20192020年高中化学第一节：无机非金属材料的主角硅教案新人
教版必修1
教学目的1：1了解碳、硅及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。2知道水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途。教学课时：
25课时知识体系11硅及其化合物
⑴碳和硅的比较
位置、原子结构示意图原子半径成键特点
碳第2周期第AⅣ族
硅第3周期第AⅣ族
相对较小
相对较大
难以得失电子，主要靠共价键晶体硅的结构与金刚石的结构相似，具有正四
与其它原子结合
面体型结构的原子晶体
物理性质化学性质
工业制法
在高温和点燃下有强还原性
点燃
2CO2
2CO
点燃
CO2
CO2
3CFe2O3
2Fe3CO↑
晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
硅和锗是重要的半导体材料
①加热条件下，能跟一些非金属单质起反应。
SiO2
SiO2
Si2H2
SiH4
②常温下，不能强酸、强氧化性酸反应，只能
与氟气、氢氟酸（HF）和烧碱等物质反应。
Si2F2SiF4
Si4HFSiF4H2↑
Si2NaOHH2ONa2SiO32H2↑
SiO22C
Si2CO↑
（焦炭在电炉中还原二氧化硅得到粗硅）粗硅提纯后，
可以得到可用作半导体材料的高纯硅。
用途
作还原剂、吸附剂
⑵SiO2与CO2性质的对比：
①作半导体材料晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等；②制合金：含硅4的钢具有良好的导磁性变压器铁芯；含硅15左右的钢具有良好的耐酸性耐酸设备等。
结构物性与H2O反
SiO2酸性氧化物空间网状原子晶体
熔点高，硬度大不反应，但仍是硅酸酸酐
CO2酸性氧化物分子晶体
熔点低，硬度小生成H2CO3是碳酸酸酐
f源应与碱反应
与盐反应
学
§与碱性氧化物反应
科
2NaOHSiO2Na2SiO3H2O
SiO2Na2CO3
Na2SiO3CO2

CaCO3SiO2
SiO2CaO
CaSiO3CO2↑
CaSiO3
NaOHCO2NaHCO32NaOHCO2Na2CO3H2O（注意：
NaOH与CO2的量不同，则产物不同）
Na2CO3CO2H2O2NaHCO3
Na2SiO3CO2H2ONa2CO3H2SiO3↓
NaAlO2CO22H2OAlOH3↓NaHCO3
CO2CaOCaCO3
§
网
Z§
X§
X§
K
共性
f氧化还原性
特性：与酸反应
SiO22C
Si2CO↑（工业制
硅）
SiO24HFSiF42H2O
常温溶于HF，所以，盛放氢氟酸不
4
CCO2
2CO
不反应
用途⑶硅酸和硅酸盐
能用玻璃瓶，应用塑料瓶。
①水晶可用于电子工业的部件、光学仪器、工艺品②SiO2是制光导纤维的重要原料③较纯的石英用于制造石英玻璃④石英砂用于制玻璃的原料及建筑材料
〖1〗硅酸①性质：不溶于水，酸性比碳酸弱。
②制备：NaSiO3CO2H2ONa2CO3H2SiO3说明碳酸酸性比硅r