硅及其化合物總結(jié)學習教案

1、會計學1硅及其化合物總結(jié)硅及其化合物總結(jié)(zngji)第一頁，共13頁。硅的存在硅的存在(cnzi) 硅是一種親氧元素硅是一種親氧元素.在自然界中它總是與氧在自然界中它總是與氧相互化合相互化合(huh)，沒游離態(tài)的硅。硅以化合，沒游離態(tài)的硅。硅以化合(huh)態(tài)存在于自然界，例如：硅的氧化物和態(tài)存在于自然界，例如：硅的氧化物和硅酸鹽等，在地殼中含量居第二位。硅酸鹽等，在地殼中含量居第二位。第1頁/共12頁第二頁，共13頁。你知道你知道(zh do)嗎嗎?常溫下，單質(zhì)常溫下，單質(zhì)(dnzh)碳、硅的化學性質(zhì)都不活潑，為什么碳在自然界中有穩(wěn)定的單質(zhì)碳、硅的化學性質(zhì)都不活潑，為什么碳在自然界中有穩(wěn)定

2、的單質(zhì)(dnzh)（金剛石）存在，而硅卻沒有？（金剛石）存在，而硅卻沒有？ 單質(zhì)硅的化學性質(zhì)雖然穩(wěn)定，但單質(zhì)硅的化學性質(zhì)雖然穩(wěn)定，但硅是一種親氧元素，硅原子和氧硅是一種親氧元素，硅原子和氧原子的結(jié)合非常牢固，形成的二原子的結(jié)合非常牢固，形成的二氧化硅或硅酸鹽中的硅氧化學鍵氧化硅或硅酸鹽中的硅氧化學鍵非常牢固，硅氧鍵一旦非常牢固，硅氧鍵一旦(ydn)形形成就很難被破壞，所以，自然界成就很難被破壞，所以，自然界中硅都是以二氧化硅或硅酸鹽的中硅都是以二氧化硅或硅酸鹽的形式存在，沒有游離態(tài)的硅。形式存在，沒有游離態(tài)的硅。第2頁/共12頁第三頁，共13頁。五、硅五、硅 1 1、存在、存在(cnzi)(c

3、nzi)和狀態(tài)：和狀態(tài)：(1)(1)只有化合態(tài)，無游離態(tài)；只有化合態(tài)，無游離態(tài)；(2)(2)晶體晶體(jngt)(jngt)硅和無定型硅和無定型硅。硅。2 2、物理性質(zhì)、物理性質(zhì)(wl (wl xngzh)xngzh)：灰黑色，有金屬光澤、硬而脆的固體，熔沸點較高?；液谏薪饘俟鉂?、硬而脆的固體，熔沸點較高。3 3、化學性質(zhì)：、化學性質(zhì)：不活潑不活潑(1)(1)常溫下：常溫下： Si+4HF=SiFSi+4HF=SiF4 4+2H+2H2 2 Si+2NaOH+HSi+2NaOH+H2 2O=NaO=Na2 2SiOSiO3 3+2H+2H2 2注：與酸（除注：與酸（除HFHF）堿不反應(yīng)，其

4、它氧化劑，如）堿不反應(yīng)，其它氧化劑，如ClCl2 2、O O2 2、H H2 2SOSO4 4、HNOHNO3 3等常溫下都不與硅起反應(yīng)。等常溫下都不與硅起反應(yīng)。(2)(2)加熱時：與某些非金屬反應(yīng)加熱時：與某些非金屬反應(yīng)Si+OSi+O2 2=SiO=SiO2 24 4、用途：、用途：半導體材料半導體材料第3頁/共12頁第四頁，共13頁。一、二氧化硅一、二氧化硅(r yng hu gu)(r yng hu gu)（SiO2SiO2）和硅酸）和硅酸1.二氧化硅二氧化硅 天然的二氧化硅也叫硅石天然的二氧化硅也叫硅石(u sh)。石英晶體是結(jié)晶的二氧化硅。石英晶體是結(jié)晶的二氧化硅.砂、砂、石英、水

