理化生硅完整版自己上課用的

電腦的中央處理器〔CPU〕硅芯片的使用，使計算機的體積已縮小到筆記本一樣大小了。你知道“硅谷〞嗎？材料家族中的元素第一節(jié)硅無機非金屬材料學習目標1．了解硅元素在自然界中的存在形式；2．知道硅及二氧化硅的性質；3.知道硅及其化合物的用途；學習重點、難點硅及二氧化硅的性質

硅元素(silicon)在地殼中的含量氧48.6%硅26.3%鋁7.73%鐵4.75%鈣3.45%鈉2.74%鉀2.47%鎂2.00%氫0.16%其他1.20%硅26.3%1、存在：沒有游離態(tài)，只有化合態(tài)2、分布：自然界中分布廣泛，在地殼中居第二位，僅次于氧。是構成礦物和巖石的根本元素。一、硅單質畫出碳和硅的原子結構示意圖分析：既不易失電子，又不易得電子，主要形成四價的化合物。硅元素1.物理性質結構類似金剛石，為硬而脆的灰黑色固體,熔點高,硬度大。單質硅晶體硅無定形硅2、化學性質：不活潑常溫下，只與F2、HF、強堿反響Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑加熱條件下，與某些非金屬反響Si+O2SiO2△Si+2Cl2SiCl4△Si+CSiC高溫(碳化硅，俗稱金剛砂)，制造砂輪、砂紙3.用途晶體硅的導電性介于導體和絕緣體之間,是良好的半導體材料,硅是信息技術的關鍵材料硅太陽能電池利用硅的半導體性能，制成光電池，將光能轉化為電能。4、硅的工業(yè)制法：粗硅：純硅：2C+SiO2===Si+2CO↑高溫Si+2Cl2====SiCl4SiCl4+2H2===Si+4HCl高溫SiO二氧化硅的晶體結構示意圖二.二氧化硅.SiO2SiO二氧化硅的晶體結構示意圖SiO2是正四面體的空間網狀結構，因此性質很穩(wěn)定

堅硬難熔的固體，熔沸點比較高，不溶于水，硬度比較大。1.二氧化硅物理性質2、SiO2的化學性質〔很不活潑〕〔1〕.通性〔酸性氧化物〕①與堿性氧化物反響生成鹽SiO2＋CaO==CaSiO3②與強堿反響生成鹽和水SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O

高溫水玻璃有粘性〔2〕.特性①與HF的反響〔不與其它酸反響〕SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O用途：雕刻玻璃②弱氧化性工業(yè)上用此反響制備粗硅高溫電爐物質二氧化硅(SiO2)二氧化碳(CO2)與水反應與酸反應-----------與堿反應與堿性氧化物反應與碳反應SiO2與CO2化學性質的比較CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O特殊性：二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反響SiO2+CaO==CaSiO3高溫SiO2+2C==Si+2CO↑

