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硅单质

硅单质
最外层电子数是4,碳也是。 思考2:碳、硅原子主要显几价?
正四价(+4价)
硅的结构特点
硅原子最外层有4个电子 既不容易失电子,也不容易得电子
主要形成四价的化合物
1、硅的工业制法 :
粗硅:
高温
2C+ SiO2=== Si+2CO↑
纯硅:Si+2Cl2====SiCl4
高温
SiCl4+2H2===Si+4HCl
第四章 非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角 ——硅
思考:提及到“硅”这一个词,你能联想到哪些
硅谷: 美国新兴的高技术产业开发区,电子技术研 究中心,计算机生产的重要基地,位于加利 福尼亚州圣弗朗西斯科南端.
半导体: 单晶硅是半导体器材的核心材料,硅半导 体是集成电路的主要材料,估计在21世 纪,硅仍然会占半导体材料的95%以上.
硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳 中大部分的岩石、沙子和土壤、
约占地壳总量的90%以上。
我们生存的地球,她坚硬的 地壳是由什么构成的?
岩石 ——构成岩石的主要成分
是硅酸盐及硅的氧化物。
硅元素(silicon)在地壳中的含量
氢0.16% 其他1.20%
镁2.00%
钾2.47%
钠2.74% 钙3.45% 铁4.75%
从古到今在无机非金属材料中硅一直都扮演着主要的角色硅原子最外层有4个电子既不容易失电子也不容易得电子主要形成四价的化合物2csiosi2cosi2clsi4hclsi2fsic高温si2xxclbrisi4hfsifhf强碱反应晶体硅是良好的半导体材料晶体硅的结构晶体硅的结构类似于金刚石太阳能电池cpucpu大规模集成电路变压器铁芯等太阳能电池

硅课件

硅课件

1、 实验室有五种试剂,根据它们各 自的性质,必须选择适当的试剂瓶盛放, 请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间 进行连线。
试剂
二氧化硅
试剂瓶细口Biblioteka 口塞氢氧化钠溶液氢氟酸
广口瓶
细口塑料瓶
浓硫酸
细口橡皮塞
3、下列药品的贮存方法正确的是
( AC )
A、硅酸钠溶液应密封在带橡胶塞的试剂瓶中
B、氢氧化钠溶液密封在带玻璃塞的试剂瓶中
4、硅酸盐组成的表示
用二氧化硅、金属氧化物和水的形式表示其组成。 高岭石 Al2(Si2O5)(OH)4
2SiO 2H 表示成: Al2O3 · 2· 2O K(Al2Si3O10)(OH)2→ K2O· 2O3· 2· 2O 2Al 6SiO 2H
练习:将下列硅酸盐改写成氧化物的形式
泡沸石 Na2Al2(Si2O7)(OH)2 Na2O· 2O3· Al 2SiO2· 2O H 钙沸石 CaAl2Si3O10· 2O 3H CaO· 2O3· Al 3SiO2· 2O 3H 绿柱石 Ba3Al2Si6O18 3BaO· 2O3· Al 6SiO2
一、硅单质
单质硅有晶体硅和无定形两种。结 构类似于金刚石,是带有金属光泽的灰 黑色固体,熔点1410℃,硬度大、有脆 性,在常温下化学性质不活泼。 处于金属与非金属的过渡位置。晶 体硅的导电性介于导体和绝缘体之间, 是良好的半导体材料
滑石 Mg3(Si4O10)(OH)2
3MgO· 4SiO2· 2O H
2、下列各组物质有关性质关系的 比较,正确的是 C A.稳定性:CO2 > SiO2 B.酸性:H2SiO3 > H2CO3 C.熔点:SiO2 > CO2(干冰) D.导电能力:Si > Cu

