硅和二氧化硅
导电性介于导体和绝缘体之间。
硅的化学性质
常温下,化学性质不活泼,除氟气、氢氟酸 和强碱外,硅不跟其他物质(如氧气、氯气、 硫酸、硝酸等)起反应。在加热条件下,能跟 一些非金属反应。
Si + O2 SiO2
高温
Si + 2H2
SiH4(不稳定)
Si+2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
将过量的二氧化碳分别通入①氯化钙溶
液 ②硅酸钠溶液 ③次氯酸钙溶液 ④饱 和碳酸钠的溶液,最终溶液中有白色沉 淀析出的是(
B
)
(A)①②③④
(C)①②③
(B)②④
(D)②③④
再
见
与水反应
CO2 + H2O=H2CO3
不反应
二氧化硅的化学性质
可以与碱和碱性氧化物反应 弱氧化性 与盐反应(固体) 与氢氟酸反应(腐蚀玻璃)
相关的化学方程式
SiO2 + CLeabharlann O高温CaSiO3
SiO2 + 2OH-=SiO32-+H2O SiO2+2C
高温
Si + 2CO↑
高温
SiO2 + CaCO3
Si + 4HCl
硅的用途
硅是一种重要的非金属单质,它的用途非
常广泛。作为良好的半导体材料,硅可用
来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半
导体器件,还可以制成太阳能电池,可制
成有良好导磁性、耐酸性的合金。
大规模集成电路
太阳能电池
玛瑙
二氧化硅
纯净的二氧化硅晶体叫做水晶。SiO2是化学式, 不是分子式。因为在二氧化硅晶体中,1个硅 原子与4个氧原子形成4个共价键,即每一个硅 原子周围结合4个氧原子;同时每个氧原子与 两个硅原子结合。因此它是硅原子与氧原子按 1 :2的原子个数比组成的具有空间网状结构的 晶体。
硅和二氧化硅
硅的分布与存在
存在:没有游离态,只有化合态 分布:自然界中分布广泛,在地壳中居
第二位,仅次于氧。是构成矿物和岩石
的主要成分。
硅单质
硅的晶体结构
硅的物理性质
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。
硅的结构类似于金刚石,熔点和沸点都
很高,硬度大。
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二氧化硅的物理性质和用途
物理性质:硬度大、熔点高、难溶于水 用途:制光导纤维、电子工业重要部件、
光学仪器、耐高温化学仪器、。利用石
英晶体制造石英电子表、石英钟等。
二氧化硅与二氧化碳的比较
二氧化碳CO2 二氧化硅SiO2 均属于酸性氧化物
物质分类
高温 与碱性氧化 CaO+SiO2 CaSiO3 CO2 + CaO=CaCO3 物反应 SiO2 +2NaOH= CO2 +2NaOH= 与碱反应 Na2CO3+H2O Na2SiO3+H2O
CaSiO3 + CO2 ↑
SiO2 + 4HF =SiF4 + 2H2O
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
硅酸盐组成的表示方法
硅酸盐的种类很多,结构也很复杂,通常
可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示 其组成。 表示方法:金属元素氧化物写在前面,再 写SiO2,最后写H2O;氧化物之间用“·” 隔开。
Si + 4HF = SiF4 ↑ + 2H2 ↑
硅的工业制法
在工业上,用碳在高温下还原二氧化硅的方 法制得粗硅。 高温 SiO2 +2C Si(粗硅)+2CO↑ 生成的SiCl4液体通过蒸馏,除去其中的硼、砷 等杂质。然后用氢气还原: SiCl4 +2H2
高温
与氯反应:Si +2Cl2 = SiCl4(温度为400~500℃)
硅酸钠:Na2SiO3可以写成Na2O ·SiO2 Al 钙长石:CaAl2SiO6 CaO · 2O3 ·SiO2
高岭石:Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3 ·2SiO22H2O
拆分原则
要领:两边原子个数守恒,
格式:金属氧化物、二氧化硅、水 顺序:金属按活动顺序表
课堂练习
下列有关物质的用途(括号中为用途)
错误的是( D ) (A)锗和硅(半导体材料) (B)二氧化硅(制光导纤维) (C)水玻璃(用作粘合剂) (D)原硅酸(用作耐火材料)
在40GPa高压下,用激光器加热到1800K,
成功合成出二氧化碳原子晶体。下列有关这 种二氧化碳晶体推断最不可能的: A.晶体中每摩碳原子与4mol氧原子形成共价 键; B.容易液化,可用做制冷材料; C.硬度很大,可用做耐磨材料; D.具有很高的溶沸点,还具有很大硬度。