人教版高一化学 第七章硅和二氧化硅课件 新人教必修1.ppt

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1、硅和二氧硅和二氧化硅化硅2021/8/9 星期一1硅的分布与存在存在：没有游离态，只有化合态存在：没有游离态，只有化合态分布：自然界中分布广泛，在地壳中居第分布：自然界中分布广泛，在地壳中居第二位，仅次于氧。是构成矿物和岩石的主二位，仅次于氧。是构成矿物和岩石的主要成分。要成分。2021/8/9 星期一2硅单质2021/8/9 星期一3硅片2021/8/9 星期一4硅芯片2021/8/9 星期一52021/8/9 星期一6硅的晶体结构硅的晶体结构2021/8/9 星期一7硅的物理性质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。黑色、有

2、金属光泽、硬而脆的固体。硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度大。高，硬度大。导电性介于导体和绝缘体之间。导电性介于导体和绝缘体之间。2021/8/9 星期一8硅的化学性质 常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质（如氧气、氯气、和强碱外，硅不跟其他物质（如氧气、氯气、硫酸、硝酸等）起反应。在加热条件下，能跟硫酸、硝酸等）起反应。在加热条件下，能跟一些非金属反应。一些非金属反应。Si O2 SiO2Si 2H2 SiH4（不稳定）（不稳定）高温Si2NaOH H2O Na2SiO3 2H2Si

3、 4HF SiF4 2H2 Si 2F2 SiF42021/8/9 星期一9硅的工业制法高温在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方法制得粗硅。法制得粗硅。SiO2 2C Si（粗硅）（粗硅）2CO与氯反应：与氯反应：Si 2Cl2 SiCl4(温度为温度为400500)生成的生成的SiCl4液体通过蒸馏，除去其中的硼、砷液体通过蒸馏，除去其中的硼、砷等杂质。然后用氢气还原：等杂质。然后用氢气还原：SiCl4 2H2 Si 4HCl高温2021/8/9 星期一10半导体生产硅芯片生产硅晶片生产2021/8/9 星期一11硅的用途硅是一种重要的非金属单质，它的

4、用途非硅是一种重要的非金属单质，它的用途非常广泛。作为良好的半导体材料，硅可用常广泛。作为良好的半导体材料，硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，可制导体器件，还可以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。成有良好导磁性、耐酸性的合金。2021/8/9 星期一12大规模集成电路2021/8/9 星期一13太阳能电池2021/8/9 星期一142021/8/9 星期一152021/8/9 星期一162021/8/9 星期一172021/8/9 星期一18玛瑙玛瑙2021/8/9 星期一192021/8/9 星期一2

5、02021/8/9 星期一21二氧化硅纯净的二氧化硅晶体叫做水晶。纯净的二氧化硅晶体叫做水晶。SiO2是化学式，是化学式，不是分子式。因为在二氧化硅晶体中，不是分子式。因为在二氧化硅晶体中，1个硅个硅原子与原子与4个氧原子形成个氧原子形成4个共价键，即每一个硅个共价键，即每一个硅原子周围结合原子周围结合4个氧原子；同时每个氧原子与个氧原子；同时每个氧原子与两个硅原子结合。因此它是硅原子与氧原子按两个硅原子结合。因此它是硅原子与氧原子按1：2的原子个数比组成的具有空间网状结构的的原子个数比组成的具有空间网状结构的晶体。晶体。2021/8/9 星期一22二氧化硅的物理性质和用途物理性质：硬度大、熔

6、点高、难溶于水物理性质：硬度大、熔点高、难溶于水用途：用途：、制光导纤维、制光导纤维、石英玻璃制化学仪器、石英玻璃制化学仪器、石英表、石英钟、石英表、石英钟、水晶制光学仪器和工艺品、水晶制光学仪器和工艺品、玛瑙制精密轴承和装饰品、玛瑙制精密轴承和装饰品2021/8/9 星期一23二氧化硅与二氧化碳的比较二氧化碳二氧化碳CO2二氧化硅二氧化硅SiO2物质分类物质分类与碱性氧化与碱性氧化物反应物反应与碱反应与碱反应与水反应与水反应均属于酸性氧化物均属于酸性氧化物CO2 CaOCaCO3CaOSiO2 CaSiO3高温CO2 2NaOH Na2CO3+H2OSiO2 2NaOH Na2SiO3+H2

7、OCO2 H2OH2CO3不反应不反应2021/8/9 星期一24二氧化硅的化学性质可以与碱和碱性氧化物反应可以与碱和碱性氧化物反应弱氧化性弱氧化性与盐反应（固体）与盐反应（固体）与氢氟酸反应（腐蚀玻璃）与氢氟酸反应（腐蚀玻璃）2021/8/9 星期一25相关的化学方程式SiO2 2OHSiO32H2OSiO2+4HF=SiF4+2H2OSiO2 CaO CaSiO3高温SiO22C Si 2CO高温SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2 高温2021/8/9 星期一26讨论：为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞讨论：为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞Na2S

