硅及其化合物课件浅析.ppt

碳和硅在自然界中存在形式有所不同的原因是什么？ 碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧能力更 强 二、 二氧化硅（ SiO2 ） 2、结构 四、硅酸盐 实验4-2 2、硅酸盐组成表示 生产原料：黏土（Al2O3·2SiO2·2H2O ） 生产设备：陶瓷窑 生产过程：混合-成型-干燥-烧结-冷却 主要性质：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、 绝缘、易成型 生产原料：纯碱、石灰石、石英 （Na2CO3、CaCO3、SiO2） 生产设备：玻璃熔炉 反应原理： 主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 主要特性：非晶体，无固定的熔点 生产原料：石灰石、黏土 （CaCO3、 Al2O3·2SiO2·2H2O ） 生产设备：水泥回转窑 主要成分：3CaO·SiO2 2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3 主要特性：水泥具有水硬性 具有特殊功能的含硅物质 碳化硅（SiC俗称金刚砂），具有金刚石的结构。硬度很大，用作砂纸、砂轮的磨料。 硅橡胶 具有均匀微孔结构的铝硅酸盐 硅酸盐 水 泥 硅 钢 （铁合金） 导磁性良好，用作变压器铁芯 * 第一节无机非金属材料的主角——硅 Si-26.30% 硅在地壳中含量第二，硅的氧化物及硅酸盐构成的岩石、 沙子和土壤，约占地壳的90％以上。 硅的存在与分布 存在：没有游离态，只有化合态 分布：自然界中分布广泛，是构成矿物和岩石的基本元素。 图 4-1 硅的广泛存在 Si无单质(游离态)状态 化合态：硅的氧化物和硅酸盐 硅和碳一样,其原子既不易失去电子，也不易得到电 子，所以硅的化学性质不活泼,主要形成四价化合物． C Si 碳是构成有机物的主要元素 硅是构成岩石和许多矿物的主要元素 从原子结构认识硅 硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体 1、灰黑色，有金属光泽，硬而 脆的固体 2、熔、沸点高、硬度大 3、晶体硅是良好的半导体 常温下，硅的化学性质不活泼，除氢氟酸、氟气、强碱外不跟其他物质如：氧气、氯气、硫酸等起反应，但在加热情况下，硅也能跟一些非金属反应。 一、硅单质 1、与氟气反应： 4、与氢氟酸反应： 5、与强碱溶液反应： 2、与氯气反应： 3、与氧气反应 Si+2F2==SiF4 Si+4HF==SiF4↑+2H2 ↑ Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2 ↑ Si+2Cl2==SiCl4 Si+O2==SiO2 △ 高温 用途 集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料，还可以制成太阳能电池、硅的合金可用来制造变压器铁芯等。 集成电路 晶体管 工业上： SiO2 粗硅 SiCl4 Si +C +Cl2 精馏+H2 高温 高温 高温 Si+2C == 2CO+Si(含杂质的粗硅) Si+2Cl2 == SiCl4 SiCl4+2H2==4HCl+Si(纯度高的多晶硅) 高温 高温 高温 纯硅的制备 （课本P81 9T） 粗硅提纯： 结晶形（石英晶体） 无定形——硅藻土 水晶 玛瑙 1、存在: 硅石 无色透明 彩色环带或层状 水晶 玛瑙 SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。结晶的二氧化硅叫石英；天然二氧化硅叫硅石。 每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角。 同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。 硅原子—— 二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，用SiO2来表示 二氧化硅的组成,表示O与Si的原子个数比,不是分子式是化学式。 [SiO4]四面体结构 立体网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质 3、SiO2的用途 ①制光导纤维 ②石英玻璃制化学仪器 ③制石英表、石英钟 ④水晶制光学仪器和工艺品 ⑤玛瑙制精密轴承和装饰品 二氧化硅的用途 物理性质:_____________________________ 化学稳定性:_________________________ 通常条件下，很稳定 硬度大、熔点高、难溶于水 4、二氧化硅的化学性质（通常很不活泼） 1、具有酸性氧化物的通性 与强碱反应生成盐和水 SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O 硅酸钠 与碱性氧化物反应生成盐 （有粘性，其溶液俗称水玻璃） 高温 SiO2＋ CaO CaSiO3 与盐反应