1、第二節(jié) 硅和二氧化硅,原始陶冶大約一萬年前出現(xiàn)在中國.“陶”作為歷 史上第一種人造材料成為人類擺脫蒙昧的標(biāo)志.,享有盛譽的中國古代陶瓷,陶缸（新時器時代）,三彩馬,鈞瓷（宋）,青花瓷蓋罐（明）,1、硅的含量及存在形式,存在形式:在自然界中,沒有游離態(tài)的硅,只有以 化合態(tài)存在的硅。,含量：在地殼中，它的含量僅次于氧，居第二位。,2、硅的結(jié)構(gòu),碳和硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖,晶體硅的結(jié)構(gòu),硅的物理性質(zhì)：,1）晶體硅是灰黑色，有金屬光澤， 硬而脆的固體 2）熔、沸點高、硬度大 3）晶體硅是良好的半導(dǎo)體,3、硅的物理性質(zhì),晶體硅,單晶硅,單質(zhì)硅,4、硅的化學(xué)性質(zhì),性質(zhì),Si,C,相 似 點,1、常溫下化學(xué) 性

2、質(zhì)穩(wěn)定,2、加熱條件下都 能與氧氣反應(yīng),3、與H2的反應(yīng),不 同 點,1、與某些酸的反應(yīng),2、與強堿反應(yīng),Si+O2=SiO2,C+O2=CO2,Si+4HF=SiF4+2H2 ,C+2H2SO4=CO2+SO2+2H2O,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2,不反應(yīng),不反應(yīng),不反應(yīng),很困難,很困難,（1）與氟氣反應(yīng)：,（2）與氫氟酸反應(yīng)：,（3）與強堿溶液反應(yīng)：,（4）與氯氣反應(yīng)：,（5）與氧氣反應(yīng)：,Si+2F2=SiF4,Si+4HF=SiF4+2H2,注：常溫下Cl2、O2、H2SO4、HNO3等都不與硅起反應(yīng)。,元 素 周 期 表,IA,IIA,0,鋁,硅,鍺,銻,釙,砷

3、,碲,砹,5、硅的用途： 集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體材料,高純硅：半導(dǎo)體材料。集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體材料，還可以制成太陽能電池。,變壓器鐵芯（含硅4%的鋼有導(dǎo)磁性）,耐酸設(shè)備（含硅15%左右的鋼有耐酸性）,制合金,A,12,5、制備,工業(yè)制粗硅：,粗硅提純：,二、二氧化硅,1、CO2和SiO2的結(jié)構(gòu),SiO2的晶體結(jié)構(gòu),CO2的晶體結(jié)構(gòu),二氧化碳是酸性氧化物，能溶于水形成 碳酸；那二氧化硅能溶于水形成硅酸嗎？,二氧化硅是不是酸性氧化物呢？,氫氧化鈉溶液是用什么裝置保存的，為 什么？,氫氟酸能保存在玻璃瓶中嗎？為什么？,思 考,2、二氧化硅和二氧化碳性質(zhì)比較,物 質(zhì),物理 性

4、質(zhì),化 學(xué) 性 質(zhì),狀 態(tài),熔沸點,與水反應(yīng),與NaOH溶 液反應(yīng),與堿性氧 化物反應(yīng),CO2,氣態(tài),低,CO2+H2O=H2CO3,CO2+2NaOH=Na2CO3+2H2O,CO2+CaO=CaCO3,SiO2,固態(tài),高,不反應(yīng),SiO2+2NaOH=Na2SiO3+2H2O,SiO2+CaO CaSiO3,與酸反應(yīng),不與酸反應(yīng),4HF+SiO2=SiF4+2H2O,SiO2是堅硬難熔的固體。有晶體和無定形兩大類，晶體二氧化硅叫石英、水晶，天然二氧化硅叫硅石、石英砂。,高溫時：,干態(tài)下物質(zhì)間的反應(yīng)規(guī)律: 高沸點物質(zhì)（SiO2）制低沸點物質(zhì)（CO2）,因此、不能用磨口玻璃塞盛堿性溶液，如Na

