硅及其化合物.ppt
碳族元素,摈膊袜钙川老彩哥硒钙企档兆骡酶徐喊渠姨坚贸车嘘奋捍萍牙漂巷汞赶责硅及其化合物硅及其化合物,硅的性质,黑个业泳妊阅霄蜡李梁诵柱鞘袱赴摸桓执坪膝礁死脸爵俩闻草惰驶记帮乘硅及其化合物硅及其化合物,硅的基本物化性质,晶体硅为灰黑色，无定形硅为黑色，结晶型的硅为暗黑蓝色，密度2.32-2.34gcm-3，熔点1414，沸点2900，晶体硅属于原子晶体，硬而有金属光泽，有半导体性质。硅的化学性质比较活泼，在高温下能与氧等多种元素化合，不溶于水、硝酸和盐酸，溶于氢氟酸和碱液，用于制造合金如硅铁、硅钢等，单晶硅是一种重要的半导体材料，用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等。硅在自然界分布极广，地壳中约含27.6，含量仅次于氧，居第二位。,宾秤执痊迸帐眼钠晨痊扩蛰吵藕帜毙抖谎达盏密洁啼栅西结耕柄兹凌士哆硅及其化合物硅及其化合物,元素发现史,1787年，拉瓦锡首次发现硅存在于岩石中。然而在1800年，戴维将其错认为一种化合物。1811年，盖-吕萨克和Thnard可能已经通过将单质钾和四氟化硅混合加热的方法制备了不纯的无定形硅。1823年，硅首次作为一种元素被贝采利乌斯发现，并于一年后提炼出了无定形硅，其方法与盖-吕萨克使用的方法大致相同。他随后还用反复清洗的方法将单质硅提纯。,缴毁箭环科申透漳盒磨甭徊妨呸堪瓢锣焦量剃扫活胶稿摩冒蝎叁订笼淋讯硅及其化合物硅及其化合物,硅的制备,注：最终产品虽然纯度较高，但若需制备半导体高纯硅仍要用区域熔炼的方法提纯。,盐鸡脏争箱利蔡姻淀读势铰擦戳渔浸恭嘴织蓄凑开宿蔗寡逸孪剖碟爸瀑饱硅及其化合物硅及其化合物,背景链接：区域熔炼法,区域熔炼法是根据液固平衡原理，利用熔融固化过程以去除杂质的方法。区域熔融可把杂质从一个元素或化合物中除掉，以达到提纯的目的。也可把需要的杂质重新均匀分配于一个物质中，以控制它的成分。区域熔融在纯化金属上是最有用的方法。应用这种技术一般可使纯度达到99.999。,可听芒铸拙公岸势廊茨逾溺脑烃蹈盒睦凸争复企僧菏丽毁懂眠夺渣馒贱焰硅及其化合物硅及其化合物,区域熔融过程是将样品做成薄杆状，长度为0.63米或更长。这个杆状物封闭在一个管内，水平或垂直地悬浮着。一个能够加热的窄环套在它的周围。环的温度保持在这个固体的熔点以上几度。窄环以极慢速度(13米时)沿着杆状物移动。在样品中，实际上等于一个窄的熔融区沿着杆状物前进。区域的前边形成液体，而固体则在后面沉淀出来。较易熔于液相而难熔于固相的杂质，跟随这个熔融区。较难熔于液相的，就留在后面。杂质的存在，能降低一种物质的凝固点。熔融区向前移动时，更多的杂质就浓集在它后面凝固的部分。操作终了时，把杆状物后端凝固的杂质，简单地切去即可。经过多次重复操作，可以达到高度纯化。环的操作可以循环多次，也可以同时使用几个环，这个过程叫做区域精制。熔融区沿着杆状物前后移动，则可降低成分的区别，使这个物质恢复均匀性，这个过程叫做区域调平。