高一化学硅和二氧化硅.ppt

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1、第一课时第一课时 硅和二氧化硅硅和二氧化硅阅读课本阅读课本P107-108回答下列问题回答下列问题l1、硅在地壳中的含量？硅在地壳中的含量？l2、硅在自然界中的存在形态？、硅在自然界中的存在形态？l3、单质硅有几种同素异形体？、单质硅有几种同素异形体？l4、单质硅的物理性质？、单质硅的物理性质？硅的物理性质：硅的物理性质：1）晶体硅是灰黑色，有金属光泽，）晶体硅是灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体硬而脆的固体2）熔、沸点高、硬度大）熔、沸点高、硬度大3）晶体硅是良好的半导体）晶体硅是良好的半导体3 3、硅的物理性质、硅的物理性质晶晶体体硅硅单单晶晶硅硅单单质质硅硅（1 1）与氟气反应：）与氟气反

2、应：（2 2）与氢氟酸反应：）与氢氟酸反应：（3 3）与强碱溶液反应：）与强碱溶液反应：（4 4）与氯气反应：）与氯气反应：（5 5）与氧气反应：）与氧气反应：Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4+2H2 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2Si+2Cl2=SiCl4Si+O2=SiO2注：注：常温常温下下ClCl2 2、O O2 2、H H2 2SOSO4 4、HNOHNO3 3等都不与硅起反应。等都不与硅起反应。4、硅的化学性质、硅的化学性质常温下常温下硅只硅只F2、氢氟酸、强碱反应。、氢氟酸、强碱反应。加热时加热时能和能和O2和和Cl2等非金属单质反应反应等非金属单质

3、反应反应l高纯硅：半导体材料。集成高纯硅：半导体材料。集成电路、晶体管、硅整流器等电路、晶体管、硅整流器等半导体材料，还可以制成太半导体材料，还可以制成太阳能电池。阳能电池。变压器铁芯（含硅变压器铁芯（含硅4%4%的钢有导磁性）的钢有导磁性）耐酸设备（含硅耐酸设备（含硅15%15%左右的钢有耐酸性）左右的钢有耐酸性）制合金制合金5、制备、制备工业制粗硅：工业制粗硅：SiO2+2C=2CO+Si(含杂质的粗硅含杂质的粗硅)高温高温粗硅提纯：粗硅提纯：高温高温Si+2Cl2=SiCl4高温高温生成的液态生成的液态SiClSiCl4 4，再用，再用H H2 2还原还原SiClSiCl4 4+2H+2

4、H2 2=4HCl+Si(=4HCl+Si(纯度高的多晶硅纯度高的多晶硅)工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得有工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得有少量杂质的硅。少量杂质的硅。二、二氧化硅的性质二、二氧化硅的性质1、物理性质：熔点高，硬度大，不、物理性质：熔点高，硬度大，不 溶于水。溶于水。玻璃的主要成分是二氧化硅，能否用带玻璃的主要成分是二氧化硅，能否用带磨口玻璃塞的玻璃瓶盛放碱液。为什么？磨口玻璃塞的玻璃瓶盛放碱液。为什么？氢氟酸能保存在玻璃瓶中吗？为什么？氢氟酸能保存在玻璃瓶中吗？为什么？思思 考考3.3.二氧化硅的用途二氧化硅的用途 水晶制光学仪器和工艺品水晶制光学仪器和工艺品 玛瑙

5、制精密轴承和装饰品玛瑙制精密轴承和装饰品 石英表、石英钟石英表、石英钟 石英玻璃制化学仪器石英玻璃制化学仪器 制光导纤维制光导纤维 制普通玻璃制普通玻璃课堂练习课堂练习l1、在室温下，下列物质不能晶体硅反应的是（、在室温下，下列物质不能晶体硅反应的是（）l A、F2 B、KOH溶液溶液l C、HF D、Cl2l2、（、（1）浓硝酸）浓硝酸 （2）水）水 （3）氢氟酸）氢氟酸 l（4）烧碱溶液中，能与二氧化硅起化学反应的是（）烧碱溶液中，能与二氧化硅起化学反应的是（）l A、（、（1）（）（2）B、（、（3）（）（4)l C、（、（1）（）（4）D、（2）（3）3、能储存在带有玻璃塞的磨口试剂瓶