高溫C+CO2==2CO高溫思考：1、為什么實驗室中盛放堿液的試劑瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞〔玻璃中含有SiO2〕？2、實驗室能否用玻璃瓶保存氫氟酸？二氧化硅〔SiO2〕4、用途及危害〔106頁〕用途：制光導纖維、石英玻璃、石英鐘表等；制造電子工業(yè)中的重要部件、光學儀器、高級工藝品、眼鏡片、精密儀器、軸承、耐磨器皿等；制作裝飾品。危害：在隧道開鑿，石英粉加工等工作環(huán)境下易形成含有二氧化硅的粉塵，人長期吸入含有二氧化硅的粉塵，就會患硅肺病。3、用途及危害用途：制光導纖維、石英玻璃、石英鐘表等制造電子工業(yè)中的重要部件、光學儀器、高級工藝品、眼鏡片、精密儀器、軸承、耐磨器皿等；制作裝飾品。1、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上進行蝕刻，將其制成毛玻璃和雕花玻璃的物質是(〕A、燒堿B、純堿C、氫氟酸D、鹽酸C練習2．二氧化硅屬于酸性氧化物，理由是〔〕A．Si是非金屬元素 B．SiO2對應的水化物是可溶性弱酸C．SiO2與強堿反響生成鹽和水D．SiO2不能與酸反響C3、實驗室現(xiàn)提供以下試劑瓶,①細口磨口塞玻璃瓶②廣口瓶③細口橡皮塞玻璃瓶④棕色廣口瓶⑤細口塑料瓶，如何存放以下藥品?依據是什么?a.二氧化硅__b.氫氧化鈉溶液c.硝酸銀晶體__d.氫氟酸_e.濃硫酸__②③④⑤①4、利用光導纖維能夠傳遞光的性質，可以把光信號傳到遠方，構成光的“有線通信〞系統(tǒng)，這就是光纖通信。以下關于制光導纖維的原料及傳遞光信號的物理原理均正確的選項是〔〕A．CaCO3，光的折射B．SiO2，光的全反響射C．CaO，光的干預D．Na2CO3，光的衍射B5、以下關于二氧化硅的表達中，不正確的選項是〔〕①在固態(tài)和液態(tài)時，導電性都很差②能跟強堿反響，但不能與水反響③SiO2的物理性質與CO2類似④既是酸性氧化物，又是堿性氧化物A、④B、②④C、③④D、①②③C三、硅酸：〔1〕硅酸的制備Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓〔2〕硅酸的性質①物理性質:白色,膠狀,不溶于水的物②化學性質:弱酸性酸性比碳酸弱.H2SiO3+2NaOH=2H2O+Na2SiO3③不穩(wěn)定性H2SiO3===H2O+SiO2加熱Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓〔3〕用途：可作枯燥劑和催化劑的載體最簡單的硅酸鹽是硅酸鈉〔Na2SiO3〕，其水溶液俗稱為水玻璃，硅酸鈉不能燃燒且不易受腐蝕，可用作肥皂填料、木材防火劑等。硅酸鈉〔Na2SiO3〕四、硅酸鹽1.硅酸鹽的表示方法：①化學式法：②氧化物法：硅酸鈉：Na2SiO3硅酸鈣：CaSiO3硅酸鈉：Na2O·

SiO2硅酸鈣：CaO·SiO2高嶺石：Al2O3

·

2SiO2·2H2O石棉：CaO

·

3MgO·4SiO2

沸石：Na2O

·Al2O3

·

3SiO2·2H2O云母：K2O·3Al2O3

·

6SiO2·2H2O長石：K2O·

Al2O3

·

6SiO2

氧化物形式表示方法：活潑金屬氧化物·較活潑金屬氧化物·SiO2·H2O高嶺石：Al2Si2H4O9石棉：CaMg3Si4O12沸石：Na2Al2Si3O12云母：K2Al6Si6O24長石：K2Al2Si6O16五、硅酸鹽工業(yè)〔1〕玻璃原料：純堿、石灰石、石英設備：玻璃窯條件：高溫熔融主要反響：主要成份：硅酸鈉、硅酸鈣、二氧化硅高溫SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2高溫混合物，無固定熔點〔2〕水泥原料：黏土、石灰石、石膏設備：水泥回轉窯條件：煅燒主要成份：硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣等水泥具有水硬性〔3〕陶瓷原料：黏土條件：高溫燒結抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型1．以下物質中主要成分不是二氧化硅的是〔〕

A．硅膠 B．水晶 C．瑪瑙 D．硅石2．NaOH、KOH等堿性溶液可以貯存在以下哪種試劑瓶中 〔〕A．具有玻璃塞的細口瓶 B．具有玻璃塞的廣口瓶 C．帶滴管的滴瓶 D．具有橡膠塞的細口瓶3．可以用來制取半導體材料〔如大規(guī)模集成電路〕的是 〔〕A．二氧化硅 B．粗硅 C．高純硅 D．硅酸鹽4．以下不是水玻璃用途的是〔〕A．肥皂填料 B．木材防火劑 C．紙板黏膠劑 D．建筑裝飾材料5．以下不屬于傳統(tǒng)硅酸鹽產品的是〔〕A．玻璃B．水泥C．光導纖維 D．陶瓷ADCDC6．二氧化硅的化學性質很不活潑，幾乎所有的酸都不與其反響，但有一種酸能夠和二氧化硅發(fā)生反響，這種酸是A．濃鹽酸 B．硫酸 C．硝酸D．氫氟酸7．能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實驗事實是〔〕A．CO2溶