硅及硅的化合物.ppt

硅及硅的化合物 主讲人：袁小平、黎轩、张德 许伟瑜、赵志新 硅 硅的氧化物 二氧化硅又称硅石 天然硅石 硅酸及其盐 硅的卤化物 硅的卤化SiX4都是无色的，常温下SiF4是气体，SiCl4和SiBr4是液体，SiI4是固体 SiF4无色,刺激性气味,再水中强烈水解(气相产物:F3SiOSiF3) 四氟化硅的制备： CaF2+H2SO4----CaSO4+2HF SiO2+4HF----SiF4+2H2O SiF4与HF相互作用生成酸性较强的氟硅酸： 2HF+ SiF4----H2(SiF6) H2（SiF6）游离态易分解,水溶液稳定,具有强酸性 硅的氢化物 硅的氢化物又称硅烷(SinH2n+2) 与碳烷不同: 1.硅烷数目有限 2.硅与氢不能生成烯烃,炔烃类似不饱和化合物. 最简单的硅烷：甲硅烷SiH4(无色无臭气体 ) 甲硅烷的制取 (1)Mg2Si+4HCl?2MgCl2 +SiH4 (2)SiCl4+LiAlH4 ?SiH4+LiCl+AlCl3 - SiH4的性质 化学性质活泼 SiH4+2O2-----SiO2+H2O 有强的还原性 SiH2+2K2MnO4----2MnO2+K2SiO3+H2O+H2 对碱十分敏感 SiH4+（n-2)H2O—SiO2 ·nH2O+H2 （需要催化剂） 热稳定性差 SiH4(g)-----Si(s)+2H2(g) （在500摄氏度） 硼和硅的相似性 硼和硅在元素周期表中处于对角线的位置，它们的化合物表现出相似性。 举例说明： 1）单质与碱反应?H2 2）氢化物:化学性质活泼,易挥发,与水反应生成 氢气 3)能生成玻璃态氧化物 4)氧化物显酸性与金属氧化物生成硅酸盐和硼酸盐 5)硅酸和硼酸都是弱酸 6)卤化物水解都生成相应酸 演示完毕谢谢。 * 工业制粗硅： SiO2+2C===Si+2CO↑ 高温 粗硅提纯： Si+2Cl2===SiCl4 高温 SiCl4+2H2===Si+4HCl 高温 SiO2 粗硅 SiCl4 Si +C +Cl2 精馏+H2 高温 高温 高温 硅元素(silicon)在地壳中的含量 硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。 石英是天然的二氧化硅原子晶体，其中每个硅原子与4个氧原子以单键相连，构成SiO4四面体结构单元。Si原子位于四面体的中心，4个氧原子位于四面体的顶角。 玛瑙 水晶 纯净的石英又叫水晶，它是一种坚硬、脆性、难溶的无色透明的固体，常用于制作光学仪器等。 石英：耐高温化学仪器、石英电子表 石英钟 水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、 高级工艺品和眼镜片 玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品 石英玻璃有许多特殊性质，如能高度透过可见光和紫外光，膨胀系数小，能经受温度的剧变。因此可做紫外灯和光学仪器。 二氧化硅的化学性质 与酸反应： 玻璃的主要成分是SiO2，化学性质不活泼，不与水反应，不与除HF外的酸反应，所以在生活中常用HF来雕刻玻璃。 化学方程式： SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O 。 水泥工业 原料 设备 生产过程 反应条件 水泥成分 水泥应用 硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙 石灰石、粘土、辅助原料 水 泥 回 转 窑 高温 生料→熟料 建筑粘合剂 水泥工业展望 中国水泥工业明天更美好 我国水泥工业已经历了100多年的历史。旧中国的水泥工业在漫长的20世纪前50年内，步履维艰，发展缓慢，只有在新中国诞生以后，水泥工业才走一了健康发展之路。 建国后50年，水泥工业发生了翻天覆地的变化，尤其是1979年改革开放以来，随着国民经济发展和人民生活水平的不断提高，水泥工业得到迅速发展，产量和质量都有有了很大提高。 水泥产量自1979年到1999年增长了7.８倍，20年间我国水泥产量平均增长达11.08％，水泥产量自1995年以来一直居全世界首位。其中1999年我国水泥产量占世界的37．16％。 我国水泥总产量虽高，但由于人口多，所以人你产量罗低。如在90年代中期，意大利、西班牙、德国、法国、美国、日本、韩国人均产量（千克）分别为584、630、434、320、339、654、1318，同期