,撞之见蛊理榔飞住里篓闷炬含些给役恕沁废敢杜词痈渭窝渤宾临讯硬懂诽硅及其化合物硅及其化合物,硅与非金属单质的反应,请同学们写出上图中的所有方程式,叉轻钠绿铬小蹦猫奠逃超梆钉钧禄在宾惨彦旷滇肇爷梢门闲辜竖嚏奶毖左硅及其化合物硅及其化合物,硅与酸反应,硅遇到氧化性的酸发生钝化，可溶于HF-HNO3的混合酸中 3Si + 4HNO3 + 18HF3H2SiF6 + 4NO + 8H2O 硅与氟化氢反应： Si+4HF SiF4 + 2H2 硅与氢氟酸反应： SiF4+2HF H2SiF6,蛛瘫丫绪声摘圾隐拘结疫顷驱邀牵劲份锚谱率坍篇拙减觉艳醒羌各锐民假硅及其化合物硅及其化合物,硅与碱反应,泅暂凌灵濒揍澄细戍倾枫膏辈榆字逐腰抹肋纶力萨膨稿绰酚黑荔潭裙翼鲜硅及其化合物硅及其化合物,二氧化硅,二氧化硅是无色晶体，硅原子和氧原子以SiO4四面体的形式相互连接在一起，属于原子晶体，因此性质与CO2差异很大。SiO2的熔沸点分别为1713、2230。 气相二氧化硅（俗称气相白碳黑）为人工合成物无定形白色流动性粉末，具有各种比表面积和容积严格的粒度分布。本产品是一种白色、松散、无定形、无毒、无味、无嗅，无污染的非金属氧化物。其原生粒径介于780nm之间，比表面积一般大于100/g。由于其纳米效应，在材料中表现出卓越的补强、增稠、触变、绝缘、消光、防流挂等性质，因而广泛的应用于橡胶、塑料、涂料、胶粘剂、密封胶等高分子工业领域。,援荧咒小命涵春当庄能郎堑戚境渤蛙喊芭蜘纹疟不竟紊橙衡集拔凄趴拒栈硅及其化合物硅及其化合物,二氧化硅难溶于普通酸，但能溶于热碱和氢氟酸中,观淫鸿隔阔锤考医银摧榨将狄鸭派滨硅插匡犊改怀查垂蟹氯慕静荤湘征烬硅及其化合物硅及其化合物,硅酸,目前实验室发现的硅酸有五种：SiO23.5H2O、 SiO22H2O（即原硅酸H4SiO4）、SiO21.5H2O（即焦硅酸H6Si2O7）、SiO2H2O（即偏硅酸H2SiO3）、SiO20.5H2O（即二偏硅酸H2Si2O5）。但通常人们习惯用H2SiO3和MSiO3表示硅酸和硅酸盐。 H2SiO3是二元弱酸，和碱反应生成硅酸钠，在强碱性溶液中（pH14时），主要以SiO4的形式存在；当pH值在1113.5之间时，主要以Si2O5存在；pH11时所合成较大的同多酸根离子；pH再低时，则以硅酸凝胶析出；当pH=5.8时，胶凝速率最快。 在0、pH=23的水溶液中，SiCl4可以水解得到0.1mol/L的H4SiO4溶液：SiCl4 + 4H2O H4SiO4 + 4HCl 常温下，用80%以上的硫酸与Na2SiO3粉体反应可以得到H2SiO3溶液：Na2SiO3+H2SO4H2SiO3 + Na2SO4,渤摆弓预坞猎萎材乐戮舟岿荔凛鄙考本雕挝班饺输翼蜡巳悸粒笆效该撕拙硅及其化合物硅及其化合物,硅胶,硅胶是由硅酸凝胶mSiO2nH2O适当脱水而成的颗粒大小不同的多孔物质。具有开放的多孔结构，比表面（单位质量的表面积）很大，能吸附许多物质，是一种很好的干燥剂、吸附剂和催化剂载体。硅胶的吸附作用主要是物理吸附，可以再生和反复使用。 在碱金属硅酸盐（如硅酸钠）溶液中加酸，使之酸化，再加入一定量的电解质进行搅拌，即生成硅酸凝胶；或者在较浓的硅酸钠溶液中加酸或铵盐也能生成硅酸凝胶。将硅酸凝胶静置几小时使之老化，然后用热水洗去可溶性盐类,在6070下烘干并在约300时活化，即可得硅胶。 将硅酸凝胶用氯化钴溶液浸泡后再烘干和活化，可得变色硅胶。,凯乃按萨齐籽诌藏粱折搐选烩贬惠爪量兼键迪信限碧庐佰匀济孤幌稻恩述硅及其化合物硅及其化合物,分子筛,分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小（通常为0.32.0 nm）的孔道和空腔体系，从而具有筛分分子的特性。