第六讲硅及其化合物

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1、第六讲无机非金属材料的主角——硅一课时一、碳和硅(1)短周期元素中易形成AB4的A元素常为C或Si1、C和Si推断(3)2Mg+CO2===2MgO+C(可以得到黑白两种固体)(2)硅的特征：硅为亲氧元素点燃高温SiO2＋2CSi（粗硅）＋2CO↑与强碱反应产生H2的非金属为Si(4)利用SiO2和Si可以与氢氟酸反应硅为很好的半导体材料2、几种重要的单质（1）金刚石109º28´SP3杂化原子晶体1mol金刚石含___mol共价键2最小环上含___个原子6石墨中C－C夹角为120☉分子间作用力C－

2、C共价键（2）石墨混合晶体1mol石墨含有__mol共价键1.5（3）C60分子晶体（4）晶体Si原子晶体结构与金刚石类似1mol晶体Si含___mol共价键2（1）在常温下，C、Si的化学性质不活泼，但一定条件下，可做还原剂3、化学性质（2）Si的特性常温下与F2与HF与强碱（如NaOH）Si+2F2==SiF4Si+4HF==SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑（1）在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方法制得粗硅（2）粗硅与氯反应（3）用氢气还原生成的SiC

3、l44、硅的制备高温SiO2＋2CSi（粗硅）＋2CO↑Si＋2Cl2＝SiCl4(温度为400～500℃)高温SiCl4＋2H2Si＋4HCl5、硅的用途半导体材料、芯片、集成电路、太阳能电池二、CO2与SiO2化学式SiO2CO2原子晶体分子晶体硬度大熔沸点高常温下为固体，不溶于水熔沸点低常温下为气体，微溶于水SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2↑高温Ca(ClO)2+

4、CO2+H2O=CaCO3↓+2HClOSiO2+CaOCaSiO3高温CO2+Na2ONa2CO3酸性氧化物的通性①使指示剂变色(用于雕刻玻璃)氢氟酸应保存在橡胶袋或陶瓷罐里，不可保存在玻璃瓶中②与碱反应③与碱性氧化物④与盐反应晶体类型与结构主要物理性质化学性质SiO2的特性不使指示剂变色与水反应的产物使紫色石蕊试液变红玻璃的主成分是SiO2,鉴于SiO2上述性质,NaOH,Ca(OH)2等碱性药品的存放不能用玻璃塞,但可以用玻璃瓶；加热融化如氢氧化钠、碳酸钠固体是不应用石英坩埚，而用铁坩埚。18

5、0º109º28´SiO1molSiO2含有___mol共价键4最小环上含___个原子12干冰的晶体结构图二氧化碳分子2、SiO2的制备H4SiO4常温分解受热分解较强酸和可溶性硅酸盐反应制硅酸2HCl+Na2SiO3+H2O==H4SiO4↓+2NaClH2SiO3SiO23、用途光导纤维石英：耐高温化学仪器、石英电子表石英钟水晶：电子工业的重要部件、光学仪器高级工艺品和眼镜片玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品沙子：建筑材料1、硅酸①白色胶状，难溶的酸②弱酸性（酸性H2SiO3

6、水形成硅胶Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3用作干燥剂、吸咐剂、催化剂载体（2）制备Na2SiO3+CO2+2H2ONa2CO3+H4SiO4↓Na2SiO3+2HCl2NaCl+H2SiO3↓三、硅酸及硅酸盐（1）性质2、硅酸盐（1）硅酸钠(Na2SiO3)可溶性硅酸盐之一，俗称泡花碱；它的水溶液俗称水玻璃，是一种粘合剂；（水玻璃可保存玻璃瓶中,但不能使用玻璃塞,要用橡胶塞）（2）复杂硅酸盐石棉CaMg3Si4O12高岭石Al2Si2O5(OH)4CaO·3MgO·4Si

7、O2Al2O3·2SiO2·2H2O四、无机非金属材料（1）玻璃注：这个反应之所以能够发生并不是因为酸性H2SiO3〉H2CO3，也不是弱酸制强酸的特例；实际是CO2离开了反应体系。1、传统无机非金属材料高温高温原料纯碱、石灰石和石英反应Na2CO3+SiO2====Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑Na2SiO3、CaSiO3、SiO2主要成分（2）水泥主要原料粘土和石灰石石膏—作用是调节水泥硬化速度（3）陶瓷粘土主要原料（1）碳化硅SiC，俗名金刚砂，原子

8、晶体，硬度大，熔点高2、新型无机非金属材料（2）氮化硅Si3N4，原子晶体，耐高温小结:硅及其重要化合物的转化关系SiCSiSiO2H2SiO3Na2SiO3C高温O2点燃C高温ΔNaOH或Na2CO3H+或CO2H2CaO高温或CaCO3CaSiO3SiF4HFNaOHH4SiO4CO2+H2O或HClΔNaOH+H2O