硅和二氧化硅.ppt

关于硅和二氧化硅硅的分布与存在存在：没有游离态，只有化合态分布：自然界中分布广泛，在地壳中居第二位，仅次于氧。是构成矿物和岩石的主要成分。第2页,共25页，星期六，2024年，5月硅单质第3页,共25页，星期六，2024年，5月硅的物理性质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度大。导电性介于导体和绝缘体之间。第4页,共25页，星期六，2024年，5月第5页,共25页，星期六，2024年，5月硅的化学性质常温下，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＋O2SiO2Si＋2H2SiH4（不稳定）高温Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑第6页,共25页，星期六，2024年，5月硅的工业制法高温在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方法制得粗硅。SiO2＋2CSi（粗硅）＋2CO↑与氯反应：Si＋2Cl2＝SiCl4(温度为400～500℃)生成的SiCl4液体通过精馏，除去其中的硼、砷等杂质。然后用氢气还原：SiCl4＋2H2Si＋4HCl高温第7页,共25页，星期六，2024年，5月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。第8页,共25页，星期六，2024年，5月大规模集成电路第9页,共25页，星期六，2024年，5月太阳能电池第10页,共25页，星期六，2024年，5月二氧化硅纯净的二氧化硅晶体叫做水晶。SiO2化学式，不是分子式。因为在二氧化硅晶体中，1个硅原子与4个氧原子形成4个共价键，即每一个硅原子周围结合4个氧原子；同时每个氧原子与两个硅原子结合。因此它是硅原子与氧原子按1：2的原子个数比组成的具有空间网状结构的晶体。第11页,共25页，星期六，2024年，5月点击图片播放动画第12页,共25页，星期六，2024年，5月第13页,共25页，星期六，2024年，5月第14页,共25页，星期六，2024年，5月第15页,共25页，星期六，2024年，5月玛瑙第16页,共25页，星期六，2024年，5月第17页,共25页，星期六，2024年，5月二氧化硅的物理性质和用途物理性质：硬度大、熔点高、难溶于水用途：制光导纤维、电子工业重要部件、光学仪器、耐高温化学仪器、。利用石英晶体制造石英电子表、石英钟等。第18页,共25页，星期六，2024年，5月二氧化硅与二氧化碳的比较二氧化碳CO2二氧化硅SiO2物质分类与碱性氧化物反应与碱反应与水反应均属于酸性氧化物CO2＋CaO＝CaCO3CaO＋SiO2CaSiO3高温CO2＋2NaOH＝Na2CO3+H2OSiO2＋2NaOH＝Na2SiO3+H2OCO2＋H2O＝H2CO3不反应第19页,共25页，星期六，2024年，5月二氧化硅的化学性质可以与碱和碱性氧化物反应弱氧化性与盐反应（固体）与氢氟酸反应（腐蚀玻璃）第20页,共25页，星期六，2024年，5月相关的化学方程式SiO2＋2OH－＝SiO32－＋H2OSiO2+4HF=SiF4+2H2OSiO2＋CaOCaSiO3高温SiO2＋2CSi＋2CO↑高温SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑高温讨论：为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞第21页,共25页，星期六，2024年，5月硅酸盐组成的表示方法硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。表示方法：金属元素氧化物写在前面，再写SiO2，最后写H2O；氧化物之间用“·”隔开。硅酸钠：Na2SiO3可以写成Na2O·SiO2高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4钙长石：CaAl2SiO6Al2O3·2SiO22H2OCaO·Al2O3·SiO2第22页,共25页，星期六，2024年，5月课堂练习下列有关物质的用途（括号中为用途）错