优质公开课-二氧化硅-苏教上课版.pptVIP

* 硅在自然界中的存在 以二氧化硅和硅酸盐等化合态 存在于各种矿物和岩石里 地壳中含量第二 C、Si 的原子结构示意图。 +14 +6 C Si 硅原子既不易失去又不易得到电子，主要形成四价的化合物。 硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合的。 存在：没有游离态，只有化合态——二氧化硅、硅酸盐。 硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体 1、灰黑色，有金属光泽，硬而 脆的固体 2、熔点高、硬度大 一、硅单质 与金刚石，二氧化硅结构类似，所以硬度大 2、硅的结构与化学性质 常温下， Si+2F2==SiF4（气体） Si+4HF==SiF4 ↑ +2H2 ↑ Si+2NaOH+H2O== Na2SiO3 + 2H2 ↑ 加热或高温下， Si + C ==== SiC 化合价？ （金刚砂） 高温 Si + O2 ==== SiO2 不活泼，只与氟气、氢氟酸、强碱作用 硅可与一些非金属(Cl2, O2)反应 5.用途 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,硅是信息技术的关键材料. 硅太阳能电池 电脑的中央处理器（CPU） 硅的工业制法 在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方 法制得粗硅。 高温 SiO2 ＋2C === Si（粗硅）＋2CO↑ 粗硅提纯： Si + 2Cl2 === SiCl4 （液态易挥发） 高温 SiCl4 + 2H2 === Si + 4HCl 99.99％（纯） 精馏后还原 高温 可能的副反应： SiO2 ＋3C === SiC ＋2CO↑ 高温 目前提得最纯的元素是半导体材料硅。其纯度已达到12个“9”，即：99.9999999999％。杂质含量不超过一千万亿分之一 1，能溶解硅且能放出氢气的是 （ ） A、浓盐酸 B、浓硫酸 C、氢氟酸 D、浓烧碱 C、D 练习： 结晶形（石英晶体） 无定形——硅藻土 水晶 玛瑙 二、 二氧化硅（ SiO2 ） 1、存在: 硅石 无色透明 彩色环带或层状 水晶 玛瑙 SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。结晶的二氧化硅叫石英；天然二氧化硅叫硅石。 每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角。 同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。 硅原子—— 二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，用SiO2来表示 二氧化硅的组成,表示O与Si的原子个数比,不是分子式是化学式。 [SiO4]四面体结构 立体网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质 2、结构 主要用作石英坩埚、光导纤维、饰品、建筑材料(沙子) 3、二氧化硅的用途 光学纤维胃镜 用光导纤维做手术，不用开刀 根据SiO2的存在， SiO2有哪些物理性质？（从水溶性、硬度、熔点考虑） 4、二氧化硅的物理性质 物理性质:_____________________________ 化学稳定性:_________________________ 通常条件下，很稳定 硬度大、熔点高、难溶于水 用玻璃塞为什么打不开呢？（提示：玻璃含二氧化硅） SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O 比一比 三、二氧化硅的化学性质 实验室里的试剂瓶 生成的Na2SiO3会把试剂瓶和玻璃塞粘连在一起，所以打不开。 ① 与强碱反应 SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O ② 与碱性氧化物反应 三、二氧化硅的化学性质 1、具有酸性氧化物的通性 SiO2 ＋ CaO CaSiO3 高温 学中用 1、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（ ） A.石英坩埚 B.普通玻璃坩埚 C.铁坩埚 D.氧化铝坩埚 C 解释：石英坩埚、玻璃坩埚中均含有SiO2，在加热的情况下会与NaOH发生反应：SiO2＋2NaOH Na2SiO3＋H2O，因此应当选用铁坩埚。 2、实验室能否用玻璃瓶盛装氢氟酸（HF）？ 为什么？ ① 只能与HF反应 三、二氧化硅的化学性质 2、SiO2的特殊性： SiO2+4HF SiF4↑+2H2O 用途：刻蚀玻璃（制作玻璃工艺品） 实验室用塑料瓶来盛装HF。 用氢氟酸“刻”出的玻璃工艺品 2、要除去SiO2中的CaO杂质，最适宜的试剂是（ ） A.纯碱溶液 B 盐酸