(新教材)2020化学人教必修第二册课件:5

(新教材)2020化学人教必修第二册课件:5

(5)用途 ①建筑材料、 光导 纤维、 石英 坩埚、饰物和工艺品。 ②光导纤维:主要成分: SiO2 。
高温结构陶瓷 ③新型陶瓷压透电明陶陶瓷瓷
超导陶瓷
④碳钠米材料富碳勒钠烯米管 石墨烯
[即学即练]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)硅元素在自然界中既有化合态,又有游离态。( × ) (2)SiO2 是空间正四面体网状结构晶体。( √ ) (3)SiO2 是酸性氧化物,与任何酸都不能发生反应。( × ) (4)利用石英坩锅可熔融 NaOH 固体。( × ) (5)氢氟酸不能用玻璃试剂瓶保存。( √ )
2.三种常见的硅酸盐产品——传统无机非金属材料
硅酸盐 产品
原料
主要设备
主要成分
水泥 玻璃
石灰石、黏土
纯碱、石灰 石、石英砂
水泥 回转窑
玻璃窑
硅酸二钙:2CaO·SiO2 硅酸三钙:3CaO·SiO2 铝酸三钙:3CaO·Al2O3
Na2O·CaO·6SiO2
陶瓷
黏土
Al2O3·2SiO2·2H2O
2.玻璃、陶瓷和水泥是重要的无机非金属材料,它们的主 要成分中都含有的元素是( )
A.氮 B.硫 C.硅 D.氯
解析:玻璃、陶瓷、水泥属于传统的无机非金属材料,它们 的主要成分中都含有硅元素和氧元素,故选项 C 正确。
答案:C
3.关于地壳中含量占第一位和第二位的元素之间形成的化 合物,有关其说法正确的是( )
(1)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中,生产普通 玻璃的主要原料有___纯___碱__、__石__英__砂__、__石__灰__石_______。
(2)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的 基础材料。工业上提纯硅有多种技术路线,其中一种工艺流程示 意图如下:

2015-2016学年江西省吉安一中高一化学课件4.1-无机非金属材料的主角——硅

2015-2016学年江西省吉安一中高一化学课件4.1-无机非金属材料的主角——硅

Si
所以硅原子既不易得电子,也不易失电子。
第十一页,共31页。
二、CO2和SiO2的性质比较 CO2和SiO2都属于酸性氧化物,化学性质有一定的相似 性,但在物理性质和某些化学性质方面却有很大的差异。
第十二页,共31页。
三、硅酸 1.硅酸的制法
二氧化硅对应的水化物是硅酸,二氧化硅是硅酸的酸酐。 与一般的酸相比,硅酸的组成和结构复杂得多,常用化学式 H2SiO3来表示硅酸。
答案 A 知识点2:硅酸盐氧化物形式的表示 例2 某硅酸盐可表示为MgaSi4O10(OH)b(其中a、b为正 整数),试答复: (1)a与b应满足的关系是______________(写表达式)。
第二十六页,共31页。
(2)a能否等于2?__________(填“能〞、“不能〞或“无 法确定〞),理由是____________________。
D.二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大的差异 解析 二氧化硅虽然是酸性氧化物,但它能与氢氟酸反响,所 以C选项是不正确的。 答案 C
第十四页,共31页。
跟踪练习1 地壳中含量占第一、二位的元素之间形成的化 合物不具有的性质是( )
A.熔点高,硬度大
B.常温下能与烧碱溶液反响
C.高温时能与纯碱反响
但能跟F2反响:Si+2F2=SiF4;
在加热条件下,硅能与O2反响生成SiO2,反响的化学方程式为
Si+O2
SiO2。
2.工业上用碳在高温下复原SiO2的方法制得含有少量杂质的粗
硅,经过提纯后可以得到高纯硅,其主要反响的化
学方程式为2C+SiO2
2CO↑+Si。
五、硅及其化合物的特性
1.非金属单质一般为非导体(石墨能导电),硅的晶体

2020-2021高中化学1学案:4.1 第2课时硅酸盐和硅单质含解析

2020-2021高中化学1学案:4.1 第2课时硅酸盐和硅单质含解析

2020-2021学年高中化学人教版必修1学案:4.1 第2课时硅酸盐和硅单质含解析第2课时硅酸盐和硅单质一、硅酸盐1.概念:硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。

2.硅酸盐的性质:硅酸盐是一类结构复杂的固态物质,大多不溶于水,化学性质很稳定.3.硅酸盐组成的表示:通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成.例如:Na2SiO3:Na2O·SiO2;长石:KAlSi3O8:K2O·Al2O3·6SiO2。

