硅和二氧化硅

1、,第二節(jié),硅和二氧化硅,一、硅 (共5個(gè)要點(diǎn)),1、存在和狀態(tài)：,(1)只有化合態(tài)，無游離態(tài)；在地殼中含量居第二位。,2、物理性質(zhì)：,灰黑色，有金屬光澤、硬而脆的固體，熔沸點(diǎn)較高。,硅晶體的結(jié)構(gòu),SiO2 硅酸鹽,,3、化學(xué)性質(zhì)：,不活潑,,(1)常溫下：,① Si + 2F2 = SiF4,② Si + 4HF = SiF4 + 2H2↑,③ Si + 2KOH+H2O= K2SiO3+ 2H2↑,注：其它氧化劑，如Cl2、O

2、2、H2SO4、HNO3等常溫下都不與硅起反應(yīng)。,,原因？,(2)加熱時(shí)：與某些非金屬反應(yīng),4、工業(yè)制粗硅：,粗硅提純：,,5、用途：,高純硅：,合金：,變壓器鐵芯（含硅 4% 的鋼有導(dǎo)磁性）,耐酸設(shè)備（含硅 15% 左右的鋼有耐酸性）,,,半導(dǎo)體材料。,二、二氧化硅 (共4個(gè)要點(diǎn)),1、物理性質(zhì)：,（天然二氧化硅叫硅石、石英砂）,2、化學(xué)性質(zhì)：,十分穩(wěn)定,,SiO2晶體結(jié)構(gòu),天然的二氧化硅：,,石英、水晶、硅石,硅藻土,晶體：,無定

3、形：,堅(jiān)硬難熔的固體,,（酸性氧化物）,(2)常溫只與氫氟酸、強(qiáng)堿反應(yīng),4 HF + SiO2 == SiF4↑+ 2H2O,2NaOH + SiO2== Na2SiO3 + H2O,2. 能否用磨口玻璃塞盛NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等強(qiáng)堿性溶液？,（特性）,,問：1. 能否用玻璃瓶盛氫氟酸？,不能,,不能,(3)高溫時(shí)：,,干態(tài)下物質(zhì)間的反應(yīng)規(guī)律: 高沸點(diǎn)物質(zhì)（SiO2）制

4、低沸點(diǎn)物質(zhì)（CO2）,注意：,3、用途：,光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子儀器、工藝品（水晶、瑪瑙）、石英玻璃、玻璃原料和建筑材料等。,注意：硅肺?。ㄎ尾。?，長期吸入SiO2 粉塵,(1)硅酸：,硅酸、原硅酸都不溶于水，屬于弱酸，其酸性比碳酸弱。,Na2SiO3 + CO2 + H2O == Na2CO3 + H4SiO4↓,H4SiO4 == H2SiO3 + H2O(易),4、硅酸及硅酸鹽：,問：Na2SiO3溶液露置空氣中有何現(xiàn)象？,,

5、變渾濁。,有H2SiO3析出,(2)硅酸鹽：,①多數(shù)不溶于水( Na2SiO3 易溶 ),②金屬氧化物形式：,Al2(Si2O5)(OH)4,KAlSi3Ox,,X = 8,K2O·Al2O3·6SiO2,(3)水玻璃：,無色粘稠的溶液，是一種礦物膠，做粘合劑、防腐劑。,Na2SiO3 的水溶液,Al2O3·2SiO2 ·2H2O,1．下列含氧酸的酸酐不能由單質(zhì)與氧氣直接化合得到的是

6、 A、H2CO3 B、H2SO4 C、H2SO3 D、H2SiO3,2．空氣中久置而不會(huì)變質(zhì)的是 A、燒堿 B、純堿 C、水玻璃 D、漂白粉,練習(xí),B,B,4．在反應(yīng)SiO2 + 3C = SiC + 2CO中，氧化劑和還原劑的質(zhì)量比是 A 7：3 B 1：2 C 5：2 D

7、 2：1,3.Si02和C02的共同點(diǎn)是 A.都能與水化合生成相應(yīng)的酸 B.都能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成鹽和水 C.都屬于原子晶體 D.常溫下都是固體,B,B,5.在一定條件下，下列物質(zhì)不能和二氧化硅反應(yīng)的是①焦炭②純堿③碳酸鈣④氫氟酸⑤高氯酸⑥氫氧化鉀⑦氧化亞鐵⑧氮?dú)?A.③⑤⑦⑧ B.⑤⑦⑧ C.⑤和⑧ D.只有⑤,6.高嶺土的組成可表示為：A1

8、2Si20x(OH)y，其中x、y的數(shù)值分別是 A. 7，2 B. 5，4 C. 6，3 D. 3，6,,C,A,7．下列物質(zhì)間轉(zhuǎn)化必須加入還原劑才能實(shí)現(xiàn)的是 A、SiO2→Na2SiO3 B、Si→Na2SiO3 C、Si→SiCl4 D、SiCl4→Si,8.下列各物質(zhì)的主要成分含硅酸鹽的是 ①石英玻璃②水玻璃③鋼化玻璃④有機(jī)玻璃⑤玻璃紙⑥玻璃鋼

9、A.②④⑤ B.②④⑥ C.②③⑥ D.①②③⑥,D,C,,Si,,SiO2,,SiF4,Na2SiO3,SiC,,,CaSiO3,,H2SiO3,,,,,作業(yè)：1. 寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,2.已知硅與強(qiáng)堿氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：,現(xiàn)把 11.5g 鈉和 4.2g 硅同時(shí)投入 100g水中，在標(biāo)況下可收集到 H2 多少 L？（提

10、示：與Si 反應(yīng)的 NaOH是過量的）,解：,2Na — H246g 22.4L11.5 g V1(H2),Si — 2H228g 44.8L4.2g V2(H2),,V 總（H2）= 5.6L + 6.72L = 12.32L,,＝ 5.6 L,V1(H2) ＝,,＝ 6. 72L,,Si,,109º28',晶體硅,

11、晶體硅的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，也是由一個(gè)硅原子與4個(gè)硅原子結(jié)合形成正四面體，許多這樣的正四面體向周圍空 間延伸形成空間網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)。但由于硅原子半徑比碳原子半徑大，所以，其熔沸點(diǎn)要比金剛石低，硬度要比金剛石小。,,二氧化硅,,,109º28',,180°,在二氧化硅晶體中，一個(gè)硅原子跟 4 個(gè)氧原子結(jié)合，同時(shí)每個(gè)氧原子跟兩個(gè)硅原子結(jié)合。實(shí)際上，二氧化硅晶體是由硅原子和氧原子按 1 ：2 的比例所成的立體網(wǎng)狀結(jié)

12、構(gòu)的晶體。它的熔點(diǎn)（1723℃）沸點(diǎn)（2230℃）高，硬度大，不導(dǎo)電，難溶于一些常見的溶劑。,,,Si,O,,集成電路,晶體管,,,2. Si + 4HF = SiF4 + 2H2↑,4 . Si + 2NaOH+ H2O= Na2SiO3+ 2H2↑,6 .SiO2 + 4HF== SiF4↑+ 2H2O,8 . SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3+ H2O,9 .H2 SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H