【化学】7.2《硅和二氧化硅》课件（人教大纲版高一下）.ppt

<p>单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节 硅和二氧化硅,原始陶冶大约一万年前出现在中国,.,“,陶,”,作为历,史上第一种人造材料成为人类摆脱蒙昧的标志,.,享有盛誉的中国古代陶瓷,陶,缸（新时器时代）,三彩马,钧,瓷（宋）,青花瓷盖罐（明）,1,、硅的含量及存在形式,存在形式,:,在自然界中,没有游离态的硅,只有以,化合态存在的硅。,含量：在地壳中，它的含量仅次于氧，居第二位。,2,、硅的结构,碳和硅的原子结构示意图,晶体硅的结构,硅的,物理性质：,1,）晶体硅是灰黑色，有金属光泽，,硬而脆的固体,2,）熔、沸点高、硬度大,3,）晶体硅是良好的半导体,3,、硅的物理性质,晶体硅,单晶硅,单质硅,4,、硅的化学性质,性质,Si,C,相 似 点,1,、常温下化学,性质稳定,2,、加热条件下都,能与氧气反应,3,、与,H,2,的反应,不 同 点,1,、与某些酸的反应,2,、与强碱反应,Si+O,2,=SiO,2,C+O,2,=CO,2,Si+4HF=SiF,4,+2H,2,C+2H,2,SO,4,=CO,2,+SO,2,+2H,2,O,Si+2NaOH+H,2,O=Na,2,SiO,3,+2H,2,不反应,不反应,不,反应,很困难,很困难,（,1,）与氟气反应：,（,2,）与氢氟酸反应：,（,3,）与强碱溶液反应：,（,4,）与氯气反应：,（,5,）与氧气反应：,Si+2F,2,=,SiF,4,Si+4HF,=,SiF,4,+2H,2,Si+2NaOH+H,2,O,=,Na,2,SiO,3,+2H,2,Si+2Cl,2,=,SiCl,4,Si+O,2,=,SiO,2,注：,常温,下,Cl,2,、,O,2,、,H,2,SO,4,、,HNO,3,等都不与硅起反应。,7,6,5,4,18,8,2,M,L,k,3,8,2,L,K,2,2,K,1,元 素 周 期 表,I,A,II,A,0,III,B,IV,B,V,B,VI,B,VII,B,VIII,I,B,II,B,III,A,IV,A,VI,A,VII,A,V,A,铝,硅,锗,锑,钋,砷,碲,砹,5,、硅的用途：,集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料,高纯,硅：半导体材料。集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料，还可以制成太阳能电池。,变压器铁芯（含硅,4%,的钢有导磁性）,耐酸设备（含硅,15%,左右的钢有耐酸性）,制合金,5,、制备,工业制粗硅,：,SiO,2,粗硅,SiCl,4,Si,+C,+Cl,2,精馏,+H,2,高温,高温,高温,SiO,2,+2C=2CO,+Si(,含杂质的粗硅,),高温,粗硅提纯：,高温,Si+2Cl,2,=SiCl,4,高温,生成的液态,SiCl,4,经精馏、除硼、砷等，再用,H,2,还原,SiCl,4,+2H,2,=4HCl+Si(,纯度高的多晶硅,),二、二氧化硅,1,、,CO,2,和,SiO,2,的结构,SiO,2,的晶体结构,CO,2,的晶体结构,二氧化碳是酸性氧化物，能溶于水形成,碳酸；那,二氧化硅,能溶于水形成硅酸吗？,二氧化硅是不是酸性氧化物呢？,氢氧化钠溶液是用什么装置保存的，为,什么？,氢氟酸能保存在玻璃瓶中吗？为什么？,思 考,2,、二氧化硅和二氧化碳性质比较,物 质,物理,性质,化 学 性 质,状 态,熔沸点,与水,反应,与,NaOH,溶,液反应,与,碱性氧,化物反应,CO,2,气态,低,CO,2,+H,2,O=H,2,CO,3,CO,2,+2NaOH=Na,2,CO,3,+2H,2,O,CO,2,+CaO=CaCO,3,SiO,2,固态,高,不,反应,SiO,2,+2NaOH=Na,2,SiO,3,+2H,2,O,SiO,2,+CaO CaSiO,3,高温,与酸反应,不与酸,反应,4HF+SiO,2,=SiF,4,+2H,2,O,SiO,2,是,坚硬难熔的固体。有晶体和无定形两大类，晶体二氧化硅叫石英、水晶，天然二氧化硅叫硅石、石英砂。,高温时：,SiO,2,+CaO=CaSiO,3,高温,Na,2,CO,3,+SiO,2,=Na,2,SiO,3,+CO,2,高温,CaCO,3,+SiO,2,=CaSiO,3,+CO,2,高温,干态,下物质间的反应规律,:,高沸点物质（,SiO,2,）,制低沸点物质（,CO,2,）,SiO,2,+2C=Si+2CO,高温,Na+KCl,=,NaCl+K,高温,因此、不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如,NaOH,、,KOH,、,Na,2,CO,3,、,Na,2,SiO,3,等溶液。