《氧化硅与信息材料》PPT课件.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 O2SiO2 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 180 109 28 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 3MgO CaO 4SiO2K2O Al2O3 6SiO2Na2O CaO 6SiO2 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