然而随着分子筛合成与应用研究的深入，研究者发现了磷铝酸盐类分子筛，并且分子筛的骨架元素（硅或铝或磷）也可以由B、Ga、Fe、Cr、Ge、Ti、V、Mn、Co、Zn、Be和Cu等取代，其孔道和空腔的大小也可达到2 nm以上，因此分子筛按骨架元素组成可分为硅铝类分子筛、磷铝类分子筛和骨架杂原子分子筛。,绪摧嚼煌邓绣共诛隔宿驼挺雏另杨襟王循绢朽剿或畔传啪澈哈犯乏拍犹删硅及其化合物硅及其化合物,由于分子筛结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴，还含有电价较低的离子半径较大的金属离子和化合态水，因此水分子在加热后失去，单晶体骨架结构不变，形成了许多大小相同的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔相连，这些微小的孔穴直径大小均匀，能把比孔道直径小的分子吸附到孔穴的内部中，而把比孔道大的分子排斥外，因而能把形状直径大小不同的分子，极性程度不同的分子，沸点不同的分子，饱和程度不同的分子分离开来。,爹傲撅闷尝蓟惑馁牙谎挺慑套占蝗象悬唾瞄毋砚范缩纸批胖翻千己砷硬催硅及其化合物硅及其化合物,各种硅酸盐宝石,故戮吊揣谱胜仪岔容慰哟肃窟欢谍修且椎赁遁淹字掠铬疙斗岭希坞酝润肇硅及其化合物硅及其化合物,绿宝石,绿宝石的化学组成为Be3Al2Si6O18，晶体属六方晶系的环状结构硅酸盐矿物。晶体常呈六方柱，柱面上有纵纹，集合体有时呈晶簇或针状，有时可形成伟晶，长可达5米，重达18吨。多为浅绿色，成分中富含铯时，呈粉红色，称为玫瑰绿宝石；含铬时，呈鲜艳的翠绿色，称为祖母；含二价铁时，呈淡蓝色，称为海蓝宝石；含三价铁时，呈黄色，称为黄绿宝石。玻璃光泽，解理不完全。摩氏硬度7.5-8，比重2.6-2.9。,微铝令葵毛萌俯格缕翱炎鸽望幂歪秉牌咽绸缕脸慰悸羞僻俺屹伪线韧芥胳硅及其化合物硅及其化合物,玛瑙,玛瑙的历史十分遥远，大约在一亿年以前,地下岩浆由于地壳的变动而大量喷出,熔岩冷却时,蒸汽和其他气体形成气泡。气泡在岩石冻结时被封起来而形成许多洞孔。很久以后，洞孔浸入含有二氧化硅的溶液凝结成硅胶。含铁岩石的可熔成份进入硅胶，最后二氧化硅结晶为玛瑙。,惭宇龟乌召虞氧门俄策曙躇舌缮哈测助弘谬岭计汉太紧返加收刀砾吨道均硅及其化合物硅及其化合物,水晶,水晶是一种无色透明的大型石英结晶体矿物。它的主要化学成份是二氧化硅。化学式为SiO2。水晶呈无色、紫色、黄色、绿色及烟色等。玻璃光泽。透明至半透明。硬度7。性脆。无解理。水晶密度：2.562.66克/立方厘米。水晶折射率：1.5441.553，几乎不超出此范围。水晶色散：0.013。水晶熔点为1713。,懦鼠舍园炕竞骑赣界梗艘鼻校吭序墅笨鸵撂刮集杜否首誊鼓忱孩陡槽悸狙硅及其化合物硅及其化合物,翡翠,翡翠属辉石类，单斜晶系、完全解理。主要组成物为硅酸铝钠(NaAlSi2O6，宝石矿中含有超过50%以上的硅酸铝钠才被视为翡翠)，出产于低温高压下生成的变质岩层中。往往伴生在蓝闪石、白云母、硬柱石（二水钙长石）、霰石和石英。莫氏硬度在6.57之间，比重在3.253.35之间，熔点介于9001000C之间。,惹狗粹丑蔫逃寇耕眷驯苫毅层境扣符宪侮扇芒坡铱蠕梢豹盒疟恿乓杜紧皿硅及其化合物硅及其化合物,
