高三非金属及其化合物讲述.ppt

第23讲　硅及其化合物 第四章 《非金属及其化合物》 ⑴Si及SiO2的用途 ⑵玻璃雕刻原理 ⑶碱性试剂及氢氟酸的保存 ⑸Si与碱的反应有关计算 ⑹粗硅的提纯 考查重点 1、物理性质 1S22S22P63S23P2 一、硅 Si是带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高， 硬度大，有脆性。硅的导电性介于导体和绝缘 体之间，是良好的__________材料。 2、组成与结构 　　在地壳中硅的含量仅次于_____，而居第____位． 硅在元素周期表位于第_____周期第_____族，位 于____的下方．硅的电子排布式为________________ 硅单质的结构与金刚石类似，为原子晶体（每个Si原子分别与另外4个Si原子形成4个共价键，硅与硅之间结合形成空间网状结构，含正四面体结构。） 半导体 氧 二 三 ⅣA 碳 位于金属与非金属分界线 原子晶体 3、硅的化学性质 　　常温下，硅的化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质，如氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应。在加热条件下，硅能跟一些非金属反应。 碳与硅的化学性质比较 化学 性质 碳(主要有+2、+4价） 硅（主要+4价） 还原性 与非金属反应 与氧化物反应 与酸反应 与Ｈ2O或碱反应 Si +2F2=== SiF4（常温） 与HNO3、H2SO4等不反应 Si+4HF==SiF4↑+ 2H2↑ Si+2NaOH+ H2O ==Na2SiO3+ 2H2↑ 化学性质 碳 硅 氧化性 制取 用途 C + 2H2 == CH4 高温 (SiH4不稳定, 在空气中自燃) 集成电路、半导体晶体管 及芯片、光电池等等 【实战演练】P161 变式练习2 下列关于硅的说法中不正确的是 A、硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽 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、氧气等反应 P162 练3、若把4.2g的硅和9.2g的钠同时投入适量的水中，充分反应，能收集到氢气（标准状况）的体积是 A、22.4L B、11.2L C、5.6L D、2.8L C B 二、二氧化硅 1、物理性质 SiO2也叫硅石，石英砂、玻璃、沙子的主要 成分也为SiO2， SiO2为坚硬的固体，纯SiO2是 无色透明晶体，称之为水晶熔点高，硬度大， 不溶于水（为原子晶体）。 2、组成与结构 在SiO2的晶体中，每个硅原子 与___个氧原子结合，每个氧原子 与_____个硅原子结合，即SiO2晶 体是由Si和O按_______的比例所 组成的_________________结构 的晶体。1mol SiO2晶体中含有 ____molSi—O键。 4 2 1：2 立体空间网状 4 3、二氧化硅的化学性质（与CO2比较） 物质 CO2(酸性氧化物) SiO2(酸性氧化物) 与水反应 与酸反应 不反应 与碱反应 与碱性氧化物反应 与盐反应 CO2+2OH- = CO32- +2H2O CO2+OH- = HCO3- CO2+CaO = CaCO3 CO2+H2O+Na2SiO3 == Na2CO3 + H2SiO3↓ SiO2+4HF == SiF4↑+2H2O SiO2+2OH- == SiO32- +H2O 不反应(故不能直接与水反应制硅酸) 3、二氧化硅的化学性质（与CO2比较） 物质 CO2(酸性氧化物) SiO2(酸性氧化物) 制法 CaCO3 + 2HCl==CaCl2 + H2O + CO2↑ 用途 灭火剂、致冷剂、人工降雨、制纯碱、尿素等 光导纤维、化学仪器、 光学仪器、钟表、 电子部件 【实战演练】 1.下列对有关化学反应过程或实验现象的解释中,正 确的是( ) A.在高温条件下,C能置换出SiO2中的Si,说明C的氧 化性强于Si B.酸雨的形成是由于雨水中溶有CO2 C.长期盛放NaOH溶液的滴瓶不易打开,主要是因为 NaOH吸收了CO2所致 D.”水滴石穿”是溶解了CO2的雨水长期与CaCO3作 用生成了Ca(HCO3)2之故 D 思考 / ？ 1.氢氟酸如何保存？ 2.为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞 而不用玻璃塞？ 氢氟酸不能盛放在玻璃器皿中，而应保存在塑料瓶中。 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O,生成的具有 粘性，久置使瓶塞打不开 硅酸 1、硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，溶解度很小，由可溶性Na2SiO3与其他酸反应制得：Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3↓+Na2SO4 硅胶——硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶。 硅胶多孔，吸附水分