人教版高一化学碳族元素 人教.ppt

第一节第一节 碳族元素碳族元素一、硅一、硅二、二氧化硅二、二氧化硅2021/8/9 星期一11 1、自然界中存在形式。自然界中存在形式。2 2、硅是否有同素异型体？硅是否有同素异型体？3 3、硅的主要物理性质？硅的主要物理性质？4 4、化学性质为什么不活泼？、化学性质为什么不活泼？硅有那些化学性质？硅有那些化学性质？5 5、工业上如何生产硅？工业上如何生产硅？6 6、用途用途 阅阅 读读 思思 考考2021/8/9 星期一21 1、只有化合态，无游离态；在地壳、只有化合态，无游离态；在地壳中含量居第二位。中含量居第二位。2 2、两种同素、两种同素异形体：晶异形体：晶体硅和无定体硅和无定行硅。行硅。2021/8/9 星期一33、主要物理性质、主要物理性质灰黑色灰黑色 硬而脆硬而脆有金属光泽的固体有金属光泽的固体熔点、沸点高熔点、沸点高硬度大硬度大2021/8/9 星期一44 4、化学性质：、化学性质：不活泼不活泼(1)(1)常温下：常温下：(知识介绍）知识介绍）Si+2FSi+2F2 2=SiF=SiF4 4Si+4HF=SiFSi+4HF=SiF4 4+2H+2H2 2Si+2KOH+HSi+2KOH+H2 2O=KO=K2 2SiOSiO3 3+2H+2H2 2注：其它氧化剂，如注：其它氧化剂，如ClCl2 2、O O2 2、H H2 2SOSO4 4、HNO HNO3 3等常温下都不与硅起反应。等常温下都不与硅起反应。2021/8/9 星期一5(2)(2)加热时：与某些非金属反应加热时：与某些非金属反应5 5、工业制粗硅：、工业制粗硅：粗硅提纯粗硅提纯 *Si+2ClSi+2Cl2 2=SiCl=SiCl4 4SiClSiCl4 4+2H+2H2 2=Si+4HCl=Si+4HClSi+OSi+O2 2=SiO=SiO2 2SiOSiO2 2+2C=Si+2CO+2C=Si+2CO高温高温2021/8/9 星期一6练习能溶解硅且能放出氢气的是能溶解硅且能放出氢气的是 （）A A、浓盐酸、浓盐酸 B B、稀硫酸、稀硫酸C C、氢氟酸、氢氟酸 D D、浓烧碱、浓烧碱C、D2021/8/9 星期一76 6、用途：、用途：高纯硅：半导体材料。高纯硅：半导体材料。合金合金变压器铁芯变压器铁芯（含硅（含硅4%4%的钢有导磁性）的钢有导磁性）耐酸设备耐酸设备（含硅（含硅15%15%左右的钢有耐左右的钢有耐 酸性）酸性）2021/8/9 星期一8水晶水晶石英石英矿2021/8/9 星期一91 1、物理性质：、物理性质：坚硬难熔的固体坚硬难熔的固体有晶体和无定形有晶体和无定形两大类。两大类。2021/8/9 星期一102 2、化学性质、化学性质(1)(1)酸性氧化物：但是不溶于水，也不与水反应。酸性氧化物：但是不溶于水，也不与水反应。2021/8/9 星期一11(2)(2)常温与氢氟酸反应常温与氢氟酸反应(特性特性）*4HF+SiO*4HF+SiO2 2=SiF=SiF4 4+2H+2H2 2O O讨讨 论论 为什么实验室中盛放碱液为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞（玻璃中含有塞（玻璃中含有SiO2）？）？SiOSiO2 2+2OH+2OH-=SiO=SiO3 32-2-+H+H2 2O O2021/8/9 星期一12 实验室有六种试剂，根据它们各实验室有六种试剂，根据它们各自的性质，必须选择适当的试剂瓶盛自的性质，必须选择适当的试剂瓶盛放，请在对应的各种试剂瓶和所装试放，请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线。剂之间进行连线。练习2021/8/9 星期一13试剂试剂二氧化硅二氧化硅氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液硝酸银晶体硝酸银晶体 氢氟酸氢氟酸浓硫酸浓硫酸 氯水氯水试剂瓶试剂瓶细口磨口塞细口磨口塞广口瓶广口瓶棕色细口磨口塞棕色细口磨口塞细口橡皮塞细口橡皮塞棕色广口瓶棕色广口瓶细口塑料瓶细口塑料瓶2021/8/9 星期一143 3、二氧化硅的用途、二氧化硅的用途 制光导纤维制光导纤维2021/8/9 星期一15水水 晶晶 制制 品品2021/8/9 星期一16 石石 英英 制制 品品2021/8/9 星期一17硅酸及硅酸盐硅酸及硅酸盐(1)(1)硅酸：硅酸：硅酸、原硅酸都不溶于水，属硅酸、原硅酸都不溶于水，属于弱酸，其酸性比碳酸弱：于弱酸，其酸性比碳酸弱：NaNa2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O=NaO=Na2 2COCO3 3+H+H4 4SiOSiO4 4H H4 4SiOSiO4 4=H=H2 2SiOSiO3 3+H+H2 2O(O(易易)NaNa2 2SiOSiO3 3+2HCl+H+2HCl+H2 2O=2NaCl+HO=2NaCl+H4 4SiOSiO4 42021/8/9 星期一18（2）硅酸盐）硅酸盐l结构复杂结构复杂l种类繁多种类繁多l用二氧化硅和金属氧化用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成物的形式表示其组成2021/8/9 星期一19实实 例例NaNa2 2SiOSiO3 3NaNa2 2O OSiOSiO2 22021/8/9 星期一20高岭石高岭石AlAl2 2（SiSi2 2O O5 5）（）（OHOH）4 4AlAl2 2O O3 3 2SiO 2SiO2 22H2H2 2O O2021/8/9 星期一21l要领：要领：两边原子个数守恒两边原子个数守恒l格式：金属氧化物、二氧化硅、水格式：金属氧化物、二氧化硅、水l顺序：金属按活动顺序表顺序：金属按活动顺序表拆分原则2021/8/9 星期一22 K2O2Al2O36SiO22H2OK(Al2Si3O10)(OH)2练习2021/8/9 星期一23 有三种元素有三种元素X X、Y Y、Z Z。X X和和Y Y位于周期表的同一周位于周期表的同一周期，可形成共价化合物期，可形成共价化合物XYXY2 2，此化合物在常温下为气，此化合物在常温下为气态。态。Z Z和和 X X为同族元素，为同族元素，Z Z和和 Y Y可形成共价化合物可形成共价化合物 ZYZY2 2，此化合物在常温下为固态。，此化合物在常温下为固态。X X的单质跟的单质跟 ZY ZY2 2反反应可生成应可生成Z Z的单质。的单质。Z Z的一种晶体是很好的半导体材的一种晶体是很好的半导体材料。根据以上事实判断料。根据以上事实判断X X、Y Y、Z Z各为什么元素，写出各为什么元素，写出上述有关反应的化学方程式。上述有关反应的化学方程式。练习练习（课本（课本161页四、页四、2题）题）2021/8/9 星期一242021/8/9 星期一25