,3.,二氧化硅的存在形式,硅石,玛瑙,石英,硅藻土,水晶,4.,二氧化硅的用途,水晶制光学仪器和工艺品,玛瑙制精密轴承和装饰品,石英表、石英钟,石英玻璃制化学仪器,制光导纤维,制普通玻璃,作建筑材料,水 晶,玛瑙,中晚期玻璃璧,光,导,纤,维,玻璃仪器,石英玻璃,钢化玻璃,满城汉,玻璃耳杯,光学玻璃器材,彩 色 玻 璃,石 英 表,隋李静训墓,出,土的玻璃圆盒,网纹,玻璃杯,北宋玻璃杯,清,乾隆白地套,红玻璃双合瓶,魏晋,南北玻璃钵,玲珑瓷,青花瓷,颜色釉瓷,粉彩瓷,雕塑瓷,薄胎瓷,二氧化碳和二氧化硅都是酸性氧化物，对应的酸分别是碳酸和硅酸，怎样用实验证明它们的酸性强弱？,阅读与思考,向,Na,2,SiO,3,溶液中通入,CO,2,气体，会有什么现象呢？,Na,2,SiO,3,+CO,2,+H,2,O=H,2,SiO,3,+Na,2,CO,3,方法,:,三、碳酸和硅酸性质比较,物质,化学式,酸酐,制法,水溶性,酸性比较,硅 酸,碳 酸,H,2,SiO,3,H,2,CO,3,SiO,2,CO,2,Na,2,SiO,3,+2HCl=H,2,SiO,3,+2NaCl,CO,2,+H,2,O=H,2,CO,3,难溶于水,溶于水,H,2,CO,3,H,2,SiO,3,(1),硅酸：,硅酸、原硅酸都不溶于水，属于弱酸，其酸性比碳酸弱：,Na,2,SiO,3,+CO,2,+2H,2,O=Na,2,CO,3,+H,4,SiO,4,H,4,SiO,4,=H,2,SiO,3,+H,2,O(,易,),(2),硅酸盐：,多数不溶于水,(Na,2,SiO,3,易溶,),以氧化物形式表示：,Al,2,(Si,2,O,5,)(OH),4,KAlSi,3,O,x,X=8,K,2,OAl,2,O,3,6SiO,2,(3),水玻璃：,是一种矿物胶，做,粘合剂,、防腐剂。,Na,2,SiO,3,的水溶液,是,无色粘稠,的液体，,硅酸及硅酸盐：,氧化物的书写方法：,较,活泼金属氧化物,二氧化硅,水,氧化物前系数配置原则：,活泼金属氧化物,除氧元素外，其它元素按配置前后原子个数守恒配置系数。,硅酸盐的表示方法,Na,2,SiO,3,Na,2,O,SiO,2,Al,2,(Si,2,O,5,)(OH),4,Al,2,O,3,2SiO,2,2H,2,O,顺序：,如：,KAlSi,3,O,x,X=8,（1/2K,2,O1/2Al,2,O,3,3SiO,2,）,注意事项：,（,1,）氧化物之间以,“,”,隔开；,（,2,）系数配置出现分数应化为整数。,（K,2,OAl,2,O,3,6SiO,2,）,阅读与思考,新华网浙江频道,4,月,1,日,电,上世纪,90,年代，横县,板路乡广龙村许多村民,到附近的泰富金矿打工。然而，近两年不断有人,患,“,怪病,”,死去。,400,多人的良务屯有,200,多人在,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。,在泰富金矿打了,10,年工的文昌富，,2002,年发病后，就一直在家帮妻子,和儿媳妇做些家务。,“,在满是灰尘环,境下，连一只口罩都没有，一干就,是,10,多个小时。,2002,年在工地的时,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,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,好转。,金矿制造民工灰色人生,“,怪病”折磨广西一村庄,硅及其化合物的转化关系,Si,O,2,SiO,2,HF,或F,2,SiF,4,NaOH,Na,2,SiO,3,HF,NaOH,或Na,2,CO,3,CaCO,3,CaSiO,3,C,H,2,SiO,3,NaOH,H,+,或CO,2,或,CaO,已知硅与强碱氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：,Si+2NaOH+H,2,O=Na,2,SiO,3,+2H,2,现把,11.5g,钠和,4.2g,硅同时投入,100g,水中，在标况下收集到,H,2,多少,L,？（,提示：与,Si,反应的,NaOH,是过量的）,解,Na 1/2H,2,23g 1/222.4L,11.5g X,Si,2H,2,28g 222.4L,4.2g Y,Y=(4.2g 2 22.4L)/28g=6.72L,1,2,22.4L11.5g,23g,5.6L,X,V,H,=5.6L+6.72L=12.32L,2,</p>