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硅单质和二氧化硅


二氧化碳CO2
二氧化硅SiO2
物质分类
均属于酸性氧化物
与碱性氧
高温
化物反应 CO2 + CaO=CaCO3
CaO+SiO高2 =温CaSiO3
与碱反应 与水反应
CO2 +2NaOH= Na2CO3+H2O
CO2 + H2O=H2CO3
SiO2 +2NaOH= Na2SiO3+H2O
不反应
SiO2的特性——(只能与这一种酸反应) SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O
Si + O2 == SiO2
Si + C 高==温 SiC
4、硅的工业制法:(P81——9题)
5、硅的用途:
①半导体材料;②计算机芯片;③太阳能电池
二、二氧化硅(SiO2) 石英砂
(1)二氧化硅的存在形态:


有结晶形(石英晶体)

SiO2
水晶
玛瑙

无定形——硅藻土

(2)二氧化硅的结构——科学视野
物理性质:_不__溶___于__水______硬__度___大____熔___点__高(1670℃) 化学稳定性:_很__稳___定___
玻璃的发现
1、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为 什么用橡胶塞而不用玻璃塞? (提示:玻璃中含有SiO2)
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠 的Na2SiO3,使瓶塞和瓶口粘在一起而不能打开。
未进行磨砂处理的玻璃,在常 温下是不能被强碱腐蚀的.
2、大家知道玻璃上的窗花是用什么 方法雕刻上去的吗?
SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O 用途:刻蚀玻璃 特性——(只能与这一种酸反应)
补充:实验仪器上的刻度线也是用这 个方法雕刻上去的
3、氢氟酸用什么试剂瓶盛装?
塑料瓶
二氧化硅与二氧化碳的比较
1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具
B 有的性质( )
A.熔点很高
B.与水反应生成对应的酸
C.可与烧碱反应生成盐 D.坚硬
2.下列物质的变化,不能通过一步化学反应完成的
是( D)
A.CO2→H2CO3
B.SiO2→Na2SiO3
C.Na2O→Na2CO3
D.SiO2→H2SiO3
B 3.下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是( )
第四章 非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角—硅
第1课时
1、了解Si、SiO2的主要物理和化学性质。 2、认识Si、SiO2的广泛用途。
学习路线:非金属单质——氧化物——含氧酸——盐 知识路线: Si —— SiO2 —— H2SiO3 —— 硅酸盐
硅谷
美国的硅谷——“斯坦福科研工业区”是美国电子和 计算机工业中心,位于美国西海岸加利福尼亚州北部 旧金山南郊,圣克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长 48公里,宽16公里的长条形地带上。 由于它集中了全世界90%以上的著名半导体公司, 而半导体的基本元件是硅片,所以该地区被称为 “硅谷”。
生的晶体,这就是最早的玻璃。后来腓尼ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ人把石英砂和天然苏打和在一起,然后用
一种特制的炉子熔化,制成玻璃球,使腓尼基人发了一笔大财。

大约在4世纪,罗马人开始把玻璃应用在门窗上。到1291年,意大利的玻璃制造技
术已经非常发达。

“我国的玻璃制造技术决不能泄漏出去,把所有的制造玻璃的工匠都集中在一起
生产玻璃!”
3、硅的化学性质:
+14 2 8 4
① 常温下化学性质不活泼,只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。
Si + 2F2 = SiF4
? Si + Cl2
Si + 4HF = SiF4+2H2
注意:与强碱溶液
Si+2NaOH+H2O = Na2SiO3 + 2H2
反应生成氢气的固 体单质有铝和硅。
②加热或高温条件下:

船员们吃完饭,潮水开始上涨了。他们正准备收拾一下登船继续航行时,突然有
人高喊:“大家快来看啊,锅下面的沙地上有一些晶莹明亮、闪闪发光的东西!”

船员们把这些闪烁光芒的东西,带到船上仔细研究起来。他们发现,这些亮晶晶
的东西上粘有一些石英砂和融化的天然苏打。原来,这些闪光的东西,是他们做饭时
用来做锅的支架的天然苏打,在火焰的作用下,与沙滩上的石英砂发生化学反应而产
A.SiO2 +2C===Si+2CO↑ B.SiO2 +2NaOH===Na2SiO3+H2O C.SiO2 +4HF===SiF4↑+2H2O D.SiO2 +CaCO3===CaSiO3+CO2↑
C 4.下列叙述正确的是( )
A.自然界存在大量单质硅
B.SiO2 与任何酸都不起反应 C.光导纤维被广泛应用于能量传输和信息传输
(阅读课本P74第一、二段) 1.硅的存在
硅在地壳中的含量仅次于 氧 、占26.3% 。 自然界中它容易与_氧_化合,是一种亲_氧_元素。
2. 硅元素在元素周期表中的位置
3.碳和硅元素的比较 原子结构示意图
碳 +6 2 4

+14 2 8 4
主要化合价
+2 +4
+4
主要存在形式
自然界中的主要 存在于
二氧化硅晶体中氧原子与硅原子
个数比为2:1,通常用SiO2来表示 二氧化硅的组成。
(3)二氧化硅的用途
①制光导纤维
②石英玻璃制化学仪器
③石英表、石英钟
④水晶制光学仪器和工艺品
⑤玛瑙制精密轴承和装饰品
光导纤维
坩埚
石英研钵
水晶饰品
玛瑙饰品
根据SiO2的存在和用途,请你分析以下问题:SiO2具有哪 些物理性质?化学稳定性如何? 将你的认识写在下面的 横线上,并与同学交流。
D.SiO2 的化学性质活泼,能与很多物质发生化学反应
SiF4
SiF4的结构
玻璃被发现的小故事
• 3000多年前,一艘欧洲腓尼基人的商船,满载着晶体矿物“天然苏打”,航行在地中 海沿岸的贝鲁斯河上。由于海水落潮,商船搁浅了。于是船员们纷纷登上沙滩。有的 船员还抬来大锅,搬来木柴,并用几块“天然苏打”作为大锅的支架,在沙滩上做起 饭来。

就这样,意大利的玻璃工匠都被送到一个与世隔绝的孤岛上生产玻璃,他们在一
氧化物 碳酸盐
CO CO2
CO32-
石灰石、大理 石等
氧化物 硅酸盐
SiO2
SiO32-
岩石、沙子、 土壤等
请预测硅单质及二氧化硅的化学性质
一、硅单质(Si)(阅读课本79页,找出硅的存在形式和物理性质)
正四面体结构
1、硅的存在形式: 有晶体硅和无定形硅。
2、物理性质: 灰黑色固体,熔点高,硬度大,有脆性,有金属光泽, 是良好的半导体材料。
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