硅与其化合物教案1.docVIP

教学内容 硅及其化合物 教学目标 1．使学生了解硅的两种重要化合物——二氧化硅及硅酸的主要性质； 2．引导学生对比学习硅的化合物（二氧化硅及硅酸）与碳的化合物（二氧化碳及碳酸），培养学生联系、对比、归纳总结的学习方法； 重点难点 1.二氧化硅的性质 2.硅酸的性质 教 学 过 程 知识回顾 1、三氧化二铝有什么化学性质，为什么说它是两性氧化物？ 2、氢氧化铝与氢氧化钠怎么反应，写出反应的方程式。 3、怎样鉴别亚铁离子和铁离子？ 主干知识梳理 硅 1、物理性质: 晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。晶体硅的熔沸点很高，硬度也很大。是良好的半导体材料。 2、化学性质:　硅的还原性： 与氟气反应: Si+2F2=SiF4 与氢氟酸反应: Si+4HF=SiF4↑+2H2O 与强碱溶液反应: Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ 与氯气反应加热_: Si+2Cl2△SiCl4 与氧气反应加热: Si+O2△SiO2 2 、 制 法： 高温 SiO2+2C===Si+2CO↑ (含杂质的粗硅） 高温 Si+2Cl2==SiCl4 高温 SiCl4 +2H2==Si+4HCl↑ 这样就可得到纯度较高的多 晶硅。 Si与C的比较 有机世界的主角——碳 无机世界的主角——硅 存在 地壳中含量仅为0.027%，主要形成石灰石和碳酸盐等矿物。然而其有机化合物目前已超过1000万种。而不含碳的化合物只有10来万种，所以称之为有机世界的主角。 地壳中含量居第二，自然界中只有化合态的硅，其氧化物及碳酸盐占地壳质量的90%以上，可以说我们看到和踩着的每寸土地都有硅元素，是无机世界的主角。 原子 结构 + +6 4 2 +1 +14 8 2 4 晶体 结构 碳的单质有金刚石、石墨、和，其结构各不相同 结构与金刚石类似 物理 性质 金刚石的熔点、沸点高，坚硬，不溶于水，是绝缘体，石墨是电的良导体。（熔点 金刚石 ＞硅） 晶体硅：金属光泽，灰黑色固体，熔点和沸点高，其导电性介于导体体之间和非导体之间，是良好的半导体。 化学 性质 C+O2高温CO2 C+CO2高温CO C+CuO△CO+Cu Si+O2△SiO2 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4↑+2H2O 二、二氧化硅 1物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。纯净的SiO2晶体无色透明的固体。 2化学性质： ①酸性氧化物 a、在常温下与强碱反应，生成盐和水。例如：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O b、在高温下与碱性氧化物反应生成盐。例如：SiO2+CaO高温CaSiO3 ②弱氧化性：高温下被焦炭还原SiO2+2C△Si+2CO↑ SiO2+3C△SiC+2CO↑（焦炭过量） ③特殊反应： a、与HF反应 ：4HF+ SiO2= SiF4↑+2H2O 氢氟酸是唯一可以与的SiO2反应的酸。 b、与Na2CO3 和CaCO3反应： Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2高温CaSiO3+CO2↑ SiO2与CO2的比较 二氧化碳 二氧化硅 类别 酸性氧化物 酸性氧化物 存在 空气 存在于岩石、沙子、硅石、石英、水晶、硅藻土中 化学式的意义 可表示CO2分子的组成 不能表示SiO2的分子组成，仅表示SiO2中硅原子和氧原子个数之比为1：2 物理性质 气体，熔、沸点低，可溶于水，比空气重，不支持燃烧，不支持呼吸 坚硬，不溶于水，熔、沸点高 与水反应 CO2+H2O=H2CO3 不反应 与酸反应 不反应 除HF外不反应 4HF+ SiO2= SiF4↑+2H2O 与盐反应 CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3 SiO2+Na2CO3△CO2↑+Na2SiO3 与碱反应 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 与CaO反应 CO2+CaO高温CaCO3 SiO2+CaO高温CaSiO3 转化 Na2SiO3+2 H2O+ CO2====H4SiO4+ Na2CO3 H4SiO4===== SiO2+2 H2O 用途 饮料、制碱，做干粉灭火器 光导纤维、化学仪器、光学仪器、钟表部件、电子元件等 SiO2是由Si原子和O原子以原子个数比为2∶1组成的空间立体网状晶体。SiO2晶体与金刚石结构相似，具有高硬度、高熔沸点特征。（说明：SiO2晶体结构：不存在单个的SiO2分子，是由Si原子和O原子以2：1组成的空间立体网状晶体。每个Si原子与4个O原子相连，每个O原子与两个Si原子相连。不考虑O原子的存在，SiO2晶体与金刚石和晶体硅结构是相似的。换句话说