高一化学硅课件.doc

Si-26.30%

第一节无机非金属材料的主角——硅

硅的存在与分布

图4-1硅的广泛存在

存在：硅是亲氧元素，没有游离态，只有化合态（存在：硅是亲氧元素，没有游离态，只有化合态（以氧化物和硅酸盐的形式存在）氧化物和硅酸盐的形式存在）分布：自然界中分布广泛，分布：自然界中分布广泛，是构成矿物和岩石的基本元素。元素。

从原子结构认识硅原子结构认识硅
C

碳是构成有机物的主要元素

硅是构成岩石和许多矿物的主要元素

Si

硅和碳一样,其原子既不易失去电子，硅和碳一样,其原子既不易失去电子，也不易得到电一样既不易失去电子四价化合物．所以硅的化学性质不活泼,主要形成四价化合物子，所以硅的化学性质不活泼,主要形成四价化合物．

一、硅单质
硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体晶体硅1、灰黑色，有金属光泽，硬而灰黑色，有金属光泽，脆的固体熔点高、2、熔点高、硬度大硅的化学性质不活泼，硅的化学性质不活泼，不活泼常温下，氢氟酸、氟气、常温下，与氢氟酸、氟气、强碱反应。反应。加热情况下，加热情况下，也能跟一些非金属(Cl2O2)反应。反应。反应

与氟气反应：1、与氟气反应：Si+2F2==SiF4与氢氟酸反应：2、与氢氟酸反应：Si+4HF==SiF4↑+2H2↑与强碱溶液反应：3、与强碱溶液反应：Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑与氯气反应：4、与氯气反应：Si+2Cl2==SiCl45、与氧气反应高温Si+O2==SiO2
△

5.用途5.用途晶体硅的导电性介于导体和半导体之间,晶体硅的导电性介于导体和半导体之间,
是良好的半导体材料,是良好的半导体材料,硅是信息技术的关半导体材料键材料.键材料.

硅太阳能电池

电脑的中央处理器（电脑的中央处理器（CPU））

纯硅的制备
课本P819T课本

二、二氧化硅（SiO2）
1、存在:存在:

水晶

结晶形（石英晶体）结晶形（石英晶体）
硅石

水晶玛瑙

无色透明彩色环带或层状

无定形——硅藻土硅藻土无定形

玛瑙

SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。结是自然界中沙子、石英的主要成分。晶的二氧化硅叫石英；天然二氧化硅二氧化硅叫石英二氧化硅叫硅石晶的二氧化硅叫石英；天然二氧化硅叫硅石。

2、结构
立体网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质
[SiO4]四面体结构

原子周围结合4个原子原子，在中心在四个顶角。在中心,O在四个顶角每1个Si原子周围结合个O原子，Si在中心在四个顶角。个原子周围结合同时每1个原子周围结合原子周围结合2个原子相结合原子相结合。同时每个O原子周围结合个Si原子相结合。二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：，二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为：1，用SiO2来表示二氧化硅的组成,表示表示O与的原子个数比不是分子式是化学式。的原子个数比,不是分子式是化学式二氧化硅的组成表示与Si的原子个数比不是分子式是化学式。

硬度大、熔点高、硬度大、熔点高、难溶于水物理性质:_____________________________物理性质通常条件下，通常条件下，很稳定化学稳定性:_________________________化学稳定性

3、二氧化硅的化学性质（通常很不活泼）二氧化硅的化学性质（通常很不活泼）
1、具有酸性氧化物的通性、（1）与强碱反应生成盐和水）SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O
硅酸钠

（有粘性，其溶液俗称水玻璃）有粘性，其溶液俗称水玻璃）有粘性（2）与碱性氧化物反应生成盐）SiO2＋CaO
高温

CaSiO3

实验室盛装NaOH溶液的试剂实验室盛装NaOH溶液的试剂NaOH瓶用橡胶塞而不用玻璃塞

NaOH溶液能与玻璃中的NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，使瓶反应生成Na塞部分粘结而无法打开。塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不此盛装NaOH溶液的试剂瓶不NaOH能用玻璃塞而要用橡胶塞。能用玻璃塞而要用橡胶塞。

2、特性

与氢氟酸HF反应氢氟酸HF反应

SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O
此反应常用于雕刻玻璃

思考:实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？思考:实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？HF能腐蚀玻璃.因此，盛装氢氟酸不能用玻HF能腐蚀玻璃.因此，盛装氢氟酸不能用玻能腐蚀玻璃氢氟酸璃试剂瓶而要用塑料瓶塑料瓶。璃试剂瓶而要用塑料瓶。

二氧化硅和二氧化碳的性质比较二氧化碳CO2状态熔沸点硬度水溶性气态熔沸很低能溶于水二氧化硅SiO2固态熔点高，熔点高，硬度大不溶于水

化与水反应CO2+H2O=H2CO3不能反应学与碱反应CO+2NaOH=NaCO+HOSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O2232