硅及其化合物.ppt

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1、硅及其化合物学习目标了解单质硅，二氧化硅，硅酸盐主要存在形式，知道它们的主要用途。掌握二氧化硅的化学性质，能够熟练写出其化学方程式，并灵活应用。掌握硅酸的性质和制备，知道硅酸盐的性质以及玻璃的制备方法。知识框架1.硅存在形式物理性质化学性质制备2.SiO2存在结构物理性质化学性质3.硅酸物理性质化学性质用途硅酸及硅胶的制备4.硅酸盐概念表示形式常见的硅酸盐及硅酸盐材料玻璃的制备。项目碳硅在自然界中的存在既有化合态又有游离态在地壳中仅以化合态存在，含量居第二原子结构示意图物理性质黑色，固体，金刚石：硬度大，熔点

2、高，不导电；石墨:熔点高，质软，能导电金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性，半导体材料主要化合价0，+40，+4主要用途金刚石，石墨等硅芯片（半导体），硅太阳能电池一.硅（Si）1.存在及物理性质Si+14842+642C2.化学性质化学性质碳硅与非金属单质反应C+O2=CO2;（氧气充足）2C+O2=2CO;（氧气不足）Si+2F2=SiF4;Si+O2=SiO2;Si+2Cl2=SiCl4;与氧化物反应C+2CuO=2Cu+CO2↑，C+H2O（g）==CO+H2不反应与酸反应与浓硫酸，浓硝酸反应

3、Si+HF=SiF4↑+2H2↑（硅只与HF反应）与碱反应不反应Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑（唯一与碱反应放氢气的非金属）高温点燃高温高温3.硅的制备反应原理：（1）制粗硅：主要以SiO2为原料：SiO2+2C=Si+2CO↑；（粗硅）（2）粗硅提纯：Si（粗硅）+2Cl2==SiCl4；SiCl4+H2==Si+4HCl（纯硅）高温【小试身手】例1：下列关于硅说法正确的是（）A.硅是人类将太阳能转化为电能的常用材料B.由粗硅制的单晶硅不涉及氧化还原反应。C.Si＋2NaOH＋H2O＝N

4、a2SiO3＋2H2↑，Si是还原剂，NaOH和H2O是氧化剂。D.盐酸可以与硅反应，故可采用盐酸为抛光液抛光单晶硅例2：下列关于硅和碳的比较，正确的是（）A.碳能将二氧化硅中的硅还原成硅，说明碳的还原性比硅强。B.碳和硅的最高正价都是+4价。C.硅元素在地壳中含量居第2，碳居第1位D.自然界的硅和碳的存在形式既有游离态又有化合态AB3.制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上制高纯硅常用以下反应实现①Si(s)＋3HCl(ｇ)======SiHCl3(ｇ)＋H2(ｇ)②SiHCl3＋H2======Si＋3HC

5、l对上述两个反应的下列叙述中，错误的是()A.反应①中HCl是还原剂B.反应②是置换反应C．由于反应②放热，则反应①一定吸热D.两个反应都是氧化还原反应B二.硅的化合物(一)SiO21.存在：结晶形。例如：玻璃，水晶，玛瑙，石英，硅石，沙子。无定形。3.物理性质熔点高硬度大难溶于水2.结构SiO2晶体是由Si和O按1:2的比例所组成的立体网状结构的晶体。不存在SiO2分子，是以Si和O原子构成。通常用SiO2来表示二氧化硅的组成。SiO2不是分子式，而是化学式（晶体中原子个数最简单的整数比）4.化学性质化学性

6、质CO2SiO2与水生成碳酸不反应与CCO2+C==2COSiO2＋2C＝Si＋2CO↑与酸不反应SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O（用于刻蚀玻璃）与氢氧化钠CO2(少)+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2(多)+Na2CO3+H2O=2NaHCO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3++H2O与碱性氧化物CO2+CaO==CaCO3SiO2+CaO==CaSiO3与盐反应CO2+Na2CO3+H2O==2NaHCO3CO2+Na2SiO3+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3SiO2+Na2CO3

7、==Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2↑两者相同点都是酸性氧化物，都能与强碱和碱性氧化物反应都有弱氧化性高温高温高温高温SiO2的网状结构决定了它具有优良的物理和化学性质，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。光导纤维石英坩埚玻璃仪器精美瓷器5.用途1、关于二氧化硅说法错误的是（）A、二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成。B、不能由二氧化硅跟水直接作用制取硅酸。C、二氧化硅能与氢氟酸反应，又能与烧碱反应，所以它是两性氧化物。D、二氧化硅和二氧化

8、碳在物理性质上有很大差别。AC【小试牛刀】2、下列说法正确的是（）A、SiO2溶于水显酸性B、二氧化硅也叫硅酸酐C、SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸D、因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸酸性比碳酸强B3、证明生石灰中既混有石英、又混有石灰石的正确方法是()A.加入过量盐酸，观察是否有气泡冒出B.加入过量烧碱溶液，观察是否有固体溶解C.加热至高温、观察是否有气泡冒出，是否有硅酸