6、的试剂是（、能储存在带有玻璃塞的磨口试剂瓶的试剂是（）l A、液溴、液溴 B、氢氧化钾、氢氧化钾l C、氢氟酸、氢氟酸 D、石灰水、石灰水 D B A作业作业lP113-114课后练习课后练习 1、25 5、硅的用途：、硅的用途：集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料中中晚晚期期玻玻璃璃璧璧光光导导纤纤维维玻玻璃璃仪仪器器石石英英玻玻璃璃钢钢化化玻玻璃璃满满城城汉汉玻玻璃璃耳耳杯杯光光学学玻玻璃璃器器材材彩彩 色色 玻玻 璃璃石石 英英 表表隋隋李李静静训训墓墓出出土土的的玻玻璃璃圆圆盒盒网网纹纹玻玻璃璃杯杯北北宋宋玻玻璃璃杯杯清清乾乾隆隆白白地地套套红红

7、玻玻璃璃双双合合瓶瓶魏魏晋晋南南北北玻玻璃璃钵钵玲珑瓷玲珑瓷玲珑瓷玲珑瓷青花瓷青花瓷青花瓷青花瓷颜色釉瓷颜色釉瓷颜色釉瓷颜色釉瓷粉彩瓷粉彩瓷粉彩瓷粉彩瓷雕塑瓷雕塑瓷雕塑瓷雕塑瓷薄胎瓷薄胎瓷薄胎瓷薄胎瓷二氧化硅和二氧化都是酸性氧化物，对应的酸二氧化硅和二氧化都是酸性氧化物，对应的酸分别是碳酸和硅酸，怎样用实验证明它们的酸分别是碳酸和硅酸，怎样用实验证明它们的酸性强弱？性强弱？阅读与思考阅读与思考向向NaNa2 2SiOSiO3 3溶液中通入溶液中通入COCO2 2气体，会有什么气体，会有什么现象呢？现象呢？NaNa2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2SiOS

8、iO3 3+Na+Na2 2COCO3 3方法方法:三、碳酸和硅酸性质比较三、碳酸和硅酸性质比较物质物质化学式化学式酸酐酸酐制法制法水溶性水溶性酸性比较酸性比较硅硅 酸酸碳碳 酸酸H H2 2SiOSiO3 3H H2 2COCO3 3SiOSiO2 2COCO2 2NaNa2 2SiOSiO3 3+2HCl=H+2HCl=H2 2SiOSiO3 3+2NaCl+2NaClCOCO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2COCO3 3难溶于水难溶于水溶于水溶于水H H2 2COCO3 3HH2 2SiOSiO3 3(1)(1)硅酸：硅酸：硅酸、原硅酸都不溶于水，属于弱酸，硅酸、原硅酸都不溶于水，

9、属于弱酸，其酸性比碳酸弱：其酸性比碳酸弱：Na2SiO3+CO2+2H2O=Na2CO3+H4SiO4 H4SiO4=H2SiO3 +H2O(易易)(2)(2)硅酸盐：硅酸盐：多数不溶于水多数不溶于水(Na(Na2 2SiOSiO3 3易溶易溶)以氧化物形式表示：以氧化物形式表示：Al2(Si2O5)(OH)4KAlSi3OxX=8K2OAl2O36SiO2(3)(3)水玻璃：水玻璃：是一种矿物胶，做是一种矿物胶，做粘合剂粘合剂、防腐剂。、防腐剂。NaNa2 2SiOSiO3 3的水溶液的水溶液,是是无色粘稠无色粘稠的液体，的液体，硅酸及硅酸盐：硅酸及硅酸盐：高温时：高温时：SiO2+CaO=

10、CaSiO3高温高温Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2高温高温CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2高温高温干态干态下物质间的反应规律下物质间的反应规律:高沸点物质（高沸点物质（SiOSiO2 2）制低沸点物质（）制低沸点物质（COCO2 2）SiO2+2C=Si+2CO高温高温Na+KCl=NaCl+K高温高温因此、不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如因此、不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。等溶液。氧化物的书写方法：氧化物的书写方法：较活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅二氧化硅水水氧化物前系数配置原则：氧化物前系数配置原则：活泼

11、金属氧化物活泼金属氧化物 除氧元素外，其它元素按配置前后原子个除氧元素外，其它元素按配置前后原子个数守恒配置系数。数守恒配置系数。硅酸盐的表示方法硅酸盐的表示方法Na2SiO3Na2O SiO2Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3 2SiO2 2H2O顺序：顺序：如：如：KAlSi3OxX=8（1/2K2O1/2Al2O33SiO2）注意事项：注意事项：（1 1）氧化物之间以）氧化物之间以“”“”隔开；隔开；（2 2）系数配置出现分数应化为整数。）系数配置出现分数应化为整数。（K2OAl2O36SiO2）阅读与思考阅读与思考新华网浙江频道新华网浙江频道4月月1日日电电 上世纪上世纪90年代