5、OH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。,3.二氧化硅的存在形式,硅石,瑪瑙,石英,硅藻土,水晶,4.二氧化硅的用途,水晶制光學(xué)儀器和工藝品,瑪瑙制精密軸承和裝飾品,石英表、石英鐘,石英玻璃制化學(xué)儀器,制光導(dǎo)纖維,制普通玻璃,作建筑材料,水 晶,瑪瑙,中晚期玻璃璧,光 導(dǎo) 纖 維,玻璃儀器,石英玻璃,鋼化玻璃,滿城漢玻璃耳杯,光學(xué)玻璃器材,彩 色 玻 璃,石 英 表,隋李靜訓(xùn)墓出 土的玻璃圓盒,網(wǎng)紋玻璃杯,北宋玻璃杯,清乾隆白地套 紅玻璃雙合瓶,魏晉南北玻璃缽,玲瓏瓷,青花瓷,顏色釉瓷,粉彩瓷,雕塑瓷,薄胎瓷,二氧化硅和二氧化都是酸性氧化物，對應(yīng)的酸分別是碳酸和硅酸，怎樣用實驗證明它

6、們的酸性強弱？,閱讀與思考,向Na2SiO3溶液中通入CO2氣體，會有什么現(xiàn)象呢？,Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+ Na2CO3,方法:,三、碳酸和硅酸性質(zhì)比較,物質(zhì),化學(xué)式,酸酐,制法,水溶性,酸性比較,硅 酸,碳 酸,H2SiO3,H2CO3,SiO2,CO2,Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl,CO2+H2O=H2CO3,難溶于水,溶于水,H2CO3H2SiO3,(1)硅酸：,硅酸、原硅酸都不溶于水，屬于弱酸，其酸性比碳酸弱：,Na2SiO3+CO2+2H2O=Na2CO3+H4SiO4 ,H4SiO4=H2SiO3 +H2O (易),(2)硅酸鹽：,多數(shù)

7、不溶于水(Na2SiO3易溶),以氧化物形式表示：,Al2(Si2O5)(OH)4,KAlSi3Ox,X=8,K2OAl2O36SiO2,(3)水玻璃：,是一種礦物膠，做粘合劑、防腐劑。,Na2SiO3的水溶液,是無色粘稠的液體，,硅酸及硅酸鹽：,氧化物的書寫方法：,較活潑金屬氧化物,二氧化硅,水,氧化物前系數(shù)配置原則：,活潑金屬氧化物,除氧元素外，其它元素按配置前后原子個數(shù)守恒配置系數(shù)。,硅酸鹽的表示方法,Na2SiO3,Na2OSiO2,Al2(Si2O5)(OH)4,Al2O3 2SiO2 2H2O,順序：,如：KAlSi3Ox,X=8,（1/2K2O1/2Al2O33SiO2）,注意事

8、項：,（1）氧化物之間以“”隔開；,（2）系數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)應(yīng)化為整數(shù)。,（K2OAl2O36SiO2）,閱讀與思考,新華網(wǎng)浙江頻道4月1日 電 上世紀(jì)90年代，橫縣 板路鄉(xiāng)廣龍村許多村民 到附近的泰富金礦打工。然而，近兩年不斷有人 患“怪病”死去。,400多人的良務(wù)屯有200多人在 泰富金礦打工，大部分在粉塵區(qū)作 業(yè)，其中又有相當(dāng)一部分人患病。 在泰富金礦打了10年工的文昌富， 2002年發(fā)病后，就一直在家?guī)推拮?和兒媳婦做些家務(wù)?！霸跐M是灰塵環(huán) 境下，連一只口罩都沒有，一干就 是10多個小時。2002年在工地的時 候就感冒、咳嗽，后來到靈山縣去 檢查，說是得了肺氣腫，治了一個 月不見好，又到橫縣檢查，被診斷 為肺結(jié)核，服了一年多藥，還不見 好轉(zhuǎn)。,金