单质硅和二氧化硅
高中化学 第四章 第一节第1课时单质硅与半导体材料 二氧化硅与光导纤维课件 鲁科版必修1
与碳
与水 化 学 与酸 性与 质 NaO
H溶 液 与 CaO
用途
二氧化碳 CO2＋C==高=温==2CO CO2＋H2O
H2CO3 不反应
CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O
CO2＋CaO===CaCO3
饮料、制碱
二氧化硅 SiO2＋2C==高=温==Si＋2CO↑ SiO2＋3C==高=温==SiC＋2CO↑
【思路点拨】 解答此题要注意以下两点: (1)熟悉硅及其化合物的化学性质。 (2)找准特殊条件作突破口。
【解析】 由图分析：A 与 O2 反应生成 B，而 B 与碳在高温下反应生成 A 可推知 A 是单质， B 是氧化物，而 A、B 均能与 NaOH 溶液反应， 应确认 A 是硅，B 是二氧化硅，则 D 是硅酸钠， C 是硅酸。
化学方程式为：_S_iO__2＋__2_C__=_=高_=温_=_=_S_i_＋__2_C_O_↑___。
想一想 1．具有金属光泽的物质是否一定是金属 单质？ 【提示】 不一定。如晶体硅具有金属光 泽，却是非金属单质。
二、二氧化硅和光导纤维
1．二氧化硅的结构
SiO2 晶体是由硅原子和氧原子按 1∶2 的比例 构成的，每个硅原子结合__4__个氧原子，每个 氧原子结合__2___个硅原子。
1．Si 的还原性大于 C，但 C 却能在高温下还 原出 Si： SiO2＋2C==高=温==Si＋2CO↑。 2．非金属单质跟碱液的反应一般无 H2 放出， 但 Si 与碱液(如 NaOH 溶液)反应放出 H2： Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。 3．非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但
C．硅燃烧放出的热量大，燃烧产物对环境污 染程度低且容易有效控制 D．自然界中存在大量单质硅
硅单质和二氧化硅
二氧化碳CO2
二氧化硅SiO2
物质分类
均属于酸性氧化物
与碱性氧
高温
化物反应 CO2 ＋ CaO＝CaCO3
CaO＋SiO高2 ＝温CaSiO3
与碱反应 与水反应
CO2 ＋2NaOH＝ Na2CO3+H2O
CO2 ＋ H2O＝H2CO3
SiO2 ＋2NaOH＝ Na2SiO3+H2O
不反应
SiO2的特性——（只能与这一种酸反应） SiO2 ＋ 4HF = SiF4↑＋ 2H2O
Si + O2 == SiO2
Si + C 高==温 SiC
4、硅的工业制法：（P81——9题）
5、硅的用途：
①半导体材料；②计算机芯片；③太阳能电池
二、二氧化硅（SiO2） 石英砂
（1）二氧化硅的存在形态：
天
然
有结晶形（石英晶体）
的
SiO2
水晶
玛瑙
硅
无定形——硅藻土
石
（2）二氧化硅的结构——科学视野
物理性质:_不__溶___于__水______硬__度___大____熔___点__高（1670℃） 化学稳定性:_很__稳___定___
玻璃的发现
1、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为 什么用橡胶塞而不用玻璃塞？ （提示：玻璃中含有SiO2）
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠 的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起而不能打开。
未进行磨砂处理的玻璃,在常 温下是不能被强碱腐蚀的.
