氧化硅与信息材料.ppt

3.3.3 含硅矿物与信息材料,石英坩埚,问题:地壳中元素含量排在前三位的分别 是、元素。,一、硅（Silicon）,1、含量和存在在地壳中，硅的含量居第二位自然界中，硅无游离态存在，只以化合态存在（SiO2或硅酸盐的形式存在）是构成矿物和岩石的主要成分,硅,2、硅晶体的物理性质：灰黑色，硬而脆，有金属光泽的固体，熔点、沸点高，硬度大，,半导体材料。,常温下，化学性质稳定，只与强碱、氟化氢、氟气反应,Si+2F2=SiF4,Si+4HF=SiF4+2H2,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2,3、硅晶体的化学性质：,高温下，较活泼,Si+O2 SiO2,4、硅的用途,硅是良好的半导体材料，硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件。含硅4（质量分数）的钢具有良好的导磁性，可用来制造变压器铁芯；含硅15左右的钢具有良好的耐酸性，可用来制造耐酸设备等,5、硅的制取：工业上制取单质硅是先在电炉里高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅，然后将粗硅在高温下跟氯气 反应生成一种液态物质。经蒸馏提纯后，再用氢气还原制得纯硅。（写出上述反应的化学方程式）,（粗硅）,二、二氧化硅,光导纤维,光学纤维胃镜,坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，不溶 于水，硬度比较大。,1、存在和物理性质：,存在：沙子、石英、玛瑙、水晶、硅藻土,180,10928,Si,o,二氧化硅的晶体结构示意图,基本结构单元为硅氧四面体Si2O4，晶体中不存在二氧化硅分子，SiO2是化学式不是分子式。,二氧化硅粉尘的危害,（1）、酸性氧化物,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,2、化学性质：,（2）与氢氟酸作用（SiO2很不活泼，HF是唯一 能跟其反应的酸）（3）与还原剂作用,4HF+SiO2=SiF4+2H2O,硅的制取,用来刻蚀玻璃,（4）与盐反应,能否写出SiO2和Na2CO3的反应方程式?,所以，不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。,三、硅酸,不溶于水，不稳定，弱酸,制取：强酸制弱酸,所生成的硅酸逐渐聚合而形成胶体硅酸溶胶，硅酸浓度较大时，则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。硅胶多孔，吸附水分能力强，常用做实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。,硅元素,单质硅,Si+F2Si+HFSi+NaOH,加热能与某些非金属单质反应（O2）,概括、整合,SiO2和CO2比较,空气,存在于岩石中，沙子、石英、水晶等都含有二氧化硅,以二氧化碳分子形式存在,SiO2是化学式不是分子式,熔沸点低、常温是气体、微溶于水,坚硬固体、熔点高、不溶于水,生成碳酸,不反应,不反应,与氢氟酸反应,与氢氧化钠生成碳酸钠,与氢氧化钠生成硅酸钠,生成碳酸钙,高温下生成硅酸钙,饮料、工业制碱,光导纤维、石英表等,你怎么想？,据此推断硅酸酸性比碳酸酸性强？,1.二氧化碳通入下列各溶液中，不可 能产生沉淀的是()A.氯化钙溶液 石灰水 C.饱和碳酸钠溶液 硅酸钠溶液,A,巩固练习,巩固练习,2.下列说法正确的是：A.硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在。B.二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸。C.二氧化硅溶于水。D.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸。,3.实验室配制好的硅酸钠溶液保存过程中变质的原因是,空气中的二氧化碳与硅酸钠溶液发生了反应,有白色胶状沉淀物生成,变质的现象是：,相应的化学方程式：,B,巩固练习,C,三、硅酸盐,结构复杂 种类繁多用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成,如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐石棉：CaMg3Si4O12长石：KAlSi3O8普通玻璃：CaNa2Si6O14,3MgOCaO4SiO2K2OAl2O36SiO2 Na2O CaO6SiO2,巩固练习,现代建筑离不开玻璃的装饰和采光,雄伟的古建筑离不开陶瓷砖瓦,二、玻璃,纯碱、石灰石、石英,设备：,普通玻璃、有色玻璃（如，蓝玻璃、红玻璃）、石英玻璃、光学玻璃、钢化玻璃。,原料：,玻璃窑或玻璃熔炉,原理：,种类：,性质：,在一定温度范围内软化,成分：,SiO2、Na2SiO3、CaSiO3,古埃及玻璃制品,战国中晚期玻璃璧,清乾隆白地套红玻璃双合瓶,魏晋南北朝的玻璃钵,三、水泥,黏土、石灰石,设备：,原料：,水泥回转窑,原理：,略,种类：,硅酸盐水泥、防辐射水泥、彩色水泥、快速水泥。,新型陶瓷人造骨,即耐高温又耐低温的硅橡胶制品,