硅和二氧化硅 - 9c55com.ppt

硅和二氧化硅 硅单质 硅（Si)的存在 硅的物理性质 硅的化学性质 硅的用途（硅晶片） 硅的用途（太阳能电池） 硅的用途（变压器铁芯） 硅的制取 二氧化硅(SiO2) 二氧化硅的结构 二氧化硅的性质 二氧化硅的性质 硅酸 水晶晶体 美丽的玛瑙 高岭石 课堂练习 * 硅是自然界中分布很广的一种元素，在地壳中，它的含量仅次于氧，居第二位。在自然界中，没有游离态的硅，只有以化合态存在的硅， 如二氧化硅（SiO2） -----石英、水晶 硅酸盐（SiO32-） ------高岭石、黏土等。 这些化合态的硅广泛存在于地壳的各种矿物和岩石里，是构成矿物和岩石的主要成分。 单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(见彩图)，它的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度也很大。晶体硅还有一个重要的性质，就是它的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。 常温下，硅的性质很稳定,只与少数物质反应： 氯气(F2) 强碱(NaOH) 硅单晶制造 硅芯片 制取粗硅:SiO2+2C====Si+2CO↑ 制取纯硅:Si+2Cl2====SiCl4 SiCl4+2H2===Si+4HCl 高温 高温 硅晶片生产 硅熔炉 二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。天然二氧化硅也叫硅石，是一种坚硬难熔的固体。 硅石 硅矿山 Si O O Si O O Si O O Si O O Si O O Si O O Si O O Si O O Si O O SiO2的平面结构 O O O O Si O O O O Si O O O O Si SiO2的立体结构 原子晶体，不存在SiO2分子 分子晶体，存在CO2分子。 结构 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 与NaOH反应 SiO2 + CaO ===CaSiO3 CO2+ CaO =CaCO3 与CaO反应 只与HF反应 不反应 与酸反应 不反应 CO2+ H2O ?H2CO3 与水反应 坚硬难熔的固体，不溶于水。 无色气体，熔、沸点低，微溶于水 物理性质 存在于岩石中，硅石、石英、水晶、硅藻土 空气 存在 二氧化硅(SiO2) 二氧化碳（CO2） 高温 SiO2+ CaCO3===CaSiO3 +CO2↑ CO2+ Na2CO3+H2O==2NaHCO3 CO2+ Na2SiO3 +H2O== Na2CO3+H2SiO3↓ 与盐反应 SiO2+ 2C===Si + 2CO↑ CO2+C ===2CO CO2+2Mg===C+2MgO 弱氧化性 二氧化硅(SiO2) 二氧化碳（CO2） 高温 高温 点燃 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（玻璃中有SiO2)? 硅酸（组成复杂，一般用H2SiO3表示） 硅酸不能由SiO2制取，只能通过可溶性硅酸盐制取。硅酸不溶于水，是一种弱酸，它的酸性比碳酸还要弱。 CO2+ Na2SiO3 +H2O==Na2CO3+H2SiO3↓ 2HCl+ Na2SiO3 ==2NaCl+H2SiO3↓ 硅酸部分脱水可形成硅胶。 nH2SiO3===H2n-2kSinO3n-k+kH2O 硅胶及硅胶产品 *