必修1第四章 第一节 硅

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1、第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角－硅黄山泰山克拉玛依沙漠美丽的长江三角洲我们生存的地球，她坚硬的地壳是有什么构成的?岩石，构成岩石的主要的成分是硅酸盐及硅的氧化物。从古到今，在无机非金属材料中，硅一直都扮演着主要的角色中国的陶器此图为一种酒具名为“注子”硅的原子结构示意图：结论：硅与碳结构相似，在反应中，硅既不容易失去电子，也不容易得到电子，主要形成四价的共价化合物。硅在自然界中主要以二氧化硅及硅酸盐的形式存在，最常见的沙子中，就含有硅的氧化物。碳的原子结构示意图：一、二氧化硅和硅酸思考？在自然界中有大量游离态的碳，但却没有

2、硅，这说明了什么？硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合的（这一点与碳在自然界中有稳定的单质存在有所不同）二氧化碳与二氧化硅的稳定性比较？二氧化硅的结构：二氧化硅的存在：二氧化硅的用途：SiO2的网状结构决定了它具有优良的物理和化学性质，再加上SiO2在自然界的广泛存在，从古到今都被人类广泛地应用着。思考与交流根据SiO2的存在和应用，请你分析：1、SiO2具有哪些物理性质？2、SiO2的化学稳定性如何呢？3、你的根据是什么？SiO2的这些性质是由什么决定的？1、物理性质：难溶于水，熔沸点高2、化学性质：稳定，不活泼氢氟酸是唯一可以

3、与之反应的酸（1）与HF反应：SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O玻璃中含有SiO2，利用以上的反应可用来刻蚀玻璃。玻璃镜等玻璃上的图案就是利用HF和SiO2反应的原理。想一想已知SiO2是酸性氧化物，结合初中的知识，请说出SiO2还可能具有哪些性质？1、与碱性氧化物反应2、与碱反应（2）与碱性氧化物反应：SiO2+Na2O＝Na2SiO3比较：CO2+Na2O＝Na2CO3SiO2+CaO=CaSiO3比较：CO2+CaO=CaCO3①与碱性氧化物反应SiO2+NaOH=Na2SiO3比较：CO2+NaOH=Na2CO3+H2OSiO2

4、+Ca（OH）2=CaSiO3+H2O比较：CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H2O②与碱反应：思考：实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶而橡皮塞而不用玻璃塞？硅酸盐(silicate)什么是硅酸盐？由硅、氧和金属组成的化合物的总称。结构复杂的固体物质，大多数不溶于水，化学性质稳定。硅酸盐组成的表示Na2SiO3Na2O·SiO2Al2Si2O5(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2OKAlSi3O8K2O·Al2O3·6SiO2硅酸钠可溶于水硅酸钠水溶液俗称用于制备硅胶和木材防火剂水玻璃玻璃玻璃原料：纯碱、石灰石、石英设备：玻璃窑条件

5、：高温熔融主要反应：主要成份：硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅高温SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2高温玻璃玻璃有色玻璃钢化玻璃加入了不同的金属氧化物普通玻璃加热接近熔化再急速冷却水泥水泥原料：黏土、石灰石、石膏设备：水泥回转窑条件：煅烧主要成份：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等陶器瓷器陶瓷原料：黏土条件：高温烧结硅酸盐用途其他含硅物质的用途高纯硅的工业制法SiO2+2C==2CO+Si（粗）高温高温Si(粗)+2Cl2==SiCl4注：SiCl4沸点为57.6℃高温SiCl4+2H2=

6、=4HCl+Si（纯）金刚石、晶体硅的微观结构硅(silicon)的化学性质①常温下稳定，不与H2SO4、HNO3、Cl2、O2等强氧化剂反应,仅与少数物质反应：Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4+2H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2硅的化学性质②加热或高温条件下：Si+C==SiC高温Si+O2==SiO2小结硅：有金属光泽、半导体Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+H2Si+4HF=SiF4+2H2二氧化硅：高硬度高熔点SiO2+H2O=SiO2+4HF=SiF4+2H2OSiO2+Na

7、OH=Na2SiO3硅酸：难溶，弱酸硅酸钠的性质玻璃的制造和主要成份