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第一节硅PPT课件


[SiO4]四面体结构
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。
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202化0年硅10月的2日组成,表示O与Si的原子个数比,不是分子式是化学式10。
3、SiO2的用途
2020年10月2日
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1、与氟气反应:
Si+2F2==SiF4
2、与氯气反应:

Si+2Cl2==SiCl4
3、与氧气反应
高温
Si+O2==SiO2
4、与氢氟酸反应: Si+4HF==SiF4↑+2H2 ↑
5、与强碱溶液反应:
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2 ↑
2020年10月2日
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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。
2020年10月2日
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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
与碱性氧化物反应生成盐
高温
SiO2+ CaO
CaSiO3
与强碱反应生成盐和水
SiO2

2NaOH
=
Na2SiO3
硅酸钠
+H2O
(有粘性,其溶液俗称水玻璃)
与盐反应
高温
SiO2 + 2NaCO3 = Na2SiO3 +CO2
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➢生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶(能流动),
当硅酸的浓度较大时,就会形成硅酸凝胶(不能流 动),硅酸凝胶经过干燥脱水就形成硅胶。
➢硅胶的用途:
干燥剂(吸水),
吸附剂(多孔),
催化剂的载体。
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四、硅酸盐
是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。
结构复杂,一般不溶于水,化学性质很 稳定。
2020年10月2日
集成电路
晶体管
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纯硅的制备 (课本P81 9T)
工业上:
SiO2
+C 粗硅 高温
+Cl2 高温
SiCl4 精馏+H2 高温
Si
高温
Si+2C == 2CO+Si(含杂质的粗硅)
粗硅提纯:
高温
Si+2Cl2 == SiCl4
SiCl4+2H2高==温4HCl+Si(纯度高的多晶硅)
2020年10月2日
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二、 二氧化硅( SiO2 )
水晶
1、存在:
结晶形(石英晶体) 水晶 无色透明 玛瑙 彩色环带或层状
硅石
玛瑙
无定形——硅藻土
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。
2020年10月2日
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2、结构
立体网状结 构决定了 SiO2具有优 良的物理和 化学性质
SiO2+ CaO =CaSiO3
与酸
用 途 2020年10月2日
——
能与氢氟酸反应
人工降雨,灭火,饮料等 光导纤维,仪器, 工艺品 17
三、硅酸(H2SiO3 )
硅酸是一种白色粉末状的固体,它 不溶于水;是一种弱酸,酸性比碳 酸还弱,不能使指示剂变色。
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思考
二氧化硅难溶于水,又不 与水反应,那么,如何制得硅 酸呢?
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二氧化硅的用途
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
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物理性质:__硬___度__大__、__熔__点__高__、__难__溶__于__水____ 化学稳定性:____通__常__条__件__下__,__很___稳__定____
SiO32- + H2O + CO2= CO32- + H2SiO3↓
用H2CO3可制得H2SiO3 ,可证明H2SiO3 的酸性比H2CO3弱。
2020年10月2日
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硅酸的制取——由于SiO2不溶于水,所 以硅酸是通过可溶性硅酸盐与酸反应制 得的。
SiO32- + 2H+==H2SiO3↓
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3
Si-26.30%
第一节无机非金 4-1 硅的广泛存在
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。
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。
2020年10月2日
2020年10月2日
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一、硅单质
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
2020年10月2日 能跟一些非金属反应。
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设疑:
实验室中盛放碱液的试剂瓶与盛 放其它溶液的试剂瓶有何不同?
2020年10月2日
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2、 特性 与氢氟酸HF反应
SiO2 + 4HF = SiF4↑+2H2O
此反应常用于雕刻玻璃
思考:实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸?
2020年10月2日
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二氧化硅和二氧化碳的性质比较
硅酸钠(Na2SiO3), 其水溶液俗称水 玻璃,是制备硅胶和木材防火剂等的原 料。
状态
二氧化碳 CO2 气态
二氧化硅 SiO2 固态
熔沸点 硬度
熔沸很低
熔点高,硬度大
水溶性
能溶于水
不溶于水
化 与水反应
CO2 + H2O = H2CO3
不能反应
学 与碱反应 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

高温

与碱性氧化物
反应
CO2+Na2O=Na2CO3
2
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

➢Si无单质(游离态)状态
➢化合态:硅的氧化物和硅酸盐
2020年10月2日
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从原子结构认识硅
碳是构成有机物
C
的主要元素
硅是构成岩石和许
Si
多矿物的主要元素
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.
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实验探究
实验4-1:向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞, 再滴入稀盐酸
现象 结论
①滴入酚酞溶液呈红色 ②滴入盐酸有凝胶产生
① Na2SiO3溶液呈碱性 ②硅酸难溶于水
方程式 Na2SiO3+2HCl = H2SiO3 +2NaCl
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Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3↓
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