硅酸盐(二氧化硅)第二课时PMY.ppt

第三单元 含硅矿物与信息材料第二课时 　二氧化硅与信息分子 工业上如何用二氧化硅制硅 硅的工业制法 1．物理性质： （1）灰色，有金属光泽的硬而脆的固体。 （2）熔沸点高，硬度大。 （3）良好的半导体材料。 思考 硅在自然界中无游离态，为什么？是不是单质硅的性质很活泼？ 硅的用途 硅是一种重要的非金属单质，它的用途非常广泛。作为良好的半导体材料，硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。 （1）用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件 （2）制造太阳能仪器装置 （3） 制造硅合金 * 二 二氧化硅 硅酸盐 高 难溶于 水玻璃 黏合剂 腐蚀 着火 三大硅酸盐产品 主要性能 主要成分 设 备 主要原料 普通玻璃 陶瓷 水泥 黏土、石灰石 石膏 水泥回转窑 硅酸盐 水硬性 瓷窑 抗氧化、抗酸碱腐蚀，耐高温、绝缘、易成型 硅酸盐 黏土 纯碱、石灰石、 石 英 Na2O?CaO?6SiO2 玻璃熔炉 无固定熔点 （一）二氧化硅（ SiO2 ） 二氧化硅广泛存在于自然界中，石英、水晶、沙子、玛瑙的主要成分都是二氧化硅。 石英 水晶 沙子 玛瑙 （联想沙子） 物理性质 固体 熔沸点很高 硬度很大 不溶于水 结构： SiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定 SiO2 + 4HF =SiF4 ↑+ 2H2O SiO2 ＋ CaO CaSiO3 高温 SiO2＋2C Si ＋ 2CO↑ 高温 SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2 ↑ 高温 A.酸性氧化物 B.氧化性 C.与盐反应 D.亲氟性 SiO2 +Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑ 高温 （雕刻玻璃） SiO2 ＋2NaOH＝Na2SiO3+H2O 化学性质 （联想CO2） 虽然SiO2既能与NaOH溶液反应，也能与氢氟酸反应，但SiO2却不属于两性氧化物而属于酸性氧化物。 ①制光学镜片 ②制石英坩埚 ③制光导纤维 二氧化硅的应用 光导纤维的应用 （1）光纤通信（光缆）： 是利用激光作载波由光导纤维传送信息 的有线通信方式。 (2)医生的好助手： 光导纤维可以用于食道﹑胃等深 部探查内窥镜的光学元件和外科 手术激光刀。 （3）在国防军事上，可以用光导纤维来制成纤维光学潜望镜， 装备在潜艇﹑坦克和飞机上， 用于侦察复杂地形或深层屏蔽的 敌情。 2、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？ 1、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？ NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。 互动交流 高温 1.用焦碳在高温下还原二氧化硅，制得粗硅： SiO2 ＋2C Si（粗硅）＋2CO↑ 3.生成的SiCl4液体通过精馏，除去其中的硼、砷 等杂质，再用氢气还原： SiCl4 ＋2H2 Si ＋ 4HCl 高温 2.粗硅与氯气反应： Si ＋2Cl2 SiCl4 高温 （二）硅(Si) 原子结构 2.化学性质 常温下，化学性质不活泼，除(氟气、氢氟酸 和强碱)外，硅不跟其他物质（如氧气、氯气、 硫酸、硝酸等）起反应。在加热条件下，能跟 一些非金属反应。 Si ＋ O2 SiO2 Si ＋ 2Cl2 SiCl4（液态） 高温 Si＋2NaOH ＋ H2O ＝ Na2SiO3 ＋ 2H2↑ Si ＋ 4HF ＝ SiF4 ↑ ＋ 2H2 ↑ （三）硅酸(H2SiO3 ) 硅酸是一种白色粉末状的固体，它不溶于水 思考: 二氧化硅难溶于水，又不与水反应，那么，如何制得硅酸呢？ 1、制法——可溶性硅酸盐与酸反应 Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3?+Na2CO3 2、用途----实验室常用作干燥剂、吸附剂、也可用作催化剂的载体。（制硅胶） 硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶， 称为“硅胶”。 硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品，瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。 练习： 1、下列物质能与SiO2起反应的是 （ ） ①浓H2SO4 ②H2O ③盐酸 ④HF ⑤KOH溶液 ⑥氧化钙 A、①②⑥