第10讲硅及硅的化合物讲义加习题

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1、知识点一必备知识点2.特姝的用途：Si——半导体材料、太阳能电池板SiO2——光导纤维H2SiO3——胶可作干燥剂Na2SiO3(水玻璃——黏合剂、I耐火阻燃材料4.特姝的性质：⑴Si与NaOH溶液的反应：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2t(2)SiO2能溶于氢氟酸：SiO2+4HF=SiF4t+2H2O(3)H2CO3的酸性强于H2SiO3：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3I⑷粗硅的制备：SiO2+2C卫生Si+2COf考点一

2、应用广泛的非金属单质——碳、硅1.碳、硅元素的原子结构与存在碳硅原子

3、结构示意图@0Jfjj在元素周期表屮的位置笫:周期IVA族第三周期IVA族单质的结构金刚石：空间网状结构石墨：层状结构品体硅：与金刚石类似的空间网状结构元素在口然界中的存在形式既有游离态又有化合态只有化合态⑴碳和硅的比较碳硅位置、原了结构示意图第2周期第AIV族第3周期第AIV族原了半径相对较小和对较人成键特点难以得失电子，主要靠共价键与其它原子结合品体硅的结构与金刚石的结构相似，具有正四而体型结构的原子品体物理性质晶体硅是灰黑色、力金属光泽、硬而脆的固体。硅和错是垂要的半导体材料化学性质在高温和点燃下有强还原性--亠」乂燃2C+O22C

4、O点燃C+。2co23C+Fe2O3l^2Fc+3COf①加热条件下，能跟一些非金属单质起反应。Si+02厶SiO2Si+2比曇SiH4②常温下，不能强酸、强氧化性酸反应，只能与氟气、氢氟酸（HF）和烧碱等物质反应。Si+2F2--SiF4Si+4HF=SiF4+H2fSi+2NaOH+H20==Na2SiO3+2H2f工业制法SiO2+Si+2C0t（焦炭在电炉中还原二氧化硅得到粗硅）粗硅提纯后，可以得到可用作半导体材料的高纯硅。川途作还原剂、吸附剂①作半导体材料晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等；②制合金：含硅4%的钢具有良好的

5、导磁性变压器铁心；含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性耐酸设备等。2.碳、硅单质的性质⑴碳、硅的物理性质和川途（用短线连接起来）:①金刚石卜.质软、能导电。可制电极②石墨b.作吸附剂、脱色剂③CeoC.熔点髙、硬度大•制饰品和切削工具④活性炭（L熔点髙。半导体材料和制光电池的材料⑤晶体硅e具有特殊结构。可能成为新型催化剂或催化剂戟体（提不：①—，②—a,③—，④—b,⑤—d）（2）碳、硅的化学性质：①碳单质的化学性质——还原性oC（）2、Si（）20C（）2（不足）常温下不活泼COCM）、浓硫酸（）2（充足）CO-,a.与O2的反应（用化学

6、方程式表示）：02不足：2C+0?点燃,2C0；O2充足：C+0?点燃,CO?。a.与其他物质的反应（用化学方程式表示）：与CuO反应：2CuO+C高温,2Cu+CO2f（可用于金属的冶炼）;与CO?反应：CO^+C高温,2C0；与水蒸气反应：C+H?OS）高温,CO+H?（制水煤气）；与浓硫酸反应：C+2H?SOJ浓)△,C0?f+2S0?f+2H?O。①硅的化学性质——还原性。不能被浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂氧化常温下「与几、氢氟酸.NaOH溶液反应加热或髙温"与（）八ci?等反应a.与氢氟酸反应的化学方程式：Si+4HF—SiFgf+

7、2H?f；b.与NaOH溶液反应的化学方程式：Si+2NaOH+H2O=Na?SiO3+2H2f;c.与O2反应：Si+OQSO?。命题点1硅单质的特性非金属的一般规律硅的特性硅述原性强于碳2C+SiO2^-Si+2COt非金属与强碱溶液反应一般不产生H2硅可与强碱溶液反应产生H2：Si+2NaOH+H2O一Na2SiO3+2H2t非金属一般不为非氧化性酸反应Si+4HFSiF4f+2H2t一般非金属单质为绝缘体硅为半导体，常用于电子部件命题点2硅的工业制法X处比兄M5C.疋比处处处兄比贮比处J3C处兄X处3C1.制取粗硅工业上，用焦炭在

8、电炉屮还原二氧化硅得到含有少量杂质的粗硅。SiO2+2C=^Si+2COf。2.粗硅提纯(l)Si+2Cl2^^SiC14，SiCU+2比型卷Si+4HC1。(2)Si+3HCl250〜300CCu粉或Ag粉SiHCl3+H2,SiHCl3+H21100-1200°CSi+3HClo3.注意问题⑴用焦炭还原SiO2,产物是CO而不是CO2。（2）粗硅中含碳等杂质，与C12反应牛成的SiCb中也含CC14等杂质，经过分係提纯SiCb后，再用出还原，得到高纯度硅。考点二I性质迥异的氧化物——二氧化硅和二氧化碳二氧化硅与二氧化碳的比较⑴物理性质

9、:①熔、沸点：SiO2的熔、沸点比CO2的熔、沸点匾。②溶解性：C02»'J'溶于水，SiO2不溶于水。(2).SiO2与CO?性质的对比:SiO2酸性氧化物co2酸性氧化物结构空间网状原子晶