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1、无机非金属主角硅,Si元素,硅在地壳中的含量仅次于氧，为26.3%. 全部以 态存在。硅元素位于元素周期表中的第周期，族：其原子结构示意图：,硅的原子结构示意图：,其原子既不易失去又不易得到电子，主要形成四价化合物。,1、Si在自然界中的存在形态：,2、Si在自然界中的存在形式：,3、Si在周期表中位于：,4、C、Si原子的最外电子层上有4个电子（画出C、Si原子的结构简图），其原子既难失去电子又难得到电子（难于形成阴、阳离子），主要形成4价的化合物。,SiO2和硅酸盐,C：2、4、4,Si：4、4,化合态,5、主要化合价,第IVA族第3周期。,Si元素,一 、SiO2及硅酸 1、二氧化硅,是
2、酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。,高温,a 、不能与水化合,b、与碱性氧化物化合：SiO2+CaO CaSiO3SiO2+Na2O Na2SiO3,C、与碱反应：SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O,注意：盛碱溶液的试剂瓶一般用橡胶塞，不能用玻璃塞。为什么？,高温,与HF反应：SiO2+4HF SiF4+2H2O,注意：一般用塑料试剂瓶盛氢氟酸，不能用玻璃试剂瓶。为什么？,（用于雕刻玻璃）,弱氧化性：SiO2 + 2C Si + 2CO,高温,Si + C SiC（金刚砂）,高温,SiO2 + 3C SiC + 2CO,高温,SiO2 + 2Mg Si+ 2MgO,高温,SiO2 +
3、 4Mg Mg2Si + 2MgO,高温,与Na2CO3等反应：SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2 SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2,高温,高温,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。,（5）SiO2的用途与危害：,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（旧称矽肺）。,危害：,用途：,二氧化硅和二氧化碳的比较,CO2,SiO2,表示二氧化碳分子及其组成,表示二氧化硅晶体中硅氧原子个数比,气态,固态,很小
4、,很大,可溶于水,不溶于水,很低,很高,高温,稳定,很稳定,CO2+H2O=H2CO3,不反应,CO2+CaO = CaCO3,SiO2+CaO = CaSiO3,CO2+2NaOH =Na2CO3+H2O,SiO2+2NaOH =Na2SiO3+H2O,不反应,SiO2+4HF =SiF4+2H2O,化学性质,高温,SiO2 + Na2CO3 =Na2SiO3 + CO2 SiO2 + CaCO3 =CaSiO3 + CO2,高温,高温,CO2 + C = 2CO,高温,SiO2 + 2C = Si + 2CO,CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3CO2 +H2O+ CaCO3 =
5、Ca（HCO3）2,二氧化硅晶体结构,二氧化硅,10928,180,在二氧化硅晶体中，一个硅原子跟4个氧原子结合，同时每个氧原子 跟两个硅原子结合。实际上，二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子按 1 ：2的比例所组成的立体网状结构的晶体。它的熔点（1723）沸点 （2230）高，硬度大，不导电，难溶于一些常见的溶剂。,Si,O,二氧化硅晶体结构,2、硅酸（H2SiO3）,H2SiO3是SiO2的对应水化物（ SiO2 是H2SiO3的酸酐），是一种不溶性酸，是一种白色固体，其酸性比H2CO3还弱。,（1）制法可溶性硅酸盐与酸反应：,滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，同时有白色
6、胶状沉淀产生,a、Na2SiO3溶液呈碱性，b、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，c、先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶，d、静置则形成硅酸沉淀。,Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3,（2）酸性太弱，只能与强碱发生中和反应H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H2O,（3）不稳定（比H2CO3稳定），受热易分解,用H2CO3可制得H2SiO3 ，可证明H2SiO3 的酸性比H2CO3弱。,SiO32- + H2O + CO2= CO32- + H2SiO3,Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3,SiO32-
7、 + 2H+ = H2SiO3,Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3,3、硅酸钠（Na2SiO3），俗名叫泡花碱，白色固体，易溶 于水，其水溶液俗名叫水玻璃。,2、结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定,1、由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。,二、硅酸盐,先变干，后燃烧,仅变干，不燃烧,Na2SiO3溶液可作木材、纸张的防火剂,水玻璃是无色粘稠的液体，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强。可用作肥皂填料，木材、织物的防腐剂和防火剂，建筑、纸张的黏胶剂。,（2）氧化物化学式法：金属氧化物（低价高价）二氧化硅水,（1）盐化学式法： 如：Na2SiO3、CaSiO3、K2S
8、iO3 等,4、硅酸盐组成的表示方法：,滑 石：3MgO4SiO2H2O,云 母：K2O3Al2O36SiO22H2O,沸 石：Na2OAl2O33SiO22H2O,石 棉：3MgOCaO4SiO2,高岭石（黏土）：Al2O32SiO22H2O,如：,能表示成盐的形式吗？,Si,10928,返 回,晶体硅的晶体结构与金刚石相似，也是 由一个硅原子与4个硅原子结合形成 正四面体，许多这样的正四面体向 周围空间延伸形成空间网状 的结构。但由于硅原子半 径比碳原子半径大，所以， 其熔沸点要比金刚石低， 硬度要比金刚石小。,1、晶体结构,三、硅单质,硅单质有晶体和无定形两种，晶体硅的结构跟金刚石相似，
9、都是具有正四面体结构的立体网状结构的晶体。,3、化学性质,常温下，硅的化学性质很稳定，除F2、HF和强碱外，硅不跟其它物质（如O2、Cl2、H2SO4、HNO3等 ）反应。,晶体硅是带有金属光泽、灰黑色、硬而脆的固体，熔、沸点高，导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。,2、物理性质,（1）常温下能发生的反应Si+2F2= SiF4 Si+4HF= SiF4 +2H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2,生氢剂：,4、用途,晶体硅可用来制造集成电路、晶体管、整流器等半导体器件和光电池，硅芯片是各种计算机、微电子产品的核心，硅还可以用于制造铝合金、铁合金等。,5、硅的工业制法,高纯硅的一般纯度要求达到99.9999%，甚至达到99.9999999%以上。,
