硅和二氧化硅

硅和二氧化硅第1頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二◆硅1、分布2、單質(zhì)3、物理性質(zhì)4、化學(xué)性質(zhì)5、用途6、工業(yè)制法1、分布硅在地殼中分布很廣，含量居第二位，僅次于氧

存量：存在形態(tài)：自然界中沒(méi)有游離態(tài)的硅，只有以化合態(tài)存在的硅主要化合物：幾乎全部都是二氧化硅和硅酸鹽，它們廣泛存在于地殼的各種礦物的巖石里，是構(gòu)成礦物和巖石的主要成分。第2頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二◆硅1、分布2、單質(zhì)3、物理性質(zhì)4、化學(xué)性質(zhì)5、用途6、工業(yè)制法硅有兩種同素異形體：晶體硅、無(wú)定形硅2、單質(zhì)第3頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二◆硅1、分布2、單質(zhì)3、物理性質(zhì)4、化學(xué)性質(zhì)5、用途6、工業(yè)制法3、晶體硅的物理性質(zhì)灰黑色、金屬光澤、硬而脆結(jié)構(gòu)與金剛石相似，有較高的熔沸點(diǎn)及硬度導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料。第4頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二◆硅1、分布2、單質(zhì)3、物理性質(zhì)4、化學(xué)性質(zhì)5、用途6、工業(yè)制法4、化學(xué)性質(zhì)：

常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，只與氟氣、氫氟酸、強(qiáng)堿溶液反應(yīng)：

Si＋2F2＝SiF4

Si＋4HF＝SiF4

↑＋2H2↑

Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑

Si＋O2＝SiO2

在加熱條件下能跟一些非金屬反應(yīng)：第5頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二◆硅1、分布2、單質(zhì)3、物理性質(zhì)4、化學(xué)性質(zhì)5、用途6、工業(yè)制法5、用途硅是一種重要的非金屬單質(zhì)，作為良好的半導(dǎo)體材料，硅可用來(lái)制造集成電路、晶體管、硅整流器、太陽(yáng)能電池硅的合金：含硅4%的鋼(導(dǎo)磁性)——變壓器鐵芯含硅15%的鋼(耐酸性)——耐酸設(shè)備半導(dǎo)體材料：第6頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二◆硅1、分布2、單質(zhì)3、物理性質(zhì)4、化學(xué)性質(zhì)5、用途6、工業(yè)制法6、工業(yè)制法

高溫SiO2＋2C＝Si＋2CO↑

(注意：反應(yīng)產(chǎn)物是CO)工業(yè)上用碳在高溫下還原二氧化硅的方法可制得含少量雜質(zhì)的粗硅：將粗硅提純后，即可得用作半導(dǎo)體的高純硅。第7頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二◆二氧化硅1、存在2、化學(xué)性質(zhì)3、用途1、存在

二氧化硅廣泛存在于自然界中，與其他礦物共同構(gòu)成了巖石。天然二氧化硅也叫硅石，是一種堅(jiān)硬難熔的固體。不溶于水，而且結(jié)構(gòu)類似于金剛石。常見(jiàn)SiO2的存在：沙子，石英，水晶……第8頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二◆二氧化硅1、存在2、化學(xué)性質(zhì)3、用途思考：為什么實(shí)驗(yàn)室中裝堿液的試劑瓶不能用玻璃塞？特性：與氫氟酸反應(yīng)：SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O

SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O

高溫SiO2＋CaO＝CaSiO3

2、化學(xué)性質(zhì)第9頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1、存在2、化學(xué)性質(zhì)3、用途3、用途：

制造光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、耐高溫化學(xué)儀器、石英鐘、石英電子表等以及作為裝飾用的寶石。常見(jiàn)的寶石：水晶、瑪瑙、歐泊、綠柱石、祖母綠、翡翠、紅寶石、藍(lán)寶石、黃玉、貓眼石、常林鉆石◆二氧化硅第10頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二◆硅酸鹽1、存在

硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，自然界中存在的各種天然硅酸鹽礦物，約占地殼質(zhì)量的5%1、存在2、性質(zhì)3、表示方法第11頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二◆硅酸鹽2、性質(zhì)1、存在2、性質(zhì)3、表示方法

硅酸鈉是極少數(shù)可以溶于水的硅酸鹽的一種，它的水溶液俗稱水玻璃，可以做黏合劑，防腐，做硅膠。我們也可以利用可溶性的硅酸鹽來(lái)制取硅酸。硅酸鹽種類很多，大部分不溶于水。硅酸不能由二氧化硅直接制得，只能通過(guò)可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制取，是一種弱酸，比碳酸還弱第12頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二◆硅酸鹽3、表示方法1、存在2、性質(zhì)3、表示方法

硅酸鹽因?yàn)榉N類太多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以它們的寫法也與其它化合物不同，通常用二氧化硅和金屬氧化物的形式來(lái)表示其組成。規(guī)則：將金屬氧化物寫在最前，之后寫二氧化硅，最后寫水，而且各氧化物之間用“·”來(lái)隔開(kāi)。例如：硅酸鈉：Na2SiO3