8、iO3+2HCl=H2SiO3+2NaClNa2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO32021/8/9 星期一27硅酸盐组成的表示方法硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。其组成。表示方法：金属元素氧化物写在前面，再表示方法：金属元素氧化物写在前面，再写写SiO2，最后写，最后写H2O；氧化物之间用；氧化物之间用“”隔开。隔开。硅酸钠：硅酸钠：Na2SiO3可以写成可以写成Na2O SiO2高岭石：高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4钙长石：钙长石：CaAl2SiO

9、6Al2O3 2SiO2 2H2OCaO Al2O3 SiO22021/8/9 星期一28拆分原则拆分原则要领：两边原子个数守恒，要领：两边原子个数守恒，格式：金属氧化物、二氧化硅、水格式：金属氧化物、二氧化硅、水顺序：金属按活动顺序表顺序：金属按活动顺序表2021/8/9 星期一29课堂练习1、下列有关物质的用途（括号中为用途）错误的是（）（A）锗和硅（半导体材料）（B）二氧化硅（制光导纤维）（C）水玻璃（用作粘合剂）（D）原硅酸（用作耐火材料）D2021/8/9 星期一302、在40GPa高压下，用激光器加热到1800K，成功合成出二氧化碳原子晶体。下列有关这种二氧化碳晶体推断最不可能的：

10、A.晶体中每摩碳原子与4mol氧原子形成共价键；B.容易液化，可用做制冷材料；C.硬度很大，可用做耐磨材料；D.具有很高的溶沸点，还具有很大硬度。B2021/8/9 星期一313 3、将过量的二氧化碳分别通入、将过量的二氧化碳分别通入氯化钙氯化钙溶液溶液 硅酸钠溶液硅酸钠溶液 次氯酸钙溶液次氯酸钙溶液 饱和碳酸钠的溶液，最终溶液中有白色饱和碳酸钠的溶液，最终溶液中有白色沉淀析出的是（沉淀析出的是（）（A）（B）（C）（D）B2021/8/9 星期一32思考：4、常温下，不能与硅反应的物质是（）AF2 B硝酸 CHF溶液 DNaOH溶液B2021/8/9 星期一33思考：5.下列关于硅的说法正确

11、的（）A A硅的化学性质比较稳定，因此在自然界硅的化学性质比较稳定，因此在自然界 里有游离态的硅存在里有游离态的硅存在B B、以共价键相结合形成的化合物种类最多、以共价键相结合形成的化合物种类最多 的元素是硅的元素是硅C C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何硅的化学性质不活泼，常温下不与任何 物质起反应物质起反应D D硅化氢比甲烷更不稳定硅化氢比甲烷更不稳定D2021/8/9 星期一34D6 6、下列各组物质，前者不能制、下列各组物质，前者不能制出后者的是（出后者的是（）A AF F2 2和和O O2 2 B BC C和和SiSiC CSiOSiO2 2和和COCOD DCuCu和和Fe Fe

12、 2021/8/9 星期一357、将固态的氢氧化钠加热至熔融、将固态的氢氧化钠加热至熔融状态，可选用的器皿是状态，可选用的器皿是-()A.铁坩埚铁坩埚 B.石英坩埚石英坩埚C.石墨坩埚石墨坩埚D.蒸发皿蒸发皿AC练练练练 习习习习2021/8/9 星期一36小结：硅及其主要化合物相互之间关系：SiF4H2SiO3 SiO2 Si Na2SiO3 2021/8/9 星期一37小结：碳硅及其化合物性质比较1 1自然界里有游离态碳，但无游离态硅。自然界里有游离态碳，但无游离态硅。2 2金刚石不导电，而晶体硅是良好的半金刚石不导电，而晶体硅是良好的半导体。导体。3 3硅能与氢氟酸、强碱液反应放出氢气，硅能与氢氟酸、强碱液反应放出氢气，而碳不能而碳不能2021/8/9 星期一384 4浓硫酸（或浓硝酸）能把碳氧化成二浓硫酸（或浓硝酸）能把碳氧化成二氧化碳，但不能把硅氧化成二氧化硅。氧化碳，但不能把硅氧化成二氧化硅。5 5二氧化硅能与氢氟酸反应，二氧化碳二氧化硅能与氢氟酸反应，二氧化碳一般不与酸反应。一般不与酸反应。6 6CHCH4 4对热稳定，对热稳定，SiHSiH4 4对热不稳定；对热不稳定；CHCH4 4可可燃，燃，SiHSiH4 4可自燃。可自燃。2021/8/9 星期一39Theend2021/8/9 星期一40