硅的化合物的用途

硅及其重要的化合物（一）

教学目标

知识技能：在学习碳族元素知识的基础上，进一步认识硅的晶体结构、性质和用途。

能力培养：通过联系碳的已学知识来学习硅的新知识，有助于培养学生对新旧知识进行归纳比较的逻辑思维能力；通过金刚石的结构，培养学生的空间想像能力。

科学思想：通过定量和定性分析，认训晶体类型与晶体主要物理性质的关系。进一步渗透结构决定性质的观点。

科学品质：在学生从书本和课堂汲取知识的同时，介绍我国古仿科学家的重大发明和当代国内外的新技术、新成果。在大量的直观感性材料的陪衬下，使化学学习不再使人感到枯燥乏味而是生动有趣；为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁。有助于学生开阔眼界，提高科技文化素养。理解更多的现代相关科学理论与技术。

科学方法：通过对硅晶体样品、金刚石球棍模型、硅晶体常温超真空扫描隧道显微镜图像的观察，进行“观察方法”这一自然科学方法的指导。

重点难点

理解掌握晶体微粒种类及其相互间作用力与晶体类型关系；晶体类型与晶体主要物理性质的关系；掌握理论知识指导学习硅元素性质知识的方法；培养空间想像能力，会把平面图想像成空间结构，又能把空产结构表示在平面图上。

教学过程

教学意图 教 师 活 动 学 生 活 动

引言

展示

讲述

展示 中国誉称“瓷国”。陶瓷是我中华民族一项最伟大的创造，具有悠久而辉煌的历史。原始陶器大约是1万年前出现在中国。“陶”作为历史上第一种人造材料成为人类摆脱蒙昧的时代标志，秦兵马俑的制造展示了当时制陶规模和高超的动手术与艺术水平。

秦兵马俑图片或录像。

瓷器在东汉晚期发明，到宁朝形成了举世闻名的“柴”、“汝”、“哥”、“钧”、“定”、“官”几大名窑，其制品工艺之精观看兵马俑图片或古瓷器图片、录像等。 湛达到“青如天”、“薄如纸”、“声如磬”的水平。而陶瓷主要含硅元素。

古陶器的图片或录像。

设问

2014届三厂中学高三化学 一轮复习讲义 元素及其化合物 编制：张健 审核：陈达 2013-09-28 总编号：18

- 1 - 专题八 元素化合物知识的复习

第八课时 硅及其化合物

【课堂目标】

熟练掌握各种含硅物质的性质及用途

【回顾准备】

【基础梳理】

活动一：含硅物质的存在、用途及结构

硅在自然界中的存在方式： (游离态、化合态)

1.单质硅的用途：① ② 。

1molSi含Si－Si键的数目 。

2.二氧化硅的用途： 。

1molSiO2含Si－O键的数目 。

3.硅胶的用途： 。

4.硅酸钠的用途： 。

硅酸钠的水溶液俗名： 。

辨析

①晶体硅具有半导体性质，可用于生产光导纤维( )

②SiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物( )

③高纯硅及其氧化物在太阳能电池及信息高速传输中有重要应用( )

④二氧化硅是制造太阳能电池板的主要材料( )

⑤氢氟酸具有强酸性，用氢氟酸蚀刻玻璃( )

⑥SiC的硬度很大，可用作砂纸、砂轮的磨料( )

⑦硅酸钠溶液可用来生产防火剂和黏合剂( )

⑧硅酸盐化学性质稳定，可用作光导纤维的材料( )

有机硅在石油化工中的应用

有机硅是指含有硅-碳化合物结构的化合物。由于其独特的物理和化学性质，有机硅在各个领域都有广泛的应用，尤其在石油化工行业中。本文将探讨有机硅在石油化工中的应用情况。

一、有机硅在润滑油中的应用

有机硅化合物在润滑油中能够增加润滑剂的抗氧化性能、粘附性和高温性能。在发动机润滑油中添加有机硅衍生物，可以提高发动机的效率和性能，减少摩擦和磨损，并且减少能量损失和碳气化。目前，有机硅在润滑油中的应用已经成为全球润滑油生产和开发的一个重要方向。

二、有机硅在油田开发中的应用

近年来，油田开发中越来越多地使用有机硅化合物。具有表面活性剂性质的有机硅化合物可以被用作油井渗透剂和油井水分散剂。它们可以促进油田开发，并提高油井产量。此外，有机硅化合物还可以在油井热采过程中用于降低高粘度油的黏度，提高采油效率。

三、有机硅在催化剂中的应用

有机硅在石油化工中的另一重要应用是作为催化剂。有机硅可以与铝化合物形成稳定的催化剂，用于裂化、重构和加氢反应。这些反应是石油精炼和化学品生产中的核心过程，催化剂起到了关键作用。使用有机硅催化剂可以提高反应效率、降低生产成本并减少环境污染。

四、有机硅在聚合物中的应用

有机硅在聚合物中的应用也非常广泛。有机硅化合物可以与其他化学物质结合形成分子链，从而形成具有独特性质的聚合物。例如，有机硅可以与丙烯腈反应，得到有机硅改性聚丙烯腈，它具有出色的抗拉强度和耐磨损性。有机硅改性聚氨酯是一种优异的粘合剂，在建筑和航空航天等领域得到了广泛应用。

总的来说，有机硅在石油化工中有着广泛的应用。除了本文提到的几个领域，有机硅还可以作为粘合剂、乳化剂、解模剂等等。尽管有机硅的应用范围广泛，但随着技术的发展，它与其他材料的结合和应用也变得越来越复杂。未来，研究人员将继续探索有机硅的各种应用方式，并将这种优异表现的化学材料用于更广泛的用途。

第１讲无机非金属材料的主角 —硅

考纲要求：

1.了解硅单质及其化合物的主要性质及应用。

2.了解硅单质及其化合物对环境质量的影响。

[循着图示·想一想]

[特色特性·记一记]

1．特殊的用途：Si——半导体材料、太阳能电池板

SiO2——光导纤维

H2SiO3——硅胶可作干燥剂

Na2SiO3(水玻璃)——黏合剂、耐火阻燃材料

2．特殊的表示方法：硅酸盐可以用氧化物的形式表示

如Na2SiO3→Na2O·SiO2

3．特殊的性质：

(1)Si与NaOH溶液的反应：

Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑

(2)SiO2能溶于氢氟酸：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O

(3)H2CO3的酸性强于H2SiO3：

Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓

(4)粗硅的制备：SiO2＋2C=====高温 Si＋2CO↑

考点一 应用广泛的非金属单质——硅

[教材知识层面]

1．硅元素的原子结构

硅元素位于元素周期表中第三周期ⅣA族，原子结构示意图为；在自然界中均以化合态形式存在。

2．硅单质的性质

(1)物理性质：

硅单质为灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性。

(2)化学性质——还原性。

①与氢氟酸反应的化学方程式：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑；

②与NaOH溶液反应的化学方程式：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑；

③与O2反应：Si＋O2△,SiO2。

3．硅单质的用途

半导体材料、太阳能电池、合金材料。

[高考考查层面]

命题点1 硅单质的特性

非金属的一般规律 硅的特性

硅还原性强于碳 2C＋SiO2=====高温 Si＋2CO↑

非金属与强碱溶液反应一般不产生H2 硅可与强碱溶液反应产生H2：

Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑

非金属一般不与非氧化性酸反应 Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