（Na2O·SiO2）高嶺石：Al2(Si2O5)(OH)4（Al2O3·2SiO2·2H2O）

第13頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二◆硅酸鹽1、存在2、性質(zhì)3、表示方法練習(xí)：云母：K2H4Al6Si6O24

K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O

石棉：CaMg3Si4O12

CaO·3MgO·4SiO2

第14頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二練習(xí)：◆硅◆二氧化硅◆硅酸鹽第二節(jié)1、下列物質(zhì)中不能與二氧化硅作用的是[

]A．純堿B．苛性鈉C．氫氟酸D．水2、下列屬于同種物質(zhì)的是[]A．干冰和冰B．石英和水晶C．玻璃與二氧化硅D．水玻璃和玻璃DB第15頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二寫出下列變化的化學(xué)方程式：

SiF4Na2SiO3

SiSiO2

CaSiO3

作業(yè)：◆硅◆二氧化硅◆硅酸鹽第二節(jié)第16頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二謝謝您使用本課件第17頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1、存在2、化學(xué)性質(zhì)3、用途◆二氧化硅常見(jiàn)的寶石水晶、瑪瑙、歐泊、綠柱石、祖母綠、翡翠、紅寶石、藍(lán)寶石、黃玉、貓眼石、常林鉆石

無(wú)色透明的純凈二氧化硅晶體稱為水晶，硬度為7，可含有微量的鐵、錳、鎂、鋁、鈦等雜質(zhì)，含有雜質(zhì)顯煙褐色的叫煙晶，黑色的叫墨晶，紫色的叫紫晶。水晶第18頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1、存在2、化學(xué)性質(zhì)3、用途◆二氧化硅常見(jiàn)的寶石水晶、瑪瑙、歐泊、綠柱石、祖母綠、翡翠、紅寶石、藍(lán)寶石、黃玉、貓眼石、常林鉆石

瑪瑙：主要成分是二氧化硅，硬度為7，是由不同雜質(zhì)的二氧化硅膠體一層一層沉積而成，是一種次等寶石。第19頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1、存在2、化學(xué)性質(zhì)3、用途◆二氧化硅常見(jiàn)的寶石水晶、瑪瑙、歐泊、綠柱石、祖母綠、翡翠、紅寶石、藍(lán)寶石、黃玉、貓眼石、常林鉆石歐泊：一種含水的非晶質(zhì)的二氧化硅?；瘜W(xué)成分為SiO2·nH2O，含水量一般為3％－10％,是具有變彩效應(yīng)的寶石蛋白石第20頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1、存在2、化學(xué)性質(zhì)3、用途◆二氧化硅常見(jiàn)的寶石水晶、瑪瑙、歐泊、綠柱石、祖母綠、翡翠、紅寶石、藍(lán)寶石、黃玉、貓眼石、常林鉆石綠柱石，也稱綠玉、綠寶石，硬度為7，是含鈹?shù)V物，第21頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1、存在2、化學(xué)性質(zhì)3、用途◆二氧化硅常見(jiàn)的寶石水晶、瑪瑙、歐泊、綠柱石、祖母綠、翡翠、紅寶石、藍(lán)寶石、黃玉、貓眼石、常林鉆石祖母綠是一種含鈹鋁的硅酸鹽，其分子式為Be3Al2(Si6O18)，屬于綠柱石家族中最“高貴”的一員。第22頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1、存在2、化學(xué)性質(zhì)3、用途◆二氧化硅常見(jiàn)的寶石翡翠：一種以硬玉為主的纖維狀、致密塊狀的鈉鋁硅酸鹽礦物集合體，化學(xué)分子式為NaAl(Si2O6)。水晶、瑪瑙、歐泊、綠柱石、祖母綠、翡翠、紅寶石、藍(lán)寶石、黃玉、貓眼石、常林鉆石第23頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1、存在2、化學(xué)性質(zhì)3、用途◆二氧化硅常見(jiàn)的寶石紅寶石藍(lán)寶石

紅寶石、藍(lán)寶石的主要成分都是Al2O3，紅寶石因含微量元素鉻(Cr3+)而成紅至粉紅色，藍(lán)寶石因含微量元素鈦(Ti4+)或鐵(Fe2+)而呈藍(lán)色水晶、瑪瑙、歐泊、綠柱石、祖母綠、翡翠、紅寶石、藍(lán)寶石、黃玉、貓眼石、常林鉆石第24頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1、存在2、化學(xué)性質(zhì)3、用途◆二氧化硅常見(jiàn)的寶石

黃玉：主要成分為Al2[SiO4](FOH)，硬度為8。水晶、瑪瑙、歐泊、綠柱石、祖母綠、翡翠、紅寶石、藍(lán)寶石、黃玉、貓眼石、常林鉆石第25頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1、存在2、化學(xué)性質(zhì)3、用途◆二氧化硅常見(jiàn)的寶石貓眼石是含鈹鋁氧化物，化學(xué)分子式為B