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3.物理性质
熔点高 硬度大 难溶于水
4.化学性质
高温
高温 高温 高温
5.用途
SiO2的网状结构决定了它具有优良的物理和化学性质,加上 SiO2在自然界的广泛存在,从古到今都被人类广泛地应用着。
石英坩埚
玻璃仪器
光导纤维 精美瓷器
【小试牛刀】
1、关于二氧化硅说法错误的是( AC ) A、二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成。 B、不能由二氧化硅跟水直接作用制取硅酸。 C、二氧化硅能与氢氟酸反应,又能与烧碱反应,所
(2)粗硅提纯:Si(粗硅)+2Cl2==SiCl4;
SiCl4+H2==Si+4HCl(纯硅)
【 小试身手】
•例1:下列关于硅说法正确的是() A A.硅是人类将太阳能转化为电能的常用材料 B.由粗硅制的单晶硅不涉及氧化还原反应。 C.Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,Si是还原剂,NaOH和H2O是氧化剂。 D.盐酸可以与硅反应,故可采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
3.硅酸 4.硅酸盐
物理性质 化学性质 用途 硅酸及硅胶的制备
概念 表示形式 常见的硅酸盐及硅酸盐材料 玻璃的制备。
1.存在及物理性质
一.硅(Si)
C +6 24
Si +14 284
2.化学性质
点燃
高温 高温
高温
•3.硅的制备
反应原理:
高温
(1)制粗硅:主要以SiO2为原料:SiO2+2C=Si+2CO↑;(粗硅)
H2SiO3 =∆= H2O + SiO2
3.用途
硅胶可用作干燥剂,也可作催化剂的载体
•4.硅酸的制备(强酸制弱酸)
可用可溶性的硅酸钠和其他酸制备,所得溶液凝成硅酸溶胶。
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3
Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
(四)硅酸盐
1.定义:硅酸盐由硅,氧,和金属元素组成的化合物的总称 2.表示形式: ①化学式法(表示组成简单的硅酸盐) 如:硅酸钠:Na2SiO3
②氧化物法(表示复杂的硅酸盐)用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成 例: 石棉CaMg3Si4O12 :CaO·3MgO·4SiO2 (氧化物的顺序按化学式中元素的排列顺 序) 长石KAlSi3O8 :K2O·Al2O3·6SiO2 (分数化整)
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液,分液漏斗所盛试剂应为 _稀__盐__酸__________。
(2)装置B所盛的试剂是饱__和__碳__酸__氢_钠__,其作用是_吸__收_H__C_l气__体_______。 (3)装置C所盛试剂是__硅__酸__钠__溶__液__,CSi中O3反2-+C应O2的(少离量子)方+H2程O=C—O3—2-+H—2S—iO3—↓ — (4)由此得出结论是,酸性 由强到弱依次是:—盐—酸—>碳—酸—>—硅—酸———。 【解题思路:强酸+弱酸盐-----弱酸+强酸盐】
【注意:(1)氧化物顺序:活泼金属氧化物——较活泼金属氧化物——二氧化硅— —水;氧化物之间用“•”连接。(2)各原子总个数比符合原来的组成,分数化整 数。】 3、最简单的硅酸盐——硅酸钠 可溶于水,水溶液呈碱性,其水溶液叫水玻璃,又叫泡花碱,可用于制备硅胶,做 木材防火剂等。
以它是两性氧化物。 D、二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别。
2、下列说法正确的是( B )
A、SiO2溶于水显酸性
B、二氧化硅也叫硅酸酐
C、SiO2是酸性氧化物,它不溶于任何酸
D、因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2,所以硅酸
酸性比碳酸强
•3、证明生石灰中既混有石英、又混有石灰石的正确方法是( D) A.加入过量盐酸,观察是否有气泡冒出 B.加入过量烧碱溶液,观察是否有固体溶解 C.加热至高温、观察是否有气泡冒出,是否有硅酸钙生成 D.先加过量盐酸搅拌,观察是否有不溶物剩余及气泡出现;若有 不溶物则滤出,投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解
二.硅的化合物
•(一)SiO2
1.存在:
结晶形。例如:玻璃,水晶,玛瑙,石英,硅石,沙子。 无定形。
2.结构
SiO2晶体是由Si和O按1:2的比例所组成的立体网状结构 的晶体。不存在SiO2分子,是以Si和O原子构成。通常用 SiO2来表示二氧化硅的组成。 SiO2不是分子式,而是化学 式(晶体中原子个数最简单的整数比)
(二)硅酸(H2SiO3)
1.物理性质: 溶解度很小,难溶于水
2.化学性质
(1)弱酸性:酸性比碳酸弱,不能使指示剂变色
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3 Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓(强酸制弱酸) H2SiO3+2NaOH=2 H2O +Na2SiO3 (2)不稳定性(比H2CO3稳定):受热易分解
硅及其化合物
学习目标
• 了解单质硅,二氧化硅,硅酸盐主要存在形式, 知道它们的主要用途。
• 掌握二氧化硅的化学性质,能够熟练写出其化学 方程式,并灵活应用。
• 掌握硅酸的性质和制备,知道硅酸盐的性质以及 玻璃的制备方法。
知识框架
1.硅 2.SiO2
存在形式 物理性质 化学性质 制备
存在 结构 物理性质 化学性质
例2:下列关于硅和碳的比较,正确的是() B A.碳能将二氧化硅中的硅还原成硅,说明碳的还原性比硅强。 B.碳和硅的最高正价都是+4价。 C.硅元素在地壳中含量居第2,碳居第1位 D.自然界的硅和碳的存在形式既有游离态又有化合态
•3.制造太阳能电池需要高纯度的硅,工业上制高纯硅常用以下反应 实现①Si(s)+3HCl(g)======SiHCl3(g)+H2(g) ②SiHCl3+ H2======Si+3HCl •对上述两个反应的下列叙述中,错误的是( )B A.反应①中HCl是还原剂 B.反应②是置换反应 C.由于反应②放热,则反应①一定吸热 D.两个反应都是氧化还 原反应
5.硅胶的制备
聚合
H2SiO3
干燥脱水
硅酸凝胶
硅酸干凝胶 “硅胶”
Hale Waihona Puke 【即学即练】•例1.能证明碳酸比硅酸的酸性强的实验是()D A.CO2能溶于水生成碳酸,而SiO2却不能溶于水 B.高温时发生反应;SiO2+ Na2CO3 == Na2SiO3 + CO2↑ C.碳酸比硅酸受热易分解 D.将CO2通入的Na2SiO3水溶液中,有白色沉淀生成 •例2.为确定HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱,某同学设计了如上图所示的装置 一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答:
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