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1、电脑的中央处理器（电脑的中央处理器（CPUCPU）硅芯片的使用，使计算机的体积已缩小到笔硅芯片的使用，使计算机的体积已缩小到笔 记本一样大小了。记本一样大小了。你知道你知道“硅谷硅谷”吗吗 ？第一节 硅 无机非金属材料 学习目标 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质； 3. 知道硅及其化合物的用途； 学习重点、难点 硅及二氧化硅的性质 硅元素(silicon)在地壳中的含量氧48.6%硅26.3%铝7.73%铁4.75%钙3.45%钠2.74%钾2.47%镁2.00%氢0.16% 其他1.20%硅26.3%1、存在：没有游离态，只有化合态2、分布：自然界中分布广泛，在
2、地壳中居第二位，仅次于氧。是构成矿物和岩石的基本元素。一、硅单质画出碳和硅的原子结构示意图分析：既不易失电子，又不易得电子， 主要形成四价的化合物。硅元素1.1.物理性质物理性质 结构类似金刚石，为硬结构类似金刚石，为硬 而脆的灰黑色固体而脆的灰黑色固体, , 熔熔 点高点高, ,硬度大。硬度大。单质硅晶体硅无定形硅2、化学性质：不活泼 常温下，只与F2、HF、强碱反应Si + 2F2 = SiF4Si + 4HF = SiF4 + 2H2 Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2 加热条件下，与某些非金属反应Si + O2 SiO2Si + 2Cl2 SiCl4Si
3、+ C SiC高温(碳化硅，俗称 金刚砂)，制造 砂轮、砂纸3.3.用途用途晶体硅的导电性介于晶体硅的导电性介于 导体和绝缘体之间导体和绝缘体之间, ,是良好的是良好的半半 导体材料导体材料, ,硅是信息技术的关键硅是信息技术的关键 材料材料硅太阳能电池硅太阳能电池利用硅的半导体利用硅的半导体 性能，制成光电性能，制成光电 池池 ，将光能转化，将光能转化 为电能。为电能。4、硅的工业制法 ：粗硅：纯硅：2C+ SiO2= Si+2CO高温Si+2Cl2=SiCl4SiCl4+2H2=Si+4HCl高温Si O二二. .二氧化硅.SiO2SiOSiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定 坚
4、硬难熔坚硬难熔的固体，的固体， 熔沸点比较高，熔沸点比较高， 不溶于水不溶于水， 硬度比较大。硬度比较大。1.1.二氧化硅二氧化硅物理性质物理性质2 2、SiOSiO2 2的化学性质的化学性质（很不活泼）（很不活泼）（1 1）. .通性通性（酸性氧化物）酸性氧化物） 与碱性氧化物反与碱性氧化物反应应应应生成盐生成盐SiOSiO2 2 CaOCaO = CaSiO = CaSiO3 3 与强碱反应生成盐和水与强碱反应生成盐和水SiOSiO2 2 2NaOH = Na2NaOH = Na2 2SiOSiO3 3H H2 2O O高温高温水玻璃水玻璃 有粘性有粘性（2 2）. .特性特性 与与HFH
5、F的反应的反应（不与其它酸反应）（不与其它酸反应） SiOSiO2 2 4HF = SiF4HF = SiF4 4 2H2H2 2O O用途：雕刻玻璃用途：雕刻玻璃 弱氧化性弱氧化性工业上用此反应制备粗硅工业上用此反应制备粗硅高温高温电炉电炉物 质质二氧化硅(SiO2)二氧化碳(CO2)与水反应应与酸反应应-与碱反应应与碱性氧 化物 反应应 与碳反应应SiO2与CO2化学性质的比较 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
6、，能与氢氟酸反应 SiO2+ CaO=CaSiO3高温SiO2+2C=Si+2CO 高温 C+CO2=2CO高温思考：1、为什么实 验室中盛 放碱液的 试剂瓶要 用橡皮塞 而不能用 玻璃塞（ 玻璃中含 有SiO2） ？ 2、实验室能 否用玻璃 瓶保存氢 氟酸？二氧化硅（SiO2） 4、用途及危害（106页） 用途：制光导纤维、石英玻璃、石 英钟表等；制造电子工业中的重 要部件、光学仪器、高级工艺品 、眼镜片、精密仪器、轴承、耐 磨器皿等；制作装饰品。 危害：在隧道开凿，石英粉加工等工作环境 下易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入 含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病。 3、用途及危害 用途：制光导
