【化学】2010年秋季高一化学必修一课件《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》第一课时.ppt

* 新课标人教版2010秋季高一化学必修I 第四章 非金属及其化合物 第一课时 执行日期：2010.12.19 第一节 无机非金属材料的主角—硅 硅及二氧化硅的存在和性质 1、Si在自然界中的存在形态： 阅读后小结：（P.74第一、二段） 2、Si在自然界中的存在形式： 3、Si在周期表中位于： 4、C、Si原子的最外电子层上有4个电子（画出C、Si原子的结构简图），其原子既难失去电子又难得到电子（难于形成阴、阳离子），主要形成4价的化合物。 SiO2和硅酸盐 C：＋2、＋4、－4 Si：＋4、－4 化合态 5、主要化合价 第3周期第IVA族。 1、晶体结构 一、硅单质 　　硅单质有晶体和无定形两种，晶体硅的结构跟金刚石相似，都是具有正四面体结构的立体网状结构的晶体。 见教材P79页 资料P67页 3、化学性质 常温下，硅的化学性质很稳定，除F2、HF和强碱外，硅不跟其它物质（如O2、Cl2、H2SO4、HNO3等　）反应。 　　晶体硅是带有金属光泽、灰黑色、硬而脆的固体，熔、沸点高，导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。 2、物理性质 （1）常温下能发生的反应 Si+2F2== SiF4 Si+4HF= SiF4 ↑ +2H2↑ Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑ 4、用途 晶体硅可用来制造集成电路、晶体管、整流器等半导体器件和光电池，硅芯片是各种计算机、微电子产品的核心，硅还可以用于制造铝合金、铁合金等。 （2）高温下能发生的反应 　 Si+2Cl2 SiCl4 Si+O2 SiO2 　　 Si+C SiC Si+2Mg Mg2Si 高温 高温 高温 高温 5、硅的工业制法 高纯硅的一般纯度要求达到99.9999%，甚至达到99.9999999%以上。 （1）粗硅的制取：SiO2 + 2C Si + 2CO↑ 高温 （2）高纯硅的制取： 　　Si（粗）+ 2Cl2 SiCl4 　　　　　　　　　　　　　　　 　　　SiCl4 + 2H2 Si（高纯）+ 4HCl　　 高温 高温 练习讲评P.81 9 (1)焦炭的作用：作还原剂。 (2)粗硅制纯硅属于：化合反应；SiCl4与H2的反应属于：置换反应；H2是还原剂。 粗硅的制取：SiO2 + 2C Si + 2CO↑ 高温 高纯硅的制取： 　　Si（粗）+ 2Cl2 SiCl4 　　　　　　　　　　　　　　　 　　　SiCl4 + 2H2 Si（高纯）+ 4HCl　　 高温 高温 二、二氧化硅和硅酸 1、二氧化硅（SiO2） (1)存在： 结晶形：石英 无定形 水晶 玛瑙 …… (2) SiO2晶体是具有正四面体结构的立体网状结构的晶体。 SiO2不是分子式，是化学式，表示二氧化硅晶体中硅氧原子的个数比。 (3)、 SiO2物理性质： SiO2是一坚硬难熔的固体不溶于水，纯净的二氧化硅无色透明。 硅石（12%） （用途广泛） 见教材P74页 资料P63页 (4) 、SiO2的化学性质　　很稳定　 ?是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。 高温 a 、不能与水化合 b、与碱性氧化物化合：SiO2+CaO CaSiO3 　　　　　　　　　　SiO2+Na2O Na2SiO3 C、与碱反应：SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O 注意：盛碱溶液的试剂瓶一般用橡胶塞，不能用 　　　玻璃塞。为什么？ 高温 ?与HF反应：SiO2+4HF SiF4↑+2H2O 注意：一般用塑料试剂瓶盛氢氟酸，不能用玻璃 　　　试剂瓶。为什么？ （用于雕刻玻璃） ?弱氧化性：SiO2 + 2C Si + 2CO↑ 高温 Si + C SiC（金刚砂） 高温 SiO2 + 3C SiC + 2CO↑ 高温 SiO2 + 2Mg Si+ 2MgO 高温 SiO2 + 4Mg Mg2Si + 2MgO 高温 ?与Na2CO3等反应： SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑ SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑ 高温 高温 制