高中化学07硅和硅酸盐工业-1.pptVIP

* 1、掌握碳族元素的名称、元素符号、在出 周 期表中位置及原子结构特点。 2、掌握碳族元素性质上的相似性，递变性和 特殊性。并能用物质结构和元素周期律等 知识解释其原因。 3、认识硅的化学性质及用途。 碳族元素性质的递变规律、硅的化学性质 根据所学碳以及元素周期律的知识，归纳出一些硅的化学性质。 教学难点 教学重点 教学目标 C60 金刚石 石墨 下一页 C60及其应用前景 ??? C60的发现 ????? 1985年，美国科学家克罗托（H.W.K.kroto)等用质谱仪,严格控制实验条件,得到以C60为主的质谱图。由于受建筑学家布克米尼斯持?富勒（BuckminsterFuller）设计的球形薄壳建筑结构的启发，克罗托（kroto)等提出 C60是由60个碳原子构成的球形32面体，即由12个五边形和20个六边形构成。其中五边形彼此不相连，只与六边形相连。随后将 C60分子命名为布克米尼斯持?富勒烯（BuckminsterFuller）。由于C60分子的结构酷似足球，所以又称为足球烯（Footballene）除C60外，具有封闭笼状结构的还可能有 C28、C32、C50、C70、C84、……C240、C540等，统称为Fullerenes，中文译名为富勒烯。 返回 ??? C60的超导性 　? 1991年，赫巴德（Hebard）等首先提出掺钾C60具有超导性，超导起始温度为18K，打破了有机超导体（Et）2Cu[N（CN）2]Cl超导起始温度为12.8K的纪录。不久又制备出Rb3C60的超导体，超导起始温度为29K。表1-1列出了已合成的各种掺杂C60的超导体和超导起始温度，说明掺杂C60的超导体已进入高温超导体的行列。我国在这方面的研究也很有成就，北京大学和中国科学院物理所合作，成功地合成了K3C60和Rb3C60的超导体，超导起始温度分别为8K和28K。有科学工作者预言，如果掺杂C240和掺杂C540，有可能合成出具有更高超导起始温度的超导体。 返回 一、碳族元素 （在周期表中位置：第ⅣA族） C Si Ge Sn Pb 相似性 递变性 1、最外层都有4个电子，化合价主要有+4和+2，易形成共价化合物。 2、气态氢化物的通式：RH4 3、最高价氧化物对应的水化物通式为H2RO3或R(OH)4 原子结构 单质物性 单质化性 核电荷数增大电子层增多 原子半径增大 熔沸点降低 单质密度增大 非金属性减弱、金属性增强 最高价氧化物对应水化物的酸性减弱 氢化物的稳定性减弱 相应练习（一） 1、下列叙述正确的是（ ） A、SiH4、CH4、NH3的热稳定性逐渐增强 B、任何一种碳族元素的主要化合价均为+2和+4价 C、H2SeO4、 H4GeO4 、 H3AsO4的酸性依次减弱 D、锗是一种良好的导体 2、下列各项比较中，正确的是（ ） A、酸性 H2SiO3H3PO3H2SO4HClO4 B、热稳定性 SiH4PH3HINH3 C、原子半径 SiPOF D、还原性GeH4SiH4H2SHI A、B A、C 二、硅（Si） 硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体 1、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 常温下，硅的化学性质不活泼，除氢氟酸、氟气、强碱外不跟其他物质如：氧气、氯气、硫酸等起反应，但在加热情况下，硅也能跟一些非金属反应。 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==SiF4 Si+4HF==SiF4+2H2 Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2 Si+2Cl2==SiCl4 Si+O2==SiO2 相应练习（二） 已知硅与强碱氢氧化钠溶液反应的化学方程式为： Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2 现把11.5g钠和4.2g硅同时投入100g水中，在标况下 可收集到H2多少L？（提示：与Si反应的NaOH是过 量的） 解： Na—1/2H2 23 1/2×22.4 11.5 X Si—2H2 28 2×22.4 4.2 Y Y=(4.2 ×2 ×22.4)/28=6.72(L) VH2=5.6+6.72=12.32(L) 1 2 ×22.4×11.5 23 ＝5.6L X＝ 三、存在 在自然界中，没游离态的硅，以化合态存在，例如： 硅酸盐等，在地壳中含量居第二位。 四、用途 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、硅的合金可用来制造变压器铁芯等。 集成电路