硅及其化合物_PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1硅及其化合物硅及其化合物_PPT第一頁(yè)，共23頁(yè)。硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤(trng),約占地殼總質(zhì)量的90%以上硅元素在自然界中的存在(cnzi)形式：二氧化硅(r yng hu gu)、硅酸鹽硅是一種親氧元素第1頁(yè)/共22頁(yè)第二頁(yè)，共23頁(yè)。主要存在形式主要化合價(jià)原子結(jié)構(gòu)示意圖 硅 碳氧化物 硅酸鹽石灰?guī)r 碳酸鹽碳的氧化物+4+2 +4+14284+624碳和硅元素(yun s)的比較第2頁(yè)/共22頁(yè)第三頁(yè)，共23頁(yè)。1、SiO2的物理性質(zhì)(wl xngzh)熔沸點(diǎn)(fidin)高，硬度大，不溶于水結(jié)晶(jijng)形：石英無(wú)定形（硅藻土）水晶瑪瑙硅石

2、存在形式一、二氧化硅（SiO2）第3頁(yè)/共22頁(yè)第四頁(yè)，共23頁(yè)。每個(gè)Si原子(yunz)周圍結(jié)合_個(gè)O原子(yunz)每個(gè)O原子(yunz)周圍結(jié)合_個(gè)Si原子(yunz) 二氧化硅(r yng hu gu)中氧原子與硅原子個(gè)數(shù)比為2：12、SiO2的結(jié)構(gòu)(jigu)42第4頁(yè)/共22頁(yè)第五頁(yè)，共23頁(yè)。與堿反應(yīng)(fnyng)與堿性(jin xn)氧化物與H2O反應(yīng)(fnyng)3、SiO2的化學(xué)性質(zhì)CO2 SiO2 SiO2+CaO=CaSiO3高溫SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+H2OH2SiO3（1）酸性氧化物通性與鹽反應(yīng)SiO2+Na2CO3 = Na2SiO3

3、+CO2高溫SiO2+CaCO3 = CaSiO3+CO2高溫第5頁(yè)/共22頁(yè)第六頁(yè)，共23頁(yè)。（2）與氫氟酸（HF）反應(yīng)(fnyng)Si元素的親氟性SiO2+4HF=SiF4+2H2O玻璃中含有SiO2，所以(suy)可以用HF來(lái)蝕刻玻璃洗掉酸并去掉(q dio)石蠟在石蠟上雕刻出花紋，向挖空部分加少量氫氟酸在玻璃表面涂上一層石蠟第6頁(yè)/共22頁(yè)第七頁(yè)，共23頁(yè)。4、SiO2的用途(yngt)光導(dǎo)纖維石英玻璃制化學(xué)(huxu)儀器石英表、石英鐘水晶制光學(xué)儀器和工藝品瑪瑙制精密軸承和裝飾品第7頁(yè)/共22頁(yè)第八頁(yè)，共23頁(yè)。二、硅酸(u sun) 硅酸是一種(y zhn)難溶于水的弱酸實(shí)驗(yàn)(s

4、hyn)1 向Na2SiO3溶液中滴加酚酞 再滴加稀鹽酸 Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3(膠體)第8頁(yè)/共22頁(yè)第九頁(yè)，共23頁(yè)。硅酸濃度較小時(shí)：硅酸溶膠硅酸濃度較小時(shí)：硅酸溶膠(rngjio) (rngjio) 硅酸濃度較大時(shí)：硅酸凝膠（軟而透明硅酸濃度較大時(shí)：硅酸凝膠（軟而透明, ,膠凍狀）膠凍狀） 干燥脫水干燥脫水硅酸干凝膠（硅膠）硅酸干凝膠（硅膠）硅膠吸附水分能力強(qiáng)，常用作硅膠吸附水分能力強(qiáng)，常用作 干燥劑，也用作催化劑的載體。干燥劑，也用作催化劑的載體。 硅酸(u sun)的存在：第9頁(yè)/共22頁(yè)第十頁(yè)，共23頁(yè)。Na2SiO3 +H2O + CO2

5、= Na2CO3 + H2SiO3（1）實(shí)驗(yàn)2：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較(bjio)硅酸和碳酸的酸性實(shí)驗(yàn)(shyn)結(jié)論：酸性：HCl H2CO3 H2SiO3實(shí)驗(yàn)(shyn)方案：向Na2SiO3溶液中通入CO2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有無(wú)色膠狀物產(chǎn)生硅酸的化學(xué)性質(zhì)：第10頁(yè)/共22頁(yè)第十一頁(yè)，共23頁(yè)。（2）與強(qiáng)堿發(fā)生(fshng)中和反應(yīng) （3）不穩(wěn)定（比H2CO3穩(wěn)定），受熱(shu r)易分解 H2SiO3 = H2O + SiO2H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H2O第11頁(yè)/共22頁(yè)第十二頁(yè)，共23頁(yè)。2、物理性質(zhì)(wl xngzh) 晶體硅帶有金屬光澤、灰黑色、硬而脆，熔點(diǎn)(rn

