第四章第一节无机非金属材料的主角_硅.pptVIP

2．高纯硅的制备 （1）制粗硅：SiO2+2C Si+2CO （2）粗硅与Cl2反应：Si+2Cl2 SiCl4，蒸馏得SiCl4。 （3）H2还原SiCl4得高纯硅： SiCl4+2H2 Si+4HCl * 全局性掌控 知识体系 全局性掌控 本节主要考点有Si、SiO2、Na2SiO3、H2SiO3的性质和用途及SiO2的结构．主要考查知识集中在三个方面，一是硅、二氧化硅、硅酸盐的用途，二是硅及其化合物的性质，三是硅及其化合物的制备．由于许多高科技领域的新型无机非金属材料都与硅有关，预测明年的高考，硅及其化合物知识仍是命题热点，考查形式会以硅及其化合物知识为载体与基本理论，和其他元素及化合物相联系综合考查. 选项式诊断 诊断 判断正误，在诊断一栏内打“√”或“×” 1.SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应(2010·山东高考T13－A) 2.二氧化硅是生产光纤制品的基本原料(2010·江苏 高考T4－A) 3.水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂(2010·江苏高 考T4－B) √ √ √ 选项式诊断 诊断 判断正误，在诊断一栏内打“√”或“×” 4.用纯碱制玻璃不产生温室气体(2010·重庆高考 T6－A) 5.下列物质可以满足一步转化关系：(2010·福建 高考T9－D) (2010·福建高考T9－D) × × 一、碳和硅 1．碳和硅的比较 碳 硅 元素存在形态 金刚石：原子晶体 石墨：过渡型晶体或混合型晶体 C60：分子晶体 晶体结构 灰黑色固体、有金属光泽，熔点高、硬度大，有脆性 金刚石：熔点高、硬度大 石墨：硬度小、熔点高、电的良导体 游离态：金刚石、石墨、C60、无定形碳 化合态：CO2、CO、碳酸盐 物理性质 化合态：是一种亲氧元素，一般以SiO2或硅酸盐形式存在，在地壳中的含量仅次于氧。 与金刚石的晶体结构类似，是正四面体形空间网状结构（原子晶体） 物质 碳 硅 化学性质 与非金属反应 与氧化物反应 与水反应 C＋O2=CO2 (O2充足) 2C＋O2=CO (O2不足) C+2S=CS2 点燃 点燃 高温 Si+O2 =SiO2 Si+2F2＝SiF4 Si+2Cl2=SiCl4 △ △ △ 高温 高温 △ C+H2O(g) =CO+H2 △ C + 2CuO=2Cu + CO2↑ 3C＋Fe2O3=2Fe＋3CO↑ 2C＋SiO2=Si＋2CO↑ C+CO2 =2CO △ 高温 高温 △ 物质 碳 硅 化学性质 与酸反应 与碱反应 用途 与氢氟酸反应： Si + 4HF = SiF4↑+ 2H2↑ Si+2NaOH+2H2O= Na2SiO3+2H2↑ 金刚石：用作切割刀具， 石墨：用作电极、铅笔芯 半导体材料，计算机芯片，太阳能电池，合金材料 △ △ 与氧化性酸发生反应： C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O 二、碳、硅的氧化物 1．一氧化碳 (1)物理性质： 色气体， 毒， 溶于水． (2)化学性质 ①燃烧： . ②还原CuO： . 无 有 不 (3)制备 HCOOH CO↑ + H2O或 H2C2O4 CO↑+ CO2↑ + H2O（出CO2后得CO） 2．二氧化碳和二氧化硅的比较 物质 二氧化硅 二氧化碳 结构 结构，不存在单个分子 存在单个CO2分子 主要物理性质 硬度 ，熔、沸点 ，常温下为 体，不溶于水 熔、沸点 ，常温下为气体，微溶于水 化学性质 与水反应 不反应 与酸反应 只与氢氟酸反应： 不反应 空间网状立体 大 高 固 低 SiO2＋4HF === SiF4↑＋2H2O 物质 二氧化硅 二氧化碳 化学性质 与碱(NaOH) 液反应 (盛碱液的试剂瓶用 塞) 与盐反应 如与Na2CO3反应： 如与Ca(ClO)2反应： 与碱性氧化物反应 如与CaO反应： 如与Na2O反应： 用途 光导纤维、光学仪器、电子部件 制饮料、制碳酸盐 SiO2＋2NaOH === N