4.最常见的硅酸盐——Na2SiO3。

Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,能制备硅胶和木材防火剂。

5.三种常见的硅酸盐产品。

6.其他含硅的物质。

二、硅单质1.物理性质晶体硅是有金属光泽的灰黑色固体,熔点高、硬度大、有脆性。

晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料。

2.化学性质(1)稳定性:常温下硅的化学性质不活泼,只能与氟气(F2)、氢氟酸(HF)和强碱溶液反应.化学方程式分别为:Si+2F2===SiF4,Si+4HF===SiF4↑+2H2↑,Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。

(2)还原性:在加热条件下,硅能与一些非金属单质发生反应:Si+2Cl2错误!SiCl4,Si+O2错误!SiO2,Si+C错误!SiC。

3.工业制法(1)制粗硅:SiO2+2C错误!Si(粗)+2CO↑;(2)粗硅提纯:Si+2Cl2错误!SiCl4,SiCl4+2H2错误!Si(纯)+4HCl。

4.用途(1)用做半导体材料,制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件。

(2)制合金,如含硅4%的钢可制成变压器的铁芯,含硅15%的钢可制造耐酸设备等。

(3)制造光电池,将光能直接转换为电能。

知识点一硅酸盐的表示方法1.规律通常用氧化物的形式来表示硅酸盐的组成。

硅酸盐中的硅元素以SiO2的形式表示,金属元素如Na、K、Mg、Al、Ca等,以它们常见的氧化物形式表示,氢元素以H2O的形式表示。

硅酸盐 PPT

硅酸盐 PPT
硅酸盐及硅单质
1、硅酸盐是由 硅 、 氧 和 金属 组成的化合 物。硅酸盐是一类结构复杂的物质,一般
都不溶于水 ,化学性质 很稳定 。通常用 二氧化硅 和金属氧化物 的形式表示其组成。
2、硅酸钠水溶液俗称 水玻璃 ,可用作肥皂填 料、木材 防火剂 ,及黏胶剂 。
3、单质硅有 晶体 和 无定形 两种。晶体硅 是有金属光泽的灰黑色固体,熔点 高 ,硬 度 大 ,在常温下化学性质 不活泼 。
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3、硅的用途
晶体管、集成电路、硅整流器、太阳能电 池、硅合金等。
晶体管
集成电路
在太阳能方面的利用
卫星的翅膀
汽车的尾巴
无机非金 属材料
新型无机非金属材料
传统无机非金属材料 (硅酸盐为主要成分)
水泥 玻璃 陶瓷
特权福利
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无机非金属材料-ppt课件

无机非金属材料-ppt课件
碳原子
C60
石墨片层
纳米
碳原子
特别提示
碳纳米材料(富勒烯、石墨烯等)、金刚石、石墨都是碳的同素异形体,它们具有不同的结构(碳原子排列方式不同)和性质。
(1)硅晶片是生产芯片的基础材料( )(2)生产光导纤维的原料是二氧化硅( )(3)二氧化硅是酸性氧化物,只能与碱反应,不能与酸反应( )(4)磨口玻璃塞试剂瓶不能盛放烧碱溶液,但能盛放氢氟酸( )(5)金刚砂和金刚石结构类似,互为同素异形体( )(6)富勒烯和石墨烯完全燃烧的产物都是二氧化碳( )
解析 水玻璃为硅酸钠溶液,其化学性质稳定,但可与空气中的二氧化碳反应生成硅酸沉淀。
1
2
3

3.某博物馆陈列着大量明清砖瓦和精美瓷器(婺州窑),婺州窑瓷器胎体的原料为高岭土[AlnSi2O5(OH)4]。下列说法不正确的是A.古代的陶瓷、砖瓦都是硅酸盐产品B.高岭土为含水的铝硅酸盐C.n=3D.我国在新石器时代已能烧制陶器
第三节 无机非金属材料
第五章 化工生产中的重要非金属元素
1.了解硅酸盐及其结构特点,了解传统硅酸盐产品(陶瓷、玻璃、水泥)的工业生产(原料、设备等)。2.了解硅和二氧化硅的性质,认识碳化硅、氮化硅、纳米材料等新型无机非金属材料。3.知道硅及其化合物在材料家族中的应用,增强关注社会的意识和责任感。
核心素养发展目标
解析 普通玻璃主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。
1.下列关于硅酸盐材料的说法错误的是A.生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷B.普通玻璃的主要成分是二氧化硅C.陶瓷的主要原料是黏土D.硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要原料
1
2
3