6、gdin)1410、沸點(diǎn)2355，是良好的半導(dǎo)體材料1、種類(zhngli)及結(jié)構(gòu)四、硅單質(zhì)晶體硅、無(wú)定形硅第12頁(yè)/共22頁(yè)第十三頁(yè)，共23頁(yè)。3、化學(xué)性質(zhì)(huxu xngzh) 常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，除F2、HF和強(qiáng)堿(qin jin)外，硅不跟其它物質(zhì)反應(yīng)。Si+2F2= SiF4Si+4HF= SiF4 +2H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2第13頁(yè)/共22頁(yè)第十四頁(yè)，共23頁(yè)。（1）制集成電路、晶體管、光電池等的半導(dǎo)體材料（2）含硅4%的鋼可制變壓器鐵芯（3）含硅15%的鋼具有耐酸(nai sun)性，制耐酸(nai sun)設(shè)備4、硅的用途(yngt)第1

7、4頁(yè)/共22頁(yè)第十五頁(yè)，共23頁(yè)。4.硅的制備和提純過(guò)程(guchng)從沙漠到芯片液態(tài)(yti)，可蒸餾提純SiO2+2C=Si+2CO高溫SiCl4+2H2=Si+4HCl高溫Si+2Cl2=SiCl4高溫提純單質(zhì)硅SiO2C、高溫Cl2H2SiCl4Si Si高純度第15頁(yè)/共22頁(yè)第十六頁(yè)，共23頁(yè)。二氧化碳二氧化碳二氧化硅二氧化硅穩(wěn)定性穩(wěn)定性與水反應(yīng)與水反應(yīng)與堿性氧化物與堿性氧化物與堿反應(yīng)與堿反應(yīng)與與HF反應(yīng)反應(yīng)弱氧化性弱氧化性與鹽反應(yīng)與鹽反應(yīng)穩(wěn)定(wndng)很穩(wěn)定(wndng)CO2+H2O=H2CO3不反應(yīng)(fnyng)CO2+CaO = CaCO3高溫SiO2+CaO = C

8、aSiO3CO2+2NaOH Na2CO3+H2OSiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O不反應(yīng)SiO2+4HFSiF4+2H2OCO2 + C = 2CO高溫 高溫SiO2 + 2C =Si + 2COCO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3 CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2SiO2+Na2CO3 = Na2SiO3+CO2高溫SiO2+CaCO3 = CaSiO3+CO2高溫二氧化硅和二氧化碳的比較(小結(jié))第16頁(yè)/共22頁(yè)第十七頁(yè)，共23頁(yè)。三、硅酸鹽由硅、氧和金屬元素組成(z chn)的化合物的總稱。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般(ybn)不溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定（1）鹽化學(xué)式法：

9、 如：Na2SiO3、CaSiO3、K2SiO3 等（2）氧化物化學(xué)式法： 金屬(jnsh)氧化物（活動(dòng)性順序）二氧化硅水表示方法：第17頁(yè)/共22頁(yè)第十八頁(yè)，共23頁(yè)。 硅酸鈉（Na2SiO3），俗名叫泡花堿，白色(bis)固體，易溶于水，其水溶液俗名叫水玻璃。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4-2放入蒸餾水放入蒸餾水放入放入Na2SiO3飽和溶液飽和溶液現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論先變干，后燃燒(rnsho)僅變干，不燃燒(rnsho)Na2SiO3溶液可作木材、紙張的防火劑 水玻璃是無(wú)色粘稠的液體，不能燃燒，不易被腐蝕，熱穩(wěn)定性強(qiáng)。可用作肥皂填料，木材、織物的防腐劑和防火劑，建筑、紙張的黏膠劑。第18頁(yè)/共22頁(yè)第十九頁(yè)，

10、共23頁(yè)。1、原料(yunlio)主要原料：純堿(chn jin)、石灰石和石英玻璃(b l)工業(yè)2、成分Na2SiO3、CaSiO3、 SiO23、反應(yīng)原理Na2CO3+SiO2= Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2 = CaSiO3+CO24、設(shè)備玻璃熔爐Na2CO3CaCO3SiO2高溫高溫1、第19頁(yè)/共22頁(yè)第二十頁(yè)，共23頁(yè)。水泥(shun)工業(yè)原料(yunlio)水泥(shun)特性水泥成分水泥應(yīng)用硅酸三鈣（3CaOSiO2）硅酸二鈣（2CaOSiO2）鋁酸三鈣（3CaOAl2O3）石灰石、黏土水硬性:與水摻和攪拌幷靜止后，很容易凝固變硬。建筑材料水下工程水泥、沙子和水的混合物，叫做混凝土鋼筋混凝土：混凝土用鋼筋混凝土：混凝土用鋼筋作結(jié)構(gòu)鋼筋作結(jié)構(gòu)2、第20頁(yè)/共22頁(yè)第二十一頁(yè)，共23頁(yè)。陶器的制作(zhzu)工序：了解黏土主要(zhyo)成分:硅酸鹽3、陶 瓷主要(zhyo)原料:黏土第21頁(yè)/共22頁(yè)第二十二頁(yè)，共23頁(yè)。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)會(huì)計(jì)學(xué)。SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。SiO2+4HF=SiF4+2H2O。玻璃中含