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1、碳族 元素 第二課時 1 硅的分布與存在 存在:沒有游離態(tài),只有化合態(tài) 分布:自然界中分布廣泛,在地殼中居 第二位,僅次于氧。是構成礦物和巖石 的主要成分。 2 硅單質(zhì) 3 硅的物理性質(zhì) 硅有晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅是 灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。 硅的結構類似于金剛石,熔點和沸點都 很高,硬度大。 導電性介于導體和絕緣體之間。 4 5 硅的化學性質(zhì) 常溫下,化學性質(zhì)不活潑,除氟氣、氫氟酸 和強堿外,硅不跟其他物質(zhì)(如氧氣、氯氣、 硫酸、硝酸等)起反應。在加熱條件下,能跟 一些非金屬反應。 Si O2 SiO2 Si 2H2 SiH4(不穩(wěn)定) 高溫 Si 2NaOH H2O Na2
2、SiO3 2H2 Si 4HF SiF4 2H2 6 硅的工業(yè)制法 高溫 在工業(yè)上,用碳在高溫下還原二氧化硅的方 法制得粗硅。 SiO2 2C Si(粗硅) 2CO 與氯反應: Si 2Cl2 SiCl4(溫度為 400 500 ) 生成的 SiCl4液體通過精餾,除去其中的硼、砷 等雜質(zhì)。然后用氫氣還原: SiCl4 2H2 Si 4HCl 高溫 7 硅的用途 硅是一種重要的非金屬單質(zhì),它的用途非 常廣泛。作為良好的半導體材料,硅可用 來制造集成電路、晶體管、硅整流器等半 導體器件,還可以制成太陽能電池,可制 成有良好導磁性、耐酸性的合金。 8 大規(guī)模集成電路 9 太陽能電池 10 二氧化硅
3、 純凈的二氧化硅晶體叫做水晶。 SiO2化 學式,不是分子式。因為在二氧化硅晶 體中, 1個硅原子與 4個氧原子形成 4個共 價鍵,即每一個硅原子周圍結合 4個氧原 子;同時每個氧原子與兩個硅原子結合。 因此它是硅原子與氧原子按 1 : 2的原子 個數(shù)比組成的具有空間網(wǎng)狀結構的晶體。 11 點擊圖片播放動畫 12 13 14 15 瑪瑙 16 17 二氧化硅的物理性質(zhì)和用途 物理性質(zhì):硬度大、熔點高、難溶于水 用途:制光導纖維、電子工業(yè)重要部件、 光學儀器、耐高溫化學儀器、。利用石 英晶體制造石英電子表、石英鐘等。 18 二氧化硅與二氧化碳的比較 二氧化碳 CO2 二氧化硅 SiO2 物質(zhì)分類
4、 與堿性氧化 物反應 與堿反應 與水反應 均屬于酸性氧化物 CO2 CaO CaCO3 CaO SiO2 CaSiO3 高溫 CO2 2NaOH Na2CO3+H2O SiO2 2NaOH Na2SiO3+H2O CO2 H2O H2CO3 不反應 19 二氧化硅的化學性質(zhì) 可以與堿和堿性氧化物反應 弱氧化性 與鹽反應(固體) 與氫氟酸反應(腐蝕玻璃) 20 相關的化學方程式 SiO2 2OH SiO32 H2O SiO2 + 4HF =SiF4 + 2H2O SiO2 CaO CaSiO3 高溫 SiO2 2C Si 2CO 高溫 SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2 高溫 討
5、論:為什么實驗室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞 21 硅酸鹽組成的表示方法 硅酸鹽的種類很多,結構也很復雜,通常 可用二氧化硅和金屬氧化物的形式來表示 其組成。 表示方法:金屬元素氧化物寫在前面,再 寫 SiO2,最后寫 H2O;氧化物之間用“ ” 隔開。 硅酸鈉: Na2SiO3可以寫成 Na2O SiO2 高嶺石: Al2(Si2O5)(OH)4 鈣長石: CaAl2SiO6 Al2O3 2SiO22H2O CaO Al2O3 SiO2 22 課堂練習 下列有關物質(zhì)的用途(括號中為用途) 錯誤的是( ) ( A)鍺和硅(半導體材料) ( B)二氧化硅(制光導纖維) ( C)水玻璃(用作粘合劑) ( D)原硅酸(用作耐火材料) D 23 將過量的二氧化碳分別通入氯化鈣溶 液 硅酸鈉溶液 次氯酸鈣溶液 飽 和碳酸鈉的溶液,最終溶液中有白色沉 淀析出的是( ) ( A) ( B) ( C) ( D) B 24 The end 25 此課件下載可自行編輯修改,供參考! 感謝您的支持,我們努力做得更好! 26