5、晶的主要成分都是石英、水晶的主要成分都是SiO2堅硬堅硬(jinyng)(jinyng)難熔的固體，不溶于水。熔沸點難熔的固體，不溶于水。熔沸點高高. . 常溫下，二氧化硅的化學常溫下，二氧化硅的化學性質(zhì)不活潑不與水、酸（性質(zhì)不活潑不與水、酸（HF除除外）反應(yīng)，能與堿性氧化物或外）反應(yīng)，能與堿性氧化物或強堿反應(yīng)強堿反應(yīng)生成鹽。生成鹽。1).1).物理性質(zhì)物理性質(zhì): :2).2).化學性質(zhì)化學性質(zhì): :第4頁/共12頁第五頁，共13頁。5 5、工業(yè)制粗硅（課本、工業(yè)制粗硅（課本(kbn)(kbn)練練習）：習）：SiOSiO2 2+2C=Si+2CO+2C=Si+2CO高溫高溫(gown(gow

6、n) )粗硅提純粗硅提純(tchn)(tchn)：Si+2ClSi+2Cl2 2=SiCl=SiCl4 4高溫高溫SiClSiCl4 4+2H+2H2 2=Si+4HCl=Si+4HCl高溫高溫SiOSiO2 2 粗硅粗硅 SiClSiCl4 4 Si Si+C +Cl+C +Cl2 2 精餾精餾+H+H2 2高溫高溫高溫高溫高溫高溫第5頁/共12頁第六頁，共13頁。COCO2 2SiOSiO2 2空氣空氣(kngq)(kngq)硅石、石英、水晶、瑪瑙硅石、石英、水晶、瑪瑙(mno)(mno)、沙子等、沙子等熔、沸點熔、沸點(fidin)(fidin)低，低， 微溶于水微溶于水熔點高，硬度大，

7、不溶于水熔點高，硬度大，不溶于水COCO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2COCO3 3不反應(yīng)不反應(yīng)COCO2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2COCO3 3+H+H2 2O OSiOSiO2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2SiOSiO3 3+H+H2 2O OCOCO2 2+CaO=CaCO+CaO=CaCO3 3SiOSiO2 2+CaO +CaO 高溫高溫CaSiOCaSiO3 3存存 在在物理性質(zhì)物理性質(zhì)不反應(yīng)不反應(yīng)與氫氟酸反應(yīng)：與氫氟酸反應(yīng)：SiOSiO2 2+4HF=SiF+4HF=SiF4 4+2H+2H2 2O O化學性質(zhì)化學性質(zhì)與水反應(yīng)與水反應(yīng)與

8、與NaOHNaOH反應(yīng)反應(yīng)與與CaOCaO反應(yīng)反應(yīng)與酸反應(yīng)與酸反應(yīng)思考與交流：思考與交流：我們知道是我們知道是COCO2 2酸性氧化物，那么酸性氧化物，那么SiOSiO2 2是否也是否也是酸性氧化物，酸性氧化物有哪些通用性呢？是酸性氧化物，酸性氧化物有哪些通用性呢？SiOSiO2 2化學性質(zhì)化學性質(zhì): :小結(jié)：常溫下，二氧化硅的化學性質(zhì)不活潑，不與水、酸（小結(jié)：常溫下，二氧化硅的化學性質(zhì)不活潑，不與水、酸（HFHF除外）反應(yīng)，能與堿性氧化物或強堿反應(yīng)生成鹽。除外）反應(yīng)，能與堿性氧化物或強堿反應(yīng)生成鹽。第6頁/共12頁第七頁，共13頁。a a、與氫氟酸反應(yīng)、與氫氟酸反應(yīng)(fnyng)(fnyng

9、)：b b、與強堿溶液、與強堿溶液(rngy)(rngy)反應(yīng)：反應(yīng)：SiOSiO2 2+2NaOH =Na+2NaOH =Na2 2SiOSiO3 3+ H+ H2 2O Oc c、與堿性、與堿性(jin xn(jin xn) )氧化物反應(yīng)：氧化物反應(yīng)：SiOSiO2 2+CaO = CaSiO+CaO = CaSiO3 3高溫高溫SiOSiO2 2+4HF=SiF+4HF=SiF4 4 +2H +2H2 2O O第7頁/共12頁第八頁，共13頁。二、硅酸二、硅酸( (u sun)u sun)（H2SiO3)H2SiO3)（1）制?。┲迫?（實驗（實驗(shyn)4-1）強酸強酸(qin s

