硅和二氧化硅

null课引入课题引入观察刚才的一组图片后，大家知不知道它们的共同组成物质是什么？null主讲人：杨荷null目录 contents1 硅2 二氧化硅3 硅酸盐4 思考题教学目标教学目标教学重点教学难点 一.硅一.硅在硅原子晶面上形成的最小汉字———中国一.硅1.硅的存在、含量、分布（1）在地壳中，它的含量仅次于氧、占第二位 ——地壳中元素含量：O, Si, Al, Fe （2）不存在游离态的硅，只有以化合态存在的硅，如二氧化硅、硅酸盐等。 （3）广泛分布于各种矿物和岩石里，是构成矿物和岩石的主要成分。 一.硅一.硅2.硅单质 硅有两种同素异形体：晶体硅、无定形硅一.硅一.硅 晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体(见彩图)，它的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度也很大。晶体硅还有一个重要的性质，就是它的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。 3.硅的物理性质一.硅一.硅4.硅的化学性质Si与C同族，最外层均有四个电子，它们的化学性质有许多相似点。1.常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不 与其他物质（氧气、氯气、硫酸、硝酸等）反应。Si ＋ 2F2 ＝ SiF4Si ＋ 4HF ＝ SiF4 ＋ 2H2 ↑Si＋2NaOH ＋ H2O ＝ Na2SiO3 ＋ 2H2↑Na2SiO3的水溶液称为水玻璃（但不是玻璃），又称泡花碱（但不是碱溶液，而是盐溶液），是一种矿物胶，有粘合性，如磨石玻璃。一.硅一.硅4.硅的化学性质2.在加热条件下，能跟一些非金属反应。一.硅一.硅5.硅的工业制法由于自然界中没有单质硅存在，我们使用的硅都是从化合物中提取的，在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅即可得到含有少量杂质的粗硅。要想得到纯硅，可对粗硅做进一步的处理：一.硅一.硅6.硅的用途1、硅是良好的半导体材料，可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件 2、硅合金： 含硅4%的钢—导磁性（变压器的铁芯） 含硅15%的钢—耐酸性（耐酸设备） 3、制成太阳能电池一.硅一.硅6.硅的用途大规模集成电路太阳能电池一.硅二. 二氧化硅1.二氧化硅的物理性质二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。二氧化硅，也叫硅石，是一种坚硬难熔的固体。2.二氧化硅的存在形式水晶硅矿山硅石二. 二氧化硅二. 二氧化硅3.二氧化硅的化学性质（1）酸性氧化物：但是不溶于水，也不与水反应。与氢氧化钠作用：SiO2 + 2NaOH=== Na2SiO3+H2O与碱性氧化物作用：SiO2 + CaO === CaSiO3（2）特殊性：常温下与氢氟酸反应（雕刻玻璃） SiO2＋ 4HF ＝ SiF4 ＋ 2H2O 思考：为什么实验室中装碱液的试剂瓶不能用玻璃塞？玻璃瓶塞中的SiO2能与碱溶液反应，使瓶塞和瓶粘在一起，所以盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞。二. 二氧化硅二. 二氧化硅3.二氧化硅的化学性质二氧化硅是酸性氧化物，它对应的水化物是硅酸（H2SiO3）。硅 酸不能有SiO2直接制得，只能通过可溶性硅酸盐与酸反应制得：2HCl+ Na2SiO3 ==2NaCl+H2SiO3↓ CO2+ Na2SiO3 +H2O==Na2CO3+H2SiO3↓从第二个反应式可以看出H2SiO3比H2CO3酸性还弱，H2SiO3是弱酸。二. 二氧化硅二. 二氧化硅4.二氧化硅的用途制光导纤维、电子工业重要部件、光学仪器、耐高温化学仪器。利用石英晶体制造石英电子表、石等英钟以及作为装饰用的宝石。 水晶玛瑙二. 二氧化硅三. 硅酸盐 硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，自然界中存在的各种天然硅酸盐矿物，约占地壳质量的5%。 硅酸盐种类很多，多数难溶于水，只有钾、钠盐是可溶的。硅酸钠(Na2SiO3)溶液俗称水玻璃，又叫泡花碱。 硅酸盐结构很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。 　◆硅酸钠　 Na2SiO3 Na2O·SiO2 ◆高岭石 Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O三. 硅酸盐四. 思考练习1．下列物质中，能直接用作半导体材料的是( )。 A．金刚石 B．石墨 C．硅 D. 铅 2．下列各组物质间，不能发生反应的是( )。 A．二氧化硅与氧化钙(高温) B．二氧化硅与氢氧化钠(常温) C. 二氧化硅与碳(高温) D．二氧化硅与浓硝酸 3．下列物质中，不与水反应的是( )。 A．SiO2 B．CO2 C. SO2 D．CaO 4. 下列叙述中，正确的是( )。 A. 自然界中存在大量单质硅 B．石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅 C. 二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸、碱发生化学反应 D. 自然界中二氧化硅都存在于石英矿中CDAD 思考题： 1.除了上述所讲之外，生活中你还接触过哪些含硅制品、材料。 2.谈谈硅及硅的化合物的发展前景。四. 思考练习null