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1、第二节 硅和二氧化硅,原始陶冶大约一万年前出现在中国.“陶”作为历史上第一种人造材料成为人类摆脱蒙昧的标志.,享有盛誉的中国古代陶瓷,陶缸（新时器时代）,三彩马,钧瓷（宋）,青花瓷盖罐（明）,1、硅的含量及存在形式,存在形式:在自然界中,没有游离态的硅,只有以 化合态存在的硅。,含量：在地壳中，它的含量仅次于氧，居第二位。,2、硅的结构,碳和硅的原子结构示意图,晶体硅的结构,硅的物理性质：,1）晶体硅是灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体2）熔、沸点高、硬度大3）晶体硅是良好的半导体,3、硅的物理性质,晶体硅,单晶硅,单质硅,4、硅的化学性质,性质,Si,C,相 似 点,1、常温下化学 性质稳定,
2、2、加热条件下都 能与氧气反应,3、与H2的反应,不 同 点,1、与某些酸的反应,2、与强碱反应,Si+O2=SiO2,C+O2=CO2,Si+4HF=SiF4+2H2,C+2H2SO4=CO2+SO2+2H2O,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2,不反应,不反应,不反应,很困难,很困难,（1）与氟气反应：,（2）与氢氟酸反应：,（3）与强碱溶液反应：,（4）与氯气反应：,（5）与氧气反应：,Si+2F2=SiF4,Si+4HF=SiF4+2H2,注：常温下Cl2、O2、H2SO4、HNO3等都不与硅起反应。,元 素 周 期 表,IA,IIA,0,铝,硅,锗,锑,钋,砷,碲,砹,
3、5、硅的用途：集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料,高纯硅：半导体材料。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。,变压器铁芯（含硅4%的钢有导磁性）,耐酸设备（含硅15%左右的钢有耐酸性）,制合金,5、制备,工业制粗硅：,粗硅提纯：,二、二氧化硅,1、CO2和SiO2的结构,SiO2的晶体结构,CO2的晶体结构,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吗？,二氧化硅是不是酸性氧化物呢？,氢氧化钠溶液是用什么装置保存的，为 什么？,氢氟酸能保存在玻璃瓶中吗？为什么？,思 考,2、二氧化硅和二氧化碳性质比较,物 质,物理性质,化 学 性 质,状
4、态,熔沸点,与水反应,与NaOH溶液反应,与碱性氧化物反应,CO2,气态,低,CO2+H2O=H2CO3,CO2+2NaOH=Na2CO3+2H2O,CO2+CaO=CaCO3,SiO2,固态,高,不反应,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+2H2O,SiO2+CaO CaSiO3,与酸反应,不与酸反应,4HF+SiO2=SiF4+2H2O,SiO2是坚硬难熔的固体。有晶体和无定形两大类，晶体二氧化硅叫石英、水晶，天然二氧化硅叫硅石、石英砂。,高温时：,干态下物质间的反应规律:高沸点物质（SiO2）制低沸点物质（CO2）,因此、不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如NaOH、KOH、Na2CO3、N
5、a2SiO3等溶液。,3.二氧化硅的存在形式,硅石,玛瑙,石英,硅藻土,水晶,4.二氧化硅的用途,水晶制光学仪器和工艺品,玛瑙制精密轴承和装饰品,石英表、石英钟,石英玻璃制化学仪器,制光导纤维,制普通玻璃,作建筑材料,水 晶,玛瑙,中晚期玻璃璧,光导纤维,玻璃仪器,石英玻璃,钢化玻璃,满城汉玻璃耳杯,光学玻璃器材,彩 色 玻 璃,石 英 表,隋李静训墓出土的玻璃圆盒,网纹玻璃杯,北宋玻璃杯,清乾隆白地套红玻璃双合瓶,魏晋南北玻璃钵,玲珑瓷,青花瓷,颜色釉瓷,粉彩瓷,雕塑瓷,薄胎瓷,二氧化硅和二氧化都是酸性氧化物，对应的酸分别是碳酸和硅酸，怎样用实验证明它们的酸性强弱？,阅读与思考,向Na2Si
6、O3溶液中通入CO2气体，会有什么现象呢？,Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3,方法:,三、碳酸和硅酸性质比较,物质,化学式,酸酐,制法,水溶性,酸性比较,硅 酸,碳 酸,H2SiO3,H2CO3,SiO2,CO2,Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl,CO2+H2O=H2CO3,难溶于水,溶于水,H2CO3H2SiO3,(1)硅酸：,硅酸、原硅酸都不溶于水，属于弱酸，其酸性比碳酸弱：,Na2SiO3+CO2+2H2O=Na2CO3+H4SiO4,H4SiO4=H2SiO3+H2O(易),(2)硅酸盐：,多数不溶于水(Na2SiO3易溶),以氧化物形式表示
7、：,Al2(Si2O5)(OH)4,KAlSi3Ox,X=8,K2OAl2O36SiO2,(3)水玻璃：,是一种矿物胶，做粘合剂、防腐剂。,Na2SiO3的水溶液,是无色粘稠的液体，,硅酸及硅酸盐：,氧化物的书写方法：,较活泼金属氧化物,二氧化硅,水,氧化物前系数配置原则：,活泼金属氧化物,除氧元素外，其它元素按配置前后原子个数守恒配置系数。,硅酸盐的表示方法,Na2SiO3,Na2OSiO2,Al2(Si2O5)(OH)4,Al2O3 2SiO2 2H2O,顺序：,如：KAlSi3Ox,X=8,（1/2K2O1/2Al2O33SiO2）,注意事项：,（1）氧化物之间以“”隔开；,（2）系数配
8、置出现分数应化为整数。,（K2OAl2O36SiO2）,阅读与思考,新华网浙江频道4月1日电 上世纪90年代，横县板路乡广龙村许多村民到附近的泰富金矿打工。然而，近两年不断有人患“怪病”死去。,400多人的良务屯有200多人在泰富金矿打工，大部分在粉尘区作业，其中又有相当一部分人患病。在泰富金矿打了10年工的文昌富，2002年发病后，就一直在家帮妻子和儿媳妇做些家务。“在满是灰尘环境下，连一只口罩都没有，一干就是10多个小时。2002年在工地的时候就感冒、咳嗽，后来到灵山县去检查，说是得了肺气肿，治了一个月不见好，又到横县检查，被诊断为肺结核，服了一年多药，还不见好转。,金矿制造民工灰色人生“怪病”折磨广西一村庄,硅及其化合物的转化关系,Si,O2,SiO2,HF,或F2,SiF4,NaOH,Na2SiO3,HF,NaOH,或Na2CO3,CaCO3,CaSiO3,C,H2SiO3,NaOH,H+或CO2,或CaO,解,广州珍珠岩 广州珍珠岩厂 动鬻搋,
