高中化学必修一第四章硅教案_高中化学必修一硅教案

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硅及其化合物

一、硅(silicon)单质

1、存在形态：有晶体硅和无定形硅两种同素异形体

2、晶体结构：正四面体形

3、物理性质：灰黑色具有金属光泽的固体、熔点高、硬度大、质脆、导电性介于导体和绝缘体之间，是好的半导体材料。

4、化学性质(1)常温下的反应：

非金属单质：Si+2F2==SiF4

酸：

Si+4HF==SiF4↑+2H2 ↑

碱：

Si+2NaOH +H2O == Na2SiO3+2H2↑(2)高温下的反应：

Si+O2 高温 SiOSi+2Cl2 高温 SiCl45、硅的制备(1)工业上制粗硅

SiO2 + 2C(2)由粗硅制纯硅

Si+2Cl2 高温 高温

Si+2CO ↑

石英砂

焦炭

电炉中

粗硅

SiCl4

SiCl4+2H2 高温 Si+4HCl 二、二氧化硅和硅酸

1、二氧化硅(SiO2)(1)存在SiO2 是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12％，其存在形态有结晶形和无定形两大类，通称硅石。

(2)用途 结晶型：石英 玛瑙 水晶。

无定形：硅藻土

①、制光导纤维

②、石英玻璃制化学仪器

③、石英表、石英钟 ④、水晶制光学仪器和工艺品

⑤、玛瑙制精密轴承和装饰品

(3)物理性质：熔点高，硬度大的固体、不溶于水，纯净的SiO2 晶体无色透明(4)结构：空间网状结构(5)化学性质：稳定，不活泼具有酸性氧化物的性质：(不溶于水且不和水反应)○与强碱反应 ：SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O 与碱性氧化物反应：SiO2+CaO

高温 CaSiO3 与HF的反应：SiO2+4HF==SiF4 ↑+2H2O ○3 弱氧化性：SiO2+2C○

高温 Si +2CO↑

(工业上制粗硅)高温 4 与某些盐反应：Na2CO3+SiO2○

Na2SiO3+CO2↑

CaCO3+SiO2高温 CaSiO3+CO2 ↑(工业上制玻璃的主要反应)［思考与交流］

1、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？

HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。

2、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？

NaOH溶液能与玻璃中的SiO2 反应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。

2、硅酸(H2SiO3)硅酸是一种比碳酸还要弱的弱酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。

A)H2SiO3也是一种很弱的酸，我们也可以用硅酸盐来制备硅酸。Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3 ↓

Na2SiO3+H2SO4==Na2SO4+H2SiO3 ↓

Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3 ↓

（酸性

H2SiO3

B)如果对硅酸加热，其可以分解生成SiO

2H2SiO3

△ H2O +SiO2

三、硅酸盐(silicate)

1、定义：硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。

硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，性质很稳定。最简单的硅酸盐是硅酸钠。

2、硅酸钠

(1)物理性质：白色固体，易溶于水，水溶液俗称水玻璃或泡花碱。(2)化学性质：相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强

3、表示方法：

原则：金属氧化物（较活泼------较不活泼）找组成元素

○2 写成氧化物的形式 方法：○3 原子个数比不变

○4 检查有无遗漏

○硅酸钠： Na2O·SiO2 石棉：3MgO·CaO·4SiO2 长石：K2O·Al2O3·6SiO2 普通玻璃：CaO·Na2O·6SiO2 黏土：Al2O3·2SiO2·2H2O 4 传统硅酸盐材料，具有特殊功能的含硅物质。

水泥 黏土 玻璃

石英 陶瓷