文档介绍：第二节硅和二氧化硅[教学重点]硅和二氧化硅的的化学性质[教学过程设计]【引入】上堂课我们学****了碳族元素的共性,并复****了C的性质,这堂课我们进一步学****硅元素。硅在地壳中的含量仅次于氧,它有哪些性质呢?请大家看书第二节硅和二氧化硅,并思考:硅、硅的氧化物、硅酸盐的结构性质特点?【学生活动】阅读【讲解】硅以及含硅的化合物和我们生活密切相关,尤其随着电子工业和材料科学的发展,硅越来越重要。下面我们就来学****硅和硅化合物的性质,学****硅的性质,抓住它的共性和特性。【讲解】硅的存在。硅在自然界中没有游离态,以SiO2、硅酸盐形式存在,硅酸盐很稳定,而且很多不溶于水。比如,Na、K的化合物一般是可溶的,但是花岗岩中既含有钾元素,又含有硅元素,形成的一个复杂的化合物依据我们的常识判断是不溶于水的(正长石KAlSi3O8)。【提问】总结硅的物理性质。灰黑色固体,由金属光泽,硬脆。导电;是重要的半导体材料。熔沸点高,因为是原子晶体。【提问】硅的化学性质。注意反应条件。常温下硅可以和哪些物质反应?【讲解】常温下化学性质不活泼,除***气、氢***酸和强碱外,硅不跟其它物质反应。很少讨论***气、氢***酸的反应,硅和它们反应生成***化硅。【提问】***化硅中有几个共价键?四个,形成四***化硅。⑴Si+2F2===SiF4⑵Si+4HF===SiF4↑+2H2↑【讲解】硅和氢氧化钠的反应非常特殊,和元素周期表中硅前面的铝性质相似,铝的氧化物和氢氧化物有***,可以和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,金属铝也可以和氢氧化钠反应,生成偏铝酸钠和氢气,硅和氢氧化钠也可以反应生成氢气。⑶Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑反应机理:①Si+4H2OH4SiO4+2H2↑(可逆反应,极微弱反应)Si失去电子给了水中的氢离子,而一个水只电离出一个氢离子,氢氧根带负电,不能得到电子,只能得一个电子,所以4mol水得到4mol电子。②H4SiO4→H2SiO3+H2O③H2SiO3+2NaOH→Na2SiO3+2H2O消去3mol水,总式:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑但是:如果标电子转移,3mol水不能消去,4mol水得到4mol电子。【提问】加热条件下又可以和哪些物质反应?加热条件下,硅能跟一些非金属反应。⑷Si+O2SiO2(或点燃,氧气中)反应没有意义,自然界有很多SiO2,不必用辛苦制出的硅制二氧化硅。⑸Si+2Cl2SiCl4用于提纯硅。【简介】硅的工业制法。自然界中存在很多二氧化硅,用碳在高温下还原二氧化硅的方法制得粗硅。此反应是在电炉中进行,温度可以达到3000℃以上(酒精灯加热大约在600℃,酒精喷灯大约900℃)在这温度下不管碳多碳少只能生成CO。SiO2+2CSi+2CO↑如果碳多些,碳和硅反应生成SiC。SiC又叫金刚砂,是很好的磨料。SiO2+3CSiC+2CO↑粗硅与***反应生成的SiCl4,SiCl4液体通过蒸馏(就像水蒸馏得到纯净水一样),除去其中的硼、***等杂质。Si+2Cl2SiCl4然后在电炉中用氢气还原SiCl4,得到高纯度的硅。SiCl4+2H2Si+4HCl但是所得到的高纯硅是多晶硅,里面硅原子的排布杂乱无序,要作为半导体材料还需要在单晶炉中熔炼,变成6个9以上的单晶硅。【归纳】硅的用途。硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件,还