7、纤维、石英玻璃、石 英钟表等制造电子工业中的重要 部件、光学仪器、高级工艺品、 眼镜片、精密仪器、轴承、耐磨 器皿等；制作装饰品。1、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃 上进行蚀刻，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物 质是 ( ）A、烧碱 B、纯碱C、氢氟酸 D、盐酸C练习2二氧化硅属于酸性氧化物，理由是 （ ）ASi是非金属元素 BSiO2对应的水化物是可溶性弱酸 CSiO2与强碱反应生成盐和水 DSiO2不能与酸反应 C3、实验室现提供下列试剂瓶, 细口磨口塞玻璃瓶 广口瓶 细口橡皮塞玻璃瓶 棕色广口瓶 细口塑料瓶， 如何存放下列药品?依据是什么? a.二氧化硅_b.氢氧化钠溶液 c.硝酸银
8、晶体_ d.氢氟酸_ e.浓硫酸_ 4、利用光导纤维能够传递光 的性质，可以把光信号传到远 方，构成光的“有线通信”系统 ，这就是光纤通信。下列关于 制光导纤维的原料及传递光信 号的物理原理均正确的是（ ）ACaCO3 ，光的折射 BSiO2 ，光的全反应射CCaO，光的干涉 DNa2CO3 ，光的衍射B 5、下列关于二氧化硅的叙述中， 不正确的是（ ） 在固态和液态时，导电性都很 差 能跟强碱反应，但不能与水反 应 SiO2的物理性质与CO2类似 既是酸性氧化物，又是碱性氧 化物 A、 B、 C、 D、 C三、硅酸：（1）硅酸的制备硅酸的制备Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2S iO
9、3（2）硅酸的性质硅酸的性质物理物理性质性质: :白色白色, ,胶状胶状, ,不溶于水的不溶于水的 物物 化学化学性质性质: :弱酸性弱酸性酸性比碳酸弱.H2SiO3+2NaOH=2 H2O +Na2SiO3不稳定性不稳定性H2SiO3=H2O+SiO2加热Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3（3 3）用途：可作干燥剂和催化剂的载体）用途：可作干燥剂和催化剂的载体最简单的硅酸盐是硅酸钠最简单的硅酸盐是硅酸钠（NaNa2 2SiOSiO3 3），）， 其其水溶液水溶液俗称为水玻璃，俗称为水玻璃， 硅酸钠不能燃烧且不易受腐蚀， 可用作肥皂填料、木材防火剂等可用
10、作肥皂填料、木材防火剂等 。硅酸钠硅酸钠 （NaNa2 2SiOSiO3 3）四、硅酸盐1.硅酸盐的表示方法：化学式法：氧化物法：硅酸钠：Na2SiO3 硅酸钙：CaSiO3硅酸钠：Na2O SiO2 硅酸钙： CaO SiO2高岭石：Al2O3 2SiO2 2H2O 石棉： CaO 3MgO 4SiO2 沸石： Na2 O Al2O3 3SiO2 2H2O 云母： K2O 3Al2O3 6SiO2 2H2O长石： K2O Al2O3 6SiO2 氧化物形式表示方法： 活泼金属氧化物较活泼金属氧化物SiO2 H2O高岭石： Al2Si2H4O9 石棉： CaMg3Si4O12 沸石： Na2A
11、l2Si3O12 云母： K2Al6Si6O24长石： K2Al2Si6O16五、硅酸盐工业（1）玻璃原料：纯碱、石灰石、石英 设备：玻璃窑 条件：高温熔融 主要反应：主要成份：硅酸钠、硅酸钙、二二 氧化硅氧化硅高温SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2高温（2）水泥原料：黏土、石灰石、石膏 设备：水泥回转窑 条件：煅烧 主要成份：硅酸三钙、硅酸 二钙、铝酸三钙等（3）陶瓷原料： 黏土 条件： 高温 烧结1下列物质中主要成分不是二氧化硅的是 （ ） A硅胶 B水晶 C玛瑙 D硅石 2NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂 瓶中 （ ）
12、 A具有玻璃塞的细口瓶 B具有玻璃塞的广口瓶C带滴管的滴瓶 D具有橡胶塞的细口瓶 3可以用来制取半导体材料（如大规模集成电路）的 是 （ ） A二氧化硅B粗硅C高纯硅 D硅酸盐 4下列不是水玻璃用途的是 （ ） A肥皂填料 B木材防火剂 C纸板黏胶剂D建筑装饰材料 5下列不属于传统硅酸盐产品的是（ ） A玻璃 B水泥 C光导纤维 D陶瓷 ADCDC6二氧化硅的化学性质很不活泼，几乎所有的酸都不与 其反应，但有一种酸能够和二氧化硅发生反应，这种酸是 A浓盐酸 B硫酸 C硝酸 D氢氟酸 7能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（ ） ACO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水 BCO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀 C高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2 D氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可 溶性硅酸盐溶液中生成沉淀 8二氧化硅属于酸性氧化物，理由是 （ ）ASi是非金属元素 BSiO2对应的水化物是可溶性弱酸 CSiO2与强碱反应生成盐和水 DSiO2不能与酸反应 DBC