12、，横县年代，横县板路乡广龙村许多村民板路乡广龙村许多村民到附近的泰富金矿打工。到附近的泰富金矿打工。然而，近两年不断有人然而，近两年不断有人患患“怪病怪病”死去。死去。400400400400400400多人的良务屯有多人的良务屯有多人的良务屯有多人的良务屯有多人的良务屯有多人的良务屯有200200200200200200多人在多人在多人在多人在多人在多人在泰富金矿打工，大部分在粉尘区作泰富金矿打工，大部分在粉尘区作泰富金矿打工，大部分在粉尘区作泰富金矿打工，大部分在粉尘区作泰富金矿打工，大部分在粉尘区作泰富金矿打工，大部分在粉尘区作业，其中又有相当一部分人患病。业，其中又有相当一部分人患病。

13、业，其中又有相当一部分人患病。业，其中又有相当一部分人患病。业，其中又有相当一部分人患病。业，其中又有相当一部分人患病。在泰富金矿打了在泰富金矿打了在泰富金矿打了在泰富金矿打了在泰富金矿打了在泰富金矿打了101010101010年工的文昌富，年工的文昌富，年工的文昌富，年工的文昌富，年工的文昌富，年工的文昌富，200220022002200220022002年发病后，就一直在家帮妻子年发病后，就一直在家帮妻子年发病后，就一直在家帮妻子年发病后，就一直在家帮妻子年发病后，就一直在家帮妻子年发病后，就一直在家帮妻子和儿媳妇做些家务。和儿媳妇做些家务。和儿媳妇做些家务。和儿媳妇做些家务。和儿媳妇做些

14、家务。和儿媳妇做些家务。“在满是灰尘环在满是灰尘环在满是灰尘环在满是灰尘环在满是灰尘环在满是灰尘环境下，连一只口罩都没有，一干就境下，连一只口罩都没有，一干就境下，连一只口罩都没有，一干就境下，连一只口罩都没有，一干就境下，连一只口罩都没有，一干就境下，连一只口罩都没有，一干就是是是是是是101010101010多个小时。多个小时。多个小时。多个小时。多个小时。多个小时。200220022002200220022002年在工地的时年在工地的时年在工地的时年在工地的时年在工地的时年在工地的时候就感冒、咳嗽，后来到灵山县去候就感冒、咳嗽，后来到灵山县去候就感冒、咳嗽，后来到灵山县去候就感冒、咳嗽，

15、后来到灵山县去候就感冒、咳嗽，后来到灵山县去候就感冒、咳嗽，后来到灵山县去检查，说是得了肺气肿，治了一个检查，说是得了肺气肿，治了一个检查，说是得了肺气肿，治了一个检查，说是得了肺气肿，治了一个检查，说是得了肺气肿，治了一个检查，说是得了肺气肿，治了一个月不见好，又到横县检查，被诊断月不见好，又到横县检查，被诊断月不见好，又到横县检查，被诊断月不见好，又到横县检查，被诊断月不见好，又到横县检查，被诊断月不见好，又到横县检查，被诊断为肺结核，服了一年多药，还不见为肺结核，服了一年多药，还不见为肺结核，服了一年多药，还不见为肺结核，服了一年多药，还不见为肺结核，服了一年多药，还不见为肺结核，服了一

16、年多药，还不见好转。好转。好转。好转。好转。好转。金矿制造民工灰色人生金矿制造民工灰色人生金矿制造民工灰色人生金矿制造民工灰色人生 “怪病怪病怪病怪病”折磨广西一村折磨广西一村折磨广西一村折磨广西一村庄庄庄庄硅及其化合物的转化关系硅及其化合物的转化关系SiO2SiO2HF或或F2SiF4NaOHNa2SiO3HFNaOH 或或Na2CO3CaCO3CaSiO3CH2SiO3NaOHH+或或CO2或或CaO已知硅与强碱氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：已知硅与强碱氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2现把现把11.5g钠和钠和4.2g硅同时投入硅同时投入1

17、00g水中，在标况下水中，在标况下收集到收集到H2多少多少L？（提示：与？（提示：与Si反应的反应的NaOH是过是过量的）量的）解解Na 1/2H223g 1/222.4L11.5g XSi 2H228g 222.4L4.2g YY=(4.2g 2 22.4L)/28g=6.72L1222.4L11.5g23g5.6LXVH =5.6L+6.72L=12.32L2 高温时：高温时：SiO2+CaO=CaSiO3高温高温Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2高温高温CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2高温高温干态干态下物质间的反应规律下物质间的反应规律:高沸点物质（高沸点物质（SiOSiO2 2）制低沸点物质（）制低沸点物质（COCO2 2）SiO2+2C=Si+2CO高温高温Na+KCl=NaCl+K高温高温因此、不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如因此、不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。等溶液。