第3節(jié)

元素周期律與元素周期表第1章原子結(jié)構(gòu)元素周期律硅及其化合物追溯硅的歷史一、硅單質(zhì)及其性質(zhì)地殼中含量第二的元素，自然界中以化合態(tài)存在1、Si元素的存在

：地殼中各種元素的含量圖2、Si的物理性質(zhì)顏色灰黑色，有金屬光澤狀態(tài)固體硬度大熔沸點高導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間同素異形體：晶體硅和無定形硅一、硅單質(zhì)及其性質(zhì)3、單質(zhì)硅的化學(xué)性質(zhì)（1）與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑③Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4↑+2H2↑（2）與NaOH溶液反應(yīng)②Si+2Cl2==SiCl4

高溫有刺激性氣味氣體，有毒常溫?zé)o色透明液體，有毒，高溫氣體化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常溫不易與H2、O2、Cl2、硫酸、硝酸、鹽酸等物質(zhì)反應(yīng)（3）特性：只能與氫氟酸反應(yīng)SiF4是鹽嗎？堿式制氫一、硅單質(zhì)及其性質(zhì)3、單質(zhì)硅的用途（半導(dǎo)體、光伏材料等）太陽能電池電腦的中央處理器（CPU）硅光電池大規(guī)模集成電路硅芯片、大規(guī)模集成電路及相應(yīng)的計算機技術(shù)都需要有高純度的硅才能實現(xiàn)一、硅單質(zhì)及其性質(zhì)★4、硅的制備用碳在高溫下還原二氧化硅的方法制得粗硅

與氯氣反應(yīng)：生成的SiCl4液體通過精餾，除去其中的硼、砷等雜質(zhì)，然后用氫氣還原SiO2+2C==Si(粗硅)+2CO↑

高溫Si+2Cl2=SiCl4（溫度為400-500℃）

高溫SiCl4+2H2==Si(純硅)+4HCl

高溫（副反應(yīng)：Si+C==SiC）高溫1）制得粗硅

2）制得SiCl43）Si(純硅)二、二氧化硅1、二氧化硅的物理性質(zhì)①與燒堿溶液反應(yīng)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O（1）酸性氧化物②與氧化鈣反應(yīng)（3）與碳酸鹽反應(yīng)SiO2+Na2CO3==CO2↑+Na2SiO3高溫（2）弱氧化性SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（唯一）（4）不與酸反應(yīng)（除氫氟酸以外）SiO2+CaCO3==CO2↑+CaSiO3高溫SiO2+2C==Si+2CO↑高溫2、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)雕刻玻璃SiO2+CaO==CaSiO3

高溫石英坩堝不能燒什么？HF如何保存？水玻璃、泡花堿二、二氧化硅3、存在形式沙子、水晶、石英、瑪瑙（摻雜）4、用途(1)沙子是基本的建筑材料。(2)純凈的SiO2是現(xiàn)代光學(xué)及光纖制品的基本原料，可以制作光導(dǎo)纖維。(3)石英和瑪瑙制作飾物和工藝品。三、硅酸1、硅酸的物理性質(zhì)

硅酸是一種難溶于水的白色固體。2、硅酸的化學(xué)性質(zhì)（1）不穩(wěn)定性（2）弱酸性H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O3、硅酸的制備Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓三、硅酸鹽表示方法①化學(xué)式法：②氧化物法：硅酸鈣：CaSiO3硅酸鈉：Na2O·SiO2硅酸鈣：CaO·SiO2拆分原則要領(lǐng)：格式：順序：兩邊原子個數(shù)守恒金屬氧化物·二氧化硅·水金屬按活動順序表鎂橄欖石：Mg2SiO4高嶺石：Al2(Si2O5)(OH)42MgO·SiO2Al2O3·2SiO2·2H2ONa2CaSi6O14：

；K2H4Al6Si6O24：

。KAlSi3Ox：

；x=

。CaO·Na2O·6SiO28K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2OK2O·Al2O3·6SiO2交流討論1.試劑的保存SiO2+4HF=SiF4+2H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2ONa2SiO3有黏性，將瓶口和瓶塞黏結(jié)。所以一般用橡膠塞或木塞保存氫氧化鈉溶液。可以用玻璃瓶，不能用玻璃塞。因為它本身是一種粘合劑。（1）普通玻璃的成分中含有SiO2，保存硅酸鈉溶液可以用玻璃瓶嗎？可以用玻璃塞嗎？（2）保存NaOH溶液的試劑瓶為什么不能用玻璃塞?

（3）保存氫氟酸的試劑瓶為什么不用玻璃瓶而用塑料瓶?交流討論硅膠干燥劑是一種高微孔結(jié)構(gòu)的高活性吸附劑，通常用硅酸凝膠(H2SiO3)經(jīng)老化脫水等一系列后處理過程而制得。化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，除強堿、氫氟酸外不和任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。具強烈的吸濕性能。廣泛用于儀器儀表、設(shè)備機械、皮革箱包、食品藥品等的貯存和運輸中的防潮、防霉和銹蝕。2.如何由二氧化硅制備硅酸凝膠？請將設(shè)計思路寫下來，包括原料、反應(yīng)方程式。3.將足量CO2氣體通入水玻璃中，然后加熱蒸干，再在高溫下充分灼燒，最后所得的固體是_____SiO2

中性干燥劑五、無機非金屬材料無機非金屬材料傳統(tǒng)無機非金屬材料新型無機非金屬材料新型陶瓷生物陶瓷高溫結(jié)構(gòu)陶瓷壓電陶瓷無機非金屬材料中也有金屬元素五、無機非金屬材料1、玻璃原料純堿、石灰石、石英反應(yīng)方程式普通玻璃成分Na2SiO3

、CaSiO3、SiO2補充：①有色玻璃：藍色（加Co2O3）、紅色（加Cu2O）。②鉛玻璃：加PbO，增大折光率，制光化學(xué)儀器。③鋼化玻璃：成分同普通玻璃，工藝不同。④硼酸鹽玻璃：耐聚冷聚熱，耐酸堿腐蝕，制化學(xué)儀器。CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑高溫Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑高溫固溶膠五、無機非金屬材料2、陶瓷（最早的硅酸鹽材料）主要原料：黏土3、水泥原料石灰石、黏土成分特性水硬性（復(fù)雜的物理化學(xué)變化）3CaO·SiO2硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣2CaO·SiO23CaO·Al2O3五、無機非金屬材料玻璃（玻璃熔爐）水泥（水泥回轉(zhuǎn)窯）陶瓷（陶瓷窯）原料純堿、石灰石、石英黏土、石灰石黏土反應(yīng)原理CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑復(fù)雜的物理、化學(xué)變化復(fù)雜物理、化學(xué)變化高溫高溫主要成分SiO2CaSiO3Na2SiO3硅酸二鈣:2CaO·SiO2硅酸三鈣:3CaO·SiO2鋁酸三鈣:3CaO·Al2O3硅酸鹽特性非晶體，透明、無固定熔點，可在一定溫度范圍內(nèi)軟化水硬性：無論在水中還是在空氣中均能硬化（是不可逆過程）抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣種類普通玻璃、有色玻璃特種玻璃、鋼化玻璃不同標號土器、陶器、瓷器、炻器等課堂鞏固1、關(guān)于硅的化學(xué)性質(zhì)的敘述中，正確的是：

A．常溫時不和任何酸反應(yīng)B．常溫時