必修第章第節(jié)硅

1、兩個(gè)推動(dòng)人類文明的材料,＊最早使用的材料是陶,＊ 1958年集成電路誕生,硅,Zx.xk,氧化物 硅酸鹽,石灰?guī)r 碳酸鹽碳的氧化物,+4,+2 、+4,第一節(jié) 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角─ ─硅,從原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)硅,Si無(wú)單質(zhì)狀態(tài),C有單質(zhì)狀態(tài),（2）碳和硅都是親氧元素，但是硅的親氧能力更強(qiáng)。,（1） 硅和碳一樣,其原子既不易失去電子，也不易得到電子，所以硅和碳主要形成四價(jià)化合物。,教材P74,Z.x.x. K,C60,碳的單質(zhì),石墨

2、,金剛石,硅的氧化物及硅酸鹽,1、二氧化硅（ SiO2 ）,（1）存在,存在：石英、水晶、瑪瑙、沙子等無(wú)定形二氧化硅,,（2）二氧化硅的結(jié)構(gòu),一、二氧化硅和硅酸,（3）二氧化硅的用途,,1、根據(jù)SiO2的存在和用途,請(qǐng)你分析以下問題:SiO2具有哪些物理性質(zhì)?化學(xué)穩(wěn)定性如何?,2、回憶CO2的化學(xué)性質(zhì)，嘗試推斷SiO2化學(xué)性質(zhì)?,都屬于酸性氧化物,CO2 ＋ CaO＝CaCO3,CO2 ＋2NaOH＝ Na2CO3+H2O,

3、SiO2 ＋2NaOH＝ Na2SiO3+H2O,CO2 ＋ H2O＝H2CO3,不反應(yīng),（5）化學(xué)性質(zhì),特性：,②能與氫氟酸反應(yīng),SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O,①不能與水反應(yīng)生成硅酸。,,學(xué)科網(wǎng),討論：要除去SiO2中混有的少量CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是 ( ) A.純堿溶液 B. 鹽酸 C.硫酸 D.苛性鈉溶液,B,2、硅酸（

4、H2SiO3）,H2SiO3是SiO2的對(duì)應(yīng)水化物（ SiO2 是H2SiO3的酸酐），是一種不溶性酸，是一種白色固體，其酸性比H2CO3還弱。,,,滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色，再滴入稀鹽酸，溶液由紅色變淺至無(wú)色，同時(shí)有白色膠狀物質(zhì)產(chǎn)生。,a、Na2SiO3溶液呈堿性； b、可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成不溶于水的白色膠狀沉淀硅酸。,（1） 制取,(較強(qiáng)酸制較弱酸),,,Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3

5、↓,思考: 分析以上制取原理，若將CO2通入 Na2SiO3溶液中 有何現(xiàn)象?,Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓,H2SiO3 + 2NaOH= Na2SiO3 + 2H2O,（2）化學(xué)性質(zhì),硅酸是不溶于水的極弱酸，酸性弱于碳酸，不能使酸堿指示劑變色。,（3）用途,“硅膠”常用做干燥劑。也可用做催化劑的載體。,干燥硅膠,濕硅膠,硅膠干燥劑,討論：將過量的C

6、O2分別通入： ① CaCl2溶液； ② Na2SiO3溶液； ③ Ca(OH)2溶液；④ 飽和Na2CO3溶液。最終溶液中有白色沉淀析出的是 ( )A．①②③④ B．②④ C．①②③ D．②③,B,二、硅酸鹽,Na2SiO3俗稱泡花堿，水溶液俗稱水玻璃。水玻璃為無(wú)色粘稠液體，是一種礦物膠，用作粘合劑，也可用作耐火材料及防腐劑。,2、表示方式：用二氧化硅和金屬氧化物的形式來表示,3、大多數(shù)

7、硅酸鹽都難溶于水，常見易溶于水：硅酸鈉。,1、存在：地殼巖石的主要成分,,硅酸鹽是由硅、氧和金屬元素組成的化合物的總稱。,[實(shí)驗(yàn)4-2],當(dāng)水分蒸發(fā)后燃燒,當(dāng)水分蒸發(fā)后不易燃燒,用水玻璃浸泡過的木材或織物可防火,（制備木材防火劑的原料）,硅酸鹽的豐富性和多樣性（閱讀教材）,,4.硅酸鹽材料,,閱讀教材P78 ，填寫下列表格,黏土,純堿、石灰石、石英,石灰石、黏土、石膏,玻璃窯,水泥回轉(zhuǎn)窯,傳統(tǒng)硅酸鹽陶瓷：,具有特殊功能的含硅物質(zhì)：,①、

8、碳化硅:（SiC俗稱金剛砂），具有金剛石的結(jié)構(gòu)。硬度很大，用作砂紙、砂輪的磨料。,②、硅 鋼（鐵合金）導(dǎo)磁性良好，用作變壓器鐵芯。,③硅橡膠,(最好的既耐高溫又耐 低溫的橡膠),（具有均勻微孔結(jié)構(gòu) 的鋁硅酸鹽。）,④分子篩,學(xué)科網(wǎng),三. 硅單質(zhì)(晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料),（一）硅在自然界的存在與物理性質(zhì),硅在地殼中的含量?jī)H次于氧；在自然界中無(wú)游離態(tài)的硅；單質(zhì)硅有晶體硅和無(wú)定形硅兩種。,晶體硅：灰黑色、有金屬光

9、澤、硬而脆的固體， 熔沸點(diǎn)高、硬度大。 （熔沸點(diǎn) ： 金剛石＞硅） 是良好的半導(dǎo)體。,（二）硅的化學(xué)性質(zhì),常溫下與強(qiáng)堿反應(yīng),Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑,（了解） 加熱時(shí)，能與O2、Cl2等反應(yīng),硅的許多化學(xué)性質(zhì)與碳相似，常溫下較穩(wěn)定，不與O2、Cl2、硫酸、硝酸等反應(yīng)。加熱時(shí)，能與O2、Cl2等反應(yīng),（三）硅的工業(yè)制法,高溫下，用碳還

10、原二氧化硅制得粗硅,SiO2 + 2C = Si + 2CO↑,※ C 過量，還可能生成SiC (金剛砂）,了解：,粗硅提純,大規(guī)模集成電路,太陽(yáng)能電池,硅芯片,（四）硅的用途 ?,討論2：下列各組物質(zhì)中，滿足下圖物質(zhì)一步轉(zhuǎn)化關(guān)系的選項(xiàng)是（ ）,B,討論3：,自然界中的SiO2,,學(xué)科網(wǎng),天然水晶,天然瑪瑙,,石英研缽,光導(dǎo)纖維,坩堝,飾物、工藝品,光學(xué)纖維胃鏡,用光導(dǎo)纖維做無(wú)開刀手術(shù),,,,,正長(zhǎng)石,斜長(zhǎng)石,透輝石,

11、,高嶺石,,在玻璃表面涂上一層石蠟,在石蠟上雕刻出花紋，向挖空部分加少量氫氟酸,討論：北京奧運(yùn)金牌“金鑲玉”環(huán)形玉璧由昆侖玉制成，昆侖玉的成分可簡(jiǎn)單看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2，則其用二氧化硅和金屬氧化物的形式可表示為( )A．CaO·MgO·SiO2·H2OB．2CaO·5MgO·8SiO2·H2OC．2CaO·MgO·Si