090910高三化学《硅及其化合物》.ppt

* 湖南长郡卫星远程学校 2009年下学期 制作:10  硅在地壳里的含量仅次于氧而居第二位，硅只以化合态形式存在于自然界。（硅酸盐和二氧化硅） 二、物理性质 一、硅的存在 硅是灰黑色有金属光泽的固体，硬而脆,熔、沸点较高，是重要的半导体材料 加热条件下： 与HF 与强碱(如NaOH) Si + 4HF==SiF4 + 2H2 ↑ Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 +2H2↑ 与氧气 与氢气 与氯气 Si + 2H2 ====SiH4 高温 Si + O2 ====SiO2 点燃 Si + 2Cl2 ====SiCl4 高温 三、化学性质： 在常温下，硅的化学性质不活泼， 常温下： 与F2 Si + 2F2 ==SiF4 四、硅的制备 注：SiCl4沸点为57.6℃ (3) 生成的SiCl4液体通过精馏，除去其中的硼、砷等杂质。然后用氢气还原： (2) 与氯反应： Si ＋2Cl2 == SiCl4 (温度为400～500℃) (1) 在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方法制得粗硅。 SiO2 ＋2C====Si(粗硅)＋2CO↑ 高温 SiCl4 ＋2H2====Si ＋ 4HCl 高温 二氧化硅: ①酸性氧化物的通性(硅酸和原硅酸共同的酸酐) [注]玻璃的主成分是SiO2，鉴于SiO2上述性质，NaOH，Ca(OH)2等碱性药品的存放不能用玻璃塞,但可以用玻璃瓶 [注]在用铁矿石炼铁的过程中，炼铁高炉的底部会沉积大量的SiO2，这时向炉中加入生石灰CaO，可以降低铁中杂质含量,同时又可以制成水泥渣砖，变废为宝 a. SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O b. SiO2 + CaO ==== CaSiO3 高温 ③ 与Na2CO3 、CaCO3高温反应 ② 与氢氟酸反应 SiO2 + 4HF === SiF4 ↑+ 2H2O [注]氢氟酸的保存：塑料瓶中，不能保存在玻璃瓶中；氢氟酸的制备：在衬铅的器皿中进行；用氢氟酸在玻璃上雕刻或写字能够得到花纹 SiO2 + Na2CO3 ==== Na2SiO3 + CO2 ↑ 高温 [注]该反应用于玻璃制造工业；必须注意的是：这个反应之所以能够发生并不是因为酸性H2SiO3H2CO3，也不是弱酸制强酸的特例 KCl(l)+ Na(l)===== NaCl(l)+ K(g) 850℃ SO2 + Na2CO3 ==== Na2SO3 + CO2 SiO2 + Na2CO3 ==== Na2SiO3 + CO2 ↑ 高温 光导纤维 石英：耐高温化学仪器、 石英电子表石英钟 水晶：电子工业的重要部件、 光学仪器 高级工艺品和眼镜片 玛瑙：精密仪器轴承、 耐磨器皿和装饰品 5. 用途 主要物性 化学式 干冰 二氧化硅 物质 CO2与SiO2的比较 CO2 硬度大熔沸点高常温下为固体不溶于水 熔沸点低常温下为气体微溶于水 SiO2 ⑤与碱性氧化物反应 ④与盐反应 ③与碱反应 ②与酸反应 ①与水反应 化 学 性 质 CO2+H2O=H2CO3 SiO2+4HF =SiF4↑+2H2O 不反应 SiO2+2NaOH =Na2SiO3+H2O CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O或CO2+NaOH=NaHCO3 Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClONa2CO3+CO2+H2O= 2NaHCO3 CO2与SiO2的比较 不反应 SiO2+CaCO3 ===CaSiO3+CO2↑ 高温 SiO2+CaO===CaSiO3 高温 CO2+Na2O===Na2CO3 2. 硅酸钠是常见的可溶性硅酸盐之一，俗称泡花碱；它的水溶液俗称水玻璃，是一种粘合剂； 硅酸盐 1. 除硅酸钾、硅酸钠、硅酸铵以外均难溶于水 [水玻璃可保存玻璃瓶中，但不能使用玻璃塞，要用橡胶塞] 硅酸和二氧化硅的制备： 较强酸和可溶性硅酸盐反应制硅酸 2HCl + Na2SiO3 + H2O == H4SiO4↓+ 2NaCl H4SiO4 H2SiO3 SiO2 受热分解 常温分解 表示方法： 通常用二氧化硅和