Si无机非金属材料

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1、无机非金属材料的主角---硅学习目标：1.了解硅元素单质及化合物的主要性质2.了解粗硅的制备3.了解无机非金属材料的制备和成分重难点：1.硅元素单质及化合物的主要性质2.无机非金属材料的制备和成分碳和硅--------豪门二杰自然界中的岩石、沙子、土壤是由什么构成？碳元素硅元素形成了无数种构成人类和其它地球生物等的有机物，“统治了有机界”。煤、石油等有机化产品和材料是现代化的基石地壳质量的约90%，构成了地壳大部分岩石、沙子和土壤，“统治了地壳”硅酸盐工业的陶瓷、玻璃、水泥等使人类生活日新月异自主学习一P108：硅单质的物理性质色泽：硬度：熔沸点：导电性：存在形式：灰黑色，有

2、金属光泽大高良好的半导体材料化合态结构和哪种物质相似呢？这结构叫什么呢？空间网状结构单质硅有那两种呢？它们之间的关系是什么？晶体硅和无定形硅，同素异形体硅既不易失去也不易得到电子，主要形成四价的化合物。硅单质很稳定一般不与其它物质发生反应。自主学习二P108:硅单质的化学性质常温下，硅的化学性质不活泼，除氢氟酸、氟气、强碱外不跟其他物质如：氧气、氯气、硫酸等起反应，但在加热情况下，硅也能跟一些非金属反应。1.与O2反应：2.与F2反应：3.与Cl2反应：Si+O2====SiO2Si+2F2====SiF4Si+2Cl2====SiCl44.与氢氟酸反应：5.与强碱溶液反应：S

3、i+4HF====SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑制备工业上：SiO2粗硅SiCl4Si+C+Cl2精馏+H2高温高温高温制粗硅：SiO2+2C==2CO+Si(含杂质的粗硅)制高纯硅：Si+2Cl2==SiCl4生成的液态SiCl4经精馏、除硼、砷等，再用H2还原SiCl4+2H2==4HCl+Si(纯度高的多晶硅)高温高温高温硅单质的用途有哪些？硅是常温下化学性质稳定的半导体材料，广泛用于计算机技术领域；集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料，还可以制成太阳能电池、硅的合金可用来制造变压器铁芯等。二、二氧化硅SiO2SiO2结构四

4、面体结构每个Si原子周围结合4个O，每个O原子跟2个Si相结合，Si与O原子按1：2的比例组成空间网状结构的晶体石英晶体是结晶的二氧化硅，石英中无色透明的晶体就是通常所说的水晶石英具有彩色环状或层状的称为玛瑙。沙子中含有小粒的石英晶体。沙子的主要成份就是SiO2SiO2的物理性质自然界中存在的SiO2称为硅石，像沙子、石英、岩石等主要成分都是SiO2;纯净的SiO2晶体是____色透明晶体、熔沸点_____、硬度_______、______溶于水。无高大难与碱性氧化物反应：与碱反应SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O1、具有酸性氧化物的通性SiO2的化学性质高温SiO

5、2+CaO===CaSiO3与盐的反应SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2↑高温SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2↑高温此反应能称为强酸制弱酸吗？不能，只能是不挥发性酸制易挥发性酸化学性质很不活泼，氢氟酸（HF）是唯一可以与之反应的酸。SiO2+4HF=SiF4￪+2H2O玻璃中含有SiO2，所以可以用HF来刻蚀玻璃。所以氢氟酸不能用玻璃瓶盛装，而用塑料瓶。2、特殊性3、弱氧化性Si02高温下与C作用可制取粗硅2C+SiO2＝Si+2CO↑高温石英坩埚SiO2的用途光导纤维简称光纤实验4-1：在试管中加入3-5ml饱和Na2SiO3溶液，滴入1-2滴酚酞溶

6、液，再用胶头滴管逐滴加入盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置，观察现象。现象：溶液变红，加入盐酸后生成胶状沉淀。Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓三、硅酸（H2SiO3)（2）硅酸的存在硅酸浓度较小时易聚合形成硅酸溶胶硅酸浓度较大时则形成硅酸凝胶硅酸凝胶干燥脱水——硅酸干凝胶，又称为硅胶，吸附水分能力强，常用作干燥剂，也用作催化剂的载体1.硅酸的制备（1）SiO2不溶于水，不能和水化合生成酸实验室通过可溶性硅酸盐与其他酸制得。硅胶泳帽硅胶干燥剂2、物理性质硅酸溶于水，其酸性比碳酸，硅酸(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色．不弱不能3、

7、化学性质①硅酸不稳定，受热易分解：.②硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为.③硅酸在水中易聚合形成胶体．硅胶吸附水分能力强，常用作．H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O干燥剂四、硅酸钠和硅酸盐1、硅酸钠(1)物理性质白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称，又称泡花碱，有黏性．(2)化学性质①水溶液显___性．水玻璃碱②与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为：与盐酸反应：.与CO2水溶液反应：.(3)用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料．Na2SiO3＋