硅和二氧化硅

關(guān)于硅和二氧化硅第1頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三硅的分布與存在存在：沒有游離態(tài)，只有化合態(tài)分布：自然界中分布廣泛，在地殼中居第二位，僅次于氧。是構(gòu)成礦物和巖石的主要成分。第2頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三硅單質(zhì)第3頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三硅的物理性質(zhì)硅有晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔點和沸點都很高，硬度大。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。第4頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三第5頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三硅的化學(xué)性質(zhì)

常溫下，化學(xué)性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿外，硅不跟其他物質(zhì)（如氧氣、氯氣、硫酸、硝酸等）起反應(yīng)。在加熱條件下，能跟一些非金屬反應(yīng)。Si＋O2SiO2Si＋2H2SiH4（不穩(wěn)定）高溫Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3

＋2H2↑Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑第6頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三硅的工業(yè)制法高溫在工業(yè)上，用碳在高溫下還原二氧化硅的方法制得粗硅。

SiO2

＋2CSi（粗硅）＋2CO↑與氯反應(yīng)：Si＋2Cl2

＝SiCl4(溫度為400～500℃)生成的SiCl4液體通過精餾，除去其中的硼、砷等雜質(zhì)。然后用氫氣還原：SiCl4

＋2H2Si＋4HCl高溫第7頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三硅的用途硅是一種重要的非金屬單質(zhì)，它的用途非常廣泛。作為良好的半導(dǎo)體材料，硅可用來制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體器件，還可以制成太陽能電池，可制成有良好導(dǎo)磁性、耐酸性的合金。第8頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三大規(guī)模集成電路第9頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三太陽能電池第10頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三二氧化硅純凈的二氧化硅晶體叫做水晶。SiO2化學(xué)式，不是分子式。因為在二氧化硅晶體中，1個硅原子與4個氧原子形成4個共價鍵，即每一個硅原子周圍結(jié)合4個氧原子；同時每個氧原子與兩個硅原子結(jié)合。因此它是硅原子與氧原子按1：2的原子個數(shù)比組成的具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。第11頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三點擊圖片播放動畫第12頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三第13頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三第14頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三第15頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三瑪瑙第16頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三第17頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三二氧化硅的物理性質(zhì)和用途物理性質(zhì)：硬度大、熔點高、難溶于水用途：制光導(dǎo)纖維、電子工業(yè)重要部件、光學(xué)儀器、耐高溫化學(xué)儀器、。利用石英晶體制造石英電子表、石英鐘等。第18頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三二氧化硅與二氧化碳的比較二氧化碳CO2二氧化硅SiO2物質(zhì)分類與堿性氧化物反應(yīng)與堿反應(yīng)與水反應(yīng)均屬于酸性氧化物CO2＋CaO＝CaCO3CaO＋SiO2CaSiO3高溫CO2＋2NaOH＝

Na2CO3+H2OSiO2＋2NaOH＝

Na2SiO3+H2OCO2＋H2O＝H2CO3不反應(yīng)第19頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)可以與堿和堿性氧化物反應(yīng)弱氧化性與鹽反應(yīng)（固體）與氫氟酸反應(yīng)（腐蝕玻璃）第20頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三相關(guān)的化學(xué)方程式SiO2

＋2OH－＝SiO32－＋H2OSiO2+4HF=SiF4+2H2OSiO2

＋CaOCaSiO3高溫SiO2＋2CSi＋2CO↑高溫SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑高溫討論：為什么實驗室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞第21頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三硅酸鹽組成的表示方法硅酸鹽的種類很多，結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，通?？捎枚趸韬徒饘傺趸锏男问絹肀硎酒浣M成。表示方法：金屬元素氧化物寫在前面，再寫SiO2，最后寫H2O；氧化物之間用“·”隔開。硅酸鈉：Na2SiO3可以寫成Na2O·SiO2高嶺石：Al2(Si2O5)(OH)4鈣長石：CaAl2SiO6Al2O3·2SiO22H2OCaO

·Al2O3·SiO2第22頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三課堂練習(xí)下列有關(guān)物質(zhì)的用途（括號中為用途）錯誤的是（

）（A）鍺和硅（半導(dǎo)體材料）（B）二氧化硅（制光導(dǎo)纖維）（C）水玻璃（用作粘合劑）（D）原硅酸（用作耐火材料）D第23頁，講稿共25頁，2023年5月2日，星期三將過量的二氧化碳分別通入①氯化鈣溶液

②硅酸鈉溶液

③次氯酸鈣溶液

④飽和碳酸鈉的溶液，最終溶液中有白色沉淀析出的