高一化学-硅及其化合物课件.ppt

Si-26.30% 第一节无机非金属材料的主角 —— 硅 1 硅的存在与分布 图 4-1 硅的广泛存在 存在：硅是亲氧元素，没有游离态，只有化合态〔以 氧化物和硅酸盐的形式存在〕 分布：自然界中分布广泛，是构成矿物和岩石的根本 元素。 2 从 原子结构 认识硅 C 碳 是构成有机物 的主要元素 硅 是构成岩石和许 多矿物的主要元素 Si 硅和碳 一样 , 其原子 既不易失去电子，也不易得到电 子，所以硅的化学性质不活泼 , 主要形成 四价化合物 ． 3 一、硅单质 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 、 熔点高、硬度大 硅的化学性质 不活泼 ， 常温下，与 氢氟酸、氟气、强碱 反响。 加热情况下，也能跟一些非金属 ( Cl 2 O 2 ) 反响。 4 1 、与氟气反响： Si+2F 2 == SiF 4 2 、与氢氟酸反响： Si+4HF == SiF 4 ↑ +2H 2 ↑ 3 、与强碱溶液反响： Si+2NaOH+H 2 O == Na 2 SiO 3 +2H 2 ↑ 4 、与氯气反响： Si+2Cl 2 == SiCl 4 5 、与氧气反响 高温 Si+O 2 == SiO 2 △ 5 5. 用途 晶体硅的导电性介于导体和半导体之间 , 是良好的 半导体材料 , 硅是信息技术的关 键材料 . 硅太阳能电池 电脑的中央处理器〔 CPU 〕 6 纯硅的制备 课本 P81 9T 7 二、 二氧化硅 〔 SiO 2 〕 1 、存在 : 水晶 硅石 水晶 无色透明 结晶形〔石英晶体〕 玛瑙 彩色环带或层状 无定形 —— 硅藻土 玛瑙 SiO 2 是自然界中沙子、石英的主要成分。 结 晶的 二氧化硅 叫石英 ； 天然 二氧化硅 叫硅石 。 8 2 、结构 立体网状结 构决定了 SiO 2 具有优 良的物理和 化学性质 [SiO 4 ] 四面体结构 每 1 个 Si 原子周围结合 4 个 O 原子， Si 在中心 ,O 在四个顶角。 同时每 1 个 O 原子周围结合 2 个 Si 原子相结合。 二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为 2 ： 1 ，用 SiO 2 来表示 二氧化硅的组成 , 表示 O 与 Si 的原子个数比 , 不是分子式是化学式。 9 硬度大、熔点高、难溶于水 物理性质 :_____________________________ 通常条件下，很稳定 化学稳定性 :_________________________ 10 3 、二氧化硅的化学性质〔 通常很不活泼 〕 1 、 具有酸性氧化物的通性 〔 1 〕与强碱反响生成盐和水 硅酸钠 SiO 2 ＋ 2NaOH = Na 2 SiO 3 ＋ H 2 O 〔 有粘性，其溶液俗称水玻璃 〕 〔 2 〕与碱性氧化物反响生成盐 SiO 2 ＋ CaO 高温 CaSiO 3 11 实验室盛装 NaOH 溶液的试剂 瓶用橡胶塞而不用玻璃塞 NaOH 溶液能与玻璃中的 SiO 2 反响生成 Na 2 SiO 3 ，使瓶 塞局部粘结而无法翻开。因 此盛装 NaOH 溶液的试剂瓶不 能用玻璃塞而要用橡胶塞。 12 2 、 特性 与氢氟酸 HF 反响 SiO 2 ＋ 4HF = SiF ↑＋ 2H 2 O 4 此反响常用于雕刻玻璃 思考 : 实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？ HF 能腐蚀玻璃 . 因此，盛装 氢氟酸 不能用玻 璃试剂瓶而要用 塑料瓶 。 13 二氧化硅和二氧化碳的性质比较 二氧化碳 CO 2 状 态 熔沸点 硬度 水 溶 性 化 学 性 质 与水反响 二氧化硅 SiO 2 固 态 熔点高，硬度大 不溶于水 不能反响 高温 SiO 2 ＋ CaO = CaSiO 3 气 态 熔沸很低 能溶于水 CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3 与碱反响 SiO 2 +2NaOH=Na 2 SiO 3 +H 2 O CO 2 +2NaOH