二氧化硅与信息材料(上课课件)概要.ppt

硅的结构 * 小知识：自然界的二氧化硅（水晶、玛瑙） 水晶 玛瑙 一、二氧化硅性质 1、物理性质： 熔沸点很高，硬度很大，不溶于水的固体。 2、化学性质： 化学性质很稳定，不活泼，除氢氟酸外不与其它酸反应，但能与碱性氧化物或强碱反应，属酸性氧化物。 与碳反应 与碱性氧化物反应 与碱反应 与酸反应 与水反应 SiO2 CO2 物　　质 SiO2是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应 SiO2+4HF=SiF4+2H2O 不反应 不反应 CO2+H2O = H2CO3 SiO2+2NaOH= Na2SiO3 +H2O CO2+2NaOH= Na2CO3 +H2O CO2+Na2O = Na2CO3 SiO2 + 2C == Si + 2CO↑ 高温 SiO2+CaO == CaSiO3 高温 CO2 + C == 2CO 高温 SiO2与CO2：均属于酸性氧化物 防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成有粘性的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。 【 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？(玻璃中含有SiO2) SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 橡皮塞或软木塞。 氟化氢气体用什么瓶收集？ 氢氟酸在实验室应如何储存？ 答：氟化氢气体一般是用塑料瓶收集。 氢氟酸只能用塑料瓶盛放。 【 讨论 】 Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3 或Na2SiO3+2HCl = H2SiO3↓+2NaCl (1) SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 制取含氧酸的常用方法有哪些？ 以二氧化硅为原料制取硅酸: 实验室能否用二氧化硅能与水反应制取硅酸？ 探究：如何利用SiO2制取硅酸？ 实验: 向饱和Na2SiO3溶液中滴入稀盐酸 现象 结论 方程式 滴入盐酸有透明的硅酸凝胶产生 硅酸难溶于水,酸性比盐酸弱 Na2SiO3+2HCl = H2SiO3↓+2NaCl 硅酸是一种很弱的酸，酸性比碳酸还弱。 装饰品 石英坩埚 光导纤维 石英手表 光学仪器 精密仪器轴承 耐磨器皿 SiO2 二氧化硅的用途 1、物理性质 晶体硅是灰黑色有金属光泽，硬而脆的固体； 导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，熔沸点高，硬度大，难溶于溶剂。 以化合态存在于自然界。 有两种同素异形体：晶体硅和无定形硅。 　　 二、硅 正四面体空间网状结构。与金刚石结构相似。 2、化学性质 硅单质在常温下化学性质稳定，与氧气、氯气、硝酸、硫酸等物质都很难发生反应，但能与氟气、氢氟酸、强碱反应。 　 在加热时能跟O2等物质发生反应。常作为还原剂。 ①与F2反应 ②与HF反应 ③与碱反应 ④与O2等非金属反应 Si + 2F2 = SiF4 Si + 4HF = SiF4↑+ 2H2↑ Si + H2O + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H2↑ Si + O2 = SiO2 △ Si + C == SiC（金刚砂） 高温 3、硅的用途 半导体 光电池（将光能转化为电能） 硅芯片（用于计算机） 半导体晶体管及芯片的出现， 促进了信息技术革命。 硅芯片 硅太阳能 供应集成电路板 音乐集成电路板 晶体管 4、硅的制取: 制取纯硅: Si+2Cl2 = SiCl4 (液态) SiCl4+2H2 = Si+4HCl 硅晶片生产 硅熔炉 高温 高温 粗硅在高温下跟氯气 反应生成一种液态物质。经蒸馏提纯后，再用氢气还原制得纯硅。 高温 制取粗硅:SiO2+2C = Si+2CO↑ *