10、un)制弱制弱酸酸（2）性質(zhì)：）性質(zhì)： 白色膠狀，難溶白色膠狀，難溶（白色膠狀）（白色膠狀） 弱酸性（酸性弱酸性（酸性 H2SiO3 H2CO3） 脫水形成脫水形成硅膠硅膠Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3用作干燥劑、吸咐劑用作干燥劑、吸咐劑原理原理思考與交流：思考與交流：COCO2 2H H2 2O OH H2 2COCO3 3，我們知道，我們知道SiOSiO2 2不能直接不能直接和水化合成和水化合成H H2 2SiOSiO3 3，那怎樣制備，那怎樣制備H H2 2SiOSiO3 3呢？呢？ 現(xiàn)象現(xiàn)象經(jīng)色逐漸消失，且有白色膠狀沉淀生成經(jīng)色逐漸消失，且有白色膠狀沉淀生成

11、結(jié)論結(jié)論難溶于水的弱酸難溶于水的弱酸方程式方程式NaNa2 2SiOSiO3 3+2HCl=2NaCl+H+2HCl=2NaCl+H2 2SiOSiO3 3NaNa2 2SiOSiO3 3+2HCl=2NaCl+H+2HCl=2NaCl+H2 2SiOSiO3 3第8頁/共12頁第九頁，共13頁。三、硅酸鹽三、硅酸鹽硅酸鈉（硅酸鈉（Na2SiO3Na2SiO3）：）： 實驗實驗(shyn)4(shyn)42P712P71硅酸鹽是由硅、氧和金屬硅酸鹽是由硅、氧和金屬(jnsh)組成的化合物的總組成的化合物的總稱。稱。Na2SiO3Na2SiO3溶液溶液(rngy)(rngy)（水玻璃）（水玻璃）

12、 木材防火、黏膠劑等木材防火、黏膠劑等放入蒸餾水放入蒸餾水放入放入NaNa2 2SiOSiO3 3飽和溶液飽和溶液現(xiàn)象現(xiàn)象燃燒燃燒無明火，不燃燒無明火，不燃燒結(jié)論結(jié)論NaNa2 2SiOSiO3 3不易燃燒，可作防火劑不易燃燒，可作防火劑第9頁/共12頁第十頁，共13頁。四、硅酸鹽工業(yè)四、硅酸鹽工業(yè)(gngy)(gngy)1 1、玻璃：、玻璃： 原料：純堿、石灰石和石英原料：純堿、石灰石和石英 Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 主要主要(zhyo)

13、(zhyo)成分：成分：Na2SiO3Na2SiO3、CaSiO3CaSiO3、SiO2 SiO2 （Na2ONa2OCaOCaO6SiO26SiO2） 2 2、水泥：主要、水泥：主要(zhyo)(zhyo)原料：粘土和石灰石原料：粘土和石灰石 石膏石膏作用是調(diào)節(jié)水泥硬化速度作用是調(diào)節(jié)水泥硬化速度3 3、陶瓷：主要、陶瓷：主要(zhyo)(zhyo)原料：粘土原料：粘土 4 4、特殊含硅化合物、特殊含硅化合物碳化硅碳化硅SiCSiC，俗名金剛砂（金，俗名金剛砂（金剛石，二氧化硅），具有的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬度大，剛石，二氧化硅），具有的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬度大，熔點高熔點高第10頁/共12頁第十一頁，共13頁。用途用途(yng(yngt)t)光導纖維光導纖維石英：耐高溫化學儀器石英：耐高溫化學儀器(yq)(yq)、石英電子表、石英電子表 石英鐘石英鐘水晶：電子工業(yè)的重要部件、光學儀器水晶：電子工業(yè)的重要部件、光學儀器(yq)(yq)、 高級工藝品和眼鏡片高級工藝品和眼鏡片瑪瑙：精密儀器瑪瑙：精密儀器(yq)(yq)軸承、耐磨器皿和裝飾品軸承、耐磨器皿和裝飾品第11頁/共12頁第十二頁，共13頁。NoImage內(nèi)容(nirn