2.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是A.这是一种矿物胶,既不燃烧也不受腐蚀B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C.木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D.水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质

第五章 第三节无机非金属材料复习课件 2021-2022学年高一化学人教版(2019)必修2

第五章 第三节无机非金属材料复习课件 2021-2022学年高一化学人教版(2019)必修2

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一、硅酸盐及其结构 (1)硅它们种类繁多、组成各异、结构复杂, 在自然界中广泛存在。 (2)硅酸盐的结构 在硅酸盐中,Si 和 O 构成了硅氧四面体,其结构如图所示。每个 Si 结合 4 个 O,Si 在中心,O 在四面体的 4 个顶角;许多这样的四面体还可以通过顶角的 O 相互连接, 每个 O 为两个四面体所共有,与 2 个 Si 相结合。
化学·必修二
2.硅和二氧化硅 (1)硅的存在与性质 ①硅在自然界主要以硅酸盐和氧化物的形式存在; ②单质硅是应用最为广泛的半导体材料; ③高温下,硅能与氧气反应生成 SiO2,与氯气反应生成 SiCl4。 (2)二氧化硅的性质 ①二氧化硅硬度大、熔点高,不溶于水; ②酸性氧化物:SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O; ③具有氧化性:SiO2+2C=高==温==Si+2CO↑; ④特性:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。
化学·必修二
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二、常见的硅酸盐材料
陶瓷
普通玻璃
普通水泥
纯碱(Na2CO3)、石灰石 主要原料:石灰石、黏土
原料 黏土 (CaCO3)、石英砂 辅助原料:适量的石膏
(SiO2)
设备

