化物形式表示：Al2(Si2O5)(OH)4KAlSi3OxX=8