高一化学硅和二氧化硅.ppt
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1、第二节 硅和二氧化硅,原始陶冶大约一万年前出现在中国.“陶”作为历 史上第一种人造材料成为人类摆脱蒙昧的标志.,享有盛誉的中国古代陶瓷,陶缸(新时器时代),三彩马,钧瓷(宋),青花瓷盖罐(明),1、硅的含量及存在形式,存在形式:在自然界中,没有游离态的硅,只有以 化合态存在的硅。,含量:在地壳中,它的含量仅次于氧,居第二位。,2、硅的结构,碳和硅的原子结构示意图,晶体硅的结构,硅的物理性质:,1)晶体硅是灰黑色,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,3、硅的物理性质,晶体硅,单晶硅,单质硅,4、硅的化学性质,性质,Si,C,相 似 点,1、常温下化学 性
2、质稳定,2、加热条件下都 能与氧气反应,3、与H2的反应,不 同 点,1、与某些酸的反应,2、与强碱反应,Si+O2=SiO2,C+O2=CO2,Si+4HF=SiF4+2H2 ,C+2H2SO4=CO2+SO2+2H2O,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2,不反应,不反应,不反应,很困难,很困难,(1)与氟气反应:,(2)与氢氟酸反应:,(3)与强碱溶液反应:,(4)与氯气反应:,(5)与氧气反应:,Si+2F2=SiF4,Si+4HF=SiF4+2H2,注:常温下Cl2、O2、H2SO4、HNO3等都不与硅起反应。,元 素 周 期 表,IA,IIA,0,铝,硅,锗,锑,钋,砷
3、,碲,砹,5、硅的用途: 集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料,高纯硅:半导体材料。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。,变压器铁芯(含硅4%的钢有导磁性),耐酸设备(含硅15%左右的钢有耐酸性),制合金,5、制备,工业制粗硅:,粗硅提纯:,二、二氧化硅,1、CO2和SiO2的结构,SiO2的晶体结构,CO2的晶体结构,二氧化碳是酸性氧化物,能溶于水形成 碳酸;那二氧化硅能溶于水形成硅酸吗?,二氧化硅是不是酸性氧化物呢?,氢氧化钠溶液是用什么装置保存的,为 什么?,氢氟酸能保存在玻璃瓶中吗?为什么?,思 考,2、二氧化硅和二氧化碳性质比较,物 质,物理 性质,化 学
4、 性 质,状 态,熔沸点,与水反应,与NaOH溶 液反应,与碱性氧 化物反应,CO2,气态,低,CO2+H2O=H2CO3,CO2+2NaOH=Na2CO3+2H2O,CO2+CaO=CaCO3,SiO2,固态,高,不反应,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+2H2O,SiO2+CaO CaSiO3,与酸反应,不与酸反应,4HF+SiO2=SiF4+2H2O,SiO2是坚硬难熔的固体。有晶体和无定形两大类,晶体二氧化硅叫石英、水晶,天然二氧化硅叫硅石、石英砂。,高温时:,干态下物质间的反应规律: 高沸点物质(SiO2)制低沸点物质(CO2),因此、不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液,如NaOH、KO
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