玻璃窑
水泥回转窑
硅酸钠(Na2SiO3)、硅 硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸
主要
成分复杂 酸钙(CaSiO3)、二氧化 二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙
答案:A
化学·必修二
3.下列关于硅酸盐材料的说法错误的是( ) A.生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷 B.普通玻璃的主要成分是二氧化硅 C.陶瓷的主要原料是黏土 D.硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要原料
解析:普通玻璃主要成分为 Na2SiO3、CaSiO3 和 SiO2。 答案 B
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4-1-2 硅酸盐和硅单质appt
4-1-2 硅酸盐和硅单质appt
12.已知滑石粉的化学式为 Mg3Si4O10(OH)2,色白、 滑爽、柔软、耐火。下列有关说法不正确的是( )
4-1-2 硅酸盐和硅单质appt
4-1-2 硅酸盐和硅单质appt
解析 工业上用还原剂 C 与 SiO2 反应制备单质硅,A 错误;硅在地壳中含量居第二位,仅次于氧,B 错误;硅 在自然界中以化合态存在,C 错误。
4-1-2 硅酸盐和硅单质appt
4-1-2 硅酸盐和硅单质appt
8.下列对晶体硅的有关叙述正确的是( ) A.晶体硅和金刚石的物理性质相似 B.通信光缆、计算机芯片的主要成分是半导体材料硅 C.晶体硅是一种良好的半导体材料,但是它的提炼工 艺复杂,价格昂贵,没有被广泛使用 D.晶体硅具有金属光泽,故它属于金属材料,可以导 电
4-1-2 硅酸盐和硅单质appt
5.镁橄榄石(2MgO·SiO2)中阴离子是( ) A.SiO44- B.SiO46- C.SiO23- D.SiO45- 解析 将镁橄榄石写成硅酸盐的形式,其化学式为 Mg2SiO4 故阴离子为 SiO44-。
4-1-2 硅酸盐和硅单质appt
4-1-2 硅酸盐和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ单质appt
4-1-2 硅酸盐和硅单质appt
[B 篇 综合提升训练] 11.化学在生产生活和科学研究中具有重要的作用。下 列说法正确的是( ) ①硅石的主要成分是二氧化硅 ②三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料 ③太阳能电池采用硅材料制作,太阳能电池在生活中的 应用有利于环保、节能 ④二氧化硅的熔点高,硬度大,可用来制造电子部件和 光学器件
课后提升练习
[A 篇 知识对点训练] 知识点 1 硅酸盐 1.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是 () A.水玻璃是一种矿物胶,既不燃烧也不受腐蚀 B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料 C.木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧 D.水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质
解析 由于 H2SiO3 的酸性比碳酸要弱,故将水玻璃露 置在空气中时,会发生以下反应而变质:Na2SiO3+CO2+ H2O===Na2CO3+H2SiO3↓。
4-1-2 硅酸盐和硅单质appt
4-1-2 硅酸盐和硅单质appt
解析 晶体硅的结构与金刚石相似,是具有正四面体 型的空间立体网状结构,所以物理性质与金刚石相似,熔、 沸点高,硬度大;通信光缆的主要成分是 SiO2;晶体硅是 一种良好的半导体材料,被广泛使用;晶体硅是一种非金 属单质。
4-1-2 硅酸盐和硅单质appt
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⑤水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 A.①②③ B.②④⑤ C.③④⑤ D.①②③④ 解析 硅石的主要成分是二氧化硅;水泥属于传统硅酸 盐产品;太阳能电池的主要原料是硅;水晶项链的主要成分 是 SiO2,餐桌上的瓷盘是硅酸盐制品;硅是半导体材料, 可制造电子部件,二氧化硅光学性能优良,可制光学器件。 综上所述,选 A。
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9.在室温下,下列物质不与晶体硅反应的是( )
A.F2
B.氢氟酸
C.KOH 溶液 D.Cl2
解析 硅化学性质稳定,只有在加热或高温下才能与 O2、Cl2 等非金属单质反应。
4-1-2 硅酸盐和硅单质appt
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10.用石英制取并获得高纯硅的主要化学反应如下: ①SiO2+2C=高==温==Si(粗)+2CO↑ ②Si(粗)+2Cl2==△===SiCl4 ③SiCl4+2H2=高==温==Si(纯)+4HCl 下列关于上述反应的分析不正确的是( ) A.①③属于置换反应,②属于化合反应 B.高温下焦炭与氢气的还原性均强于硅的
4-1-2 硅酸盐和硅单质appt
4-1-2 硅酸盐和硅单质appt
C.上述反应中,每消耗或生成 28 g 硅,均转移 4 mol 电子
D.高温下将石英、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合 可得高纯硅
解析 选项 D,反应中把生成的易挥发的 SiCl4 分离出 来后再用氢气还原才可以得到高纯硅,错误。
4-1-2 硅酸盐和硅单质appt
2.下列叙述正确的是( ) A.Na2SiO3 是硅酸盐,所以不溶于水 B.电影银幕用水玻璃浸泡,主要是为了防腐 C.建筑工业常用水玻璃作黏合剂 D.用水玻璃浸泡铁道的木制枕木,主要是为了防火
解析 Na2SiO3 既是硅酸盐,又是钠盐,硅酸盐大多难 溶于水,而钠盐均易溶于水,Na2SiO3 能溶于水;浸泡银幕 主要是为了防火,而浸泡枕木主要是为了防腐;水玻璃有 黏合作用,常作黏合剂。
知识点 2 硅单质 6.下列关于硅的说法不正确的是 ( ) A.硅是非金属元素,它的单质是灰黑色有金属光泽的 固体 B.硅的导电性能介于导体和绝缘体之间,是良好的半 导体材料 C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质发生反 应 D.加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属反 应
4-1-2 硅酸盐和硅单质appt
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解析 硅的导电性能介于导体和绝缘体之间,是良好 的半导体材料;硅的化学性质稳定,常温下可与 F2、氢氟 酸、强碱溶液等反应,加热和高温下可与 O2、Cl2 等非金 属反应。
4-1-2 硅酸盐和硅单质appt
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7.下列有关硅的叙述中,正确的是( ) A.工业上通常以 SiO2 为原料,用氧化剂与其反应制 备单质硅 B.硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含 量在所有的元素中居第一位 C.硅的化学性质不活泼,在自然界中以游离态存在 D.硅元素在自然界中主要以氧化物和硅酸盐的形式存 在
3.下列物质是纯净物的是( )
A.玻璃
B.水泥 C.纯碱
D.水玻璃
解析 玻璃、水泥均是多种硅酸盐的混合物,水玻璃是 Na2SiO3 的水溶液,也是混合物;纯碱 Na2CO3 是纯净物。
4.制取下列物质不需要用石灰石作原料的是( ) A.硅酸 B.水泥 C.玻璃 D.生石灰
解析 硅酸由可溶性硅酸盐与酸反应制得。
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