2、大家知道玻璃上的窗花是用什么 方法雕刻上去的吗？
SiO2 ＋ 4HF = SiF4↑＋ 2H2O 用途：刻蚀玻璃 特性——（只能与这一种酸反应）
单质硅和二氧化硅的用途
单质硅和二氧化硅的用途
单质硅和二氧化硅是最常见的硅元素的它们在日常生活中有广泛的用途。
单质硅是一种无色粉末状的硅化物，其化学式为Si，它
可以直接从天然硅矿中提取出来，也可以由硅酸盐进行水烧结而获得。
单质硅的主要用途是用于制造高纯硅半导体，用于制造电子和电力半导体，如太阳能电池板，半导体集成电路，光学元件等等。
另外，单质硅也可以用于制造硅橡胶，用于制造硅钢，用于制作冶金行业的耐火材料，以及用于硅化汽油等润滑剂等。
二氧化硅是一种透明的无色粉末或结晶，其化学式为SiO
2。
它可以通过高温氧化硅及其他方法获得，是最常见的
硅元素，也是最常用的硅元素。
二氧化硅主要用于制造抗紫外线的玻璃，用于制作抗酸性和耐热的玻璃，用于制作水泥，砖，瓷等建筑材料。
另外，二氧化硅也可以用于制造润滑剂，制造抗污染的涂料，制造填料或用作颜料。
综上所述，单质硅和二氧化硅是日常生活中最常用的硅元素，它们的主要用途是用于制造高纯硅半导体，制造玻璃，水泥，砖，瓷等建筑材料，以及制造润滑剂，涂料，填料等。
由于它们的独特性质，单质硅和二氧化硅在日常生活中发挥着重要作用。
硅和二氧化硅简介
硅（Si）硅guī（台湾、香港称矽xī）是一种化学元素，它的化学符号是Si，旧称矽。
原子序数14，相对原子质量28.09，有无定形硅和晶体硅两种同素异形体，属于元素周期表上IVA族的类金属元素。
硅也是极为常见的一种元素，然而它极少以单质的形式在自然界出现，而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式，广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。
硅在宇宙中的储量排在第八位。
在地壳中，它是第二丰富的元素，构成地壳总质量的25.7%，仅次于第一位的氧（49.4%）。
目录◆原子硅◆元素硅◆总体特性◆硅的用途◆缺乏症◆高硅症◆工业制取纯硅原子硅硅原子位于元素周期表第IV主族，它的原子序数为Z=14，核外有14个电子。
电子在原子核外，按能级由低到高，由里到外，层层环绕，这称为电子的壳层结构。
硅原子的核外电子第一层有2个电子，第二层有8个电子，达到稳定态。
最外层有4个电子即为价电子，它对硅原子的导电性等方面起着主导作用。
正因为硅原子有如此结构，所以有其一些特殊的性质：最外层的4个价电子让硅原子处于亚稳定结构，这些价电子使硅原子相互之间以共价键结合，由于共价键比较结实，硅具有较高的熔点和密度；化学性质比较稳定，常温下很难与其他物质（除氟化氢和碱液以外）发生反应；硅晶体中没有明显的自由电子，能导电，但导电率不及金属，且随温度升高而增加，具有半导体性质[3]。
高纯硅电子转移.MP4元素硅元素描述：◆晶体硅为灰黑色，无定形硅为黑色◆密度2.32-2.34g/cm3◆熔点1410℃，沸点2355℃◆属于原子晶体，硬而有金属光泽，有半导体性质◆具有金刚石的晶体结构，电离能8.151电子伏特。
晶体硅的结构.flv◆化学性质：在常温下，除氟化氢以外，很难与其他物质发生反应，在高温下能与氧气等多种元素化合，不溶于水、硝酸和盐酸，溶于氢氟酸和碱液。
[2]加热下能同单质的卤素、氮、碳等非金属作用，也能同某些金属如Mg、Ca、Fe、Pt等作用生成硅化物。
硅和二氧化硅
Si ＋ 2F2 ＝ SiF4 Si ＋ 4HF ＝ SiF4 ↑ ＋ 2H2 ↑ Si＋2NaOH ＋ H2O ＝ Na2SiO3 ＋ 2H2↑ ＋
Na2SiO3的水溶液称为水玻璃（但不是玻璃），又称泡花碱 的水溶液称为水玻璃（但不是玻璃）， ），又称泡花碱 但不是碱溶液，而是盐溶液），是一种矿物胶， ），是一种矿物胶 （但不是碱溶液，而是盐溶液），是一种矿物胶，有粘合 性。
一 .硅
4.硅的化学性质
Si与C同族，最外层均有四个电子，它们的化学性质有 与 同族 最外层均有四个电子， 同族， 许多相似点。 许多相似点。
1.常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不 常温下，化学性质不活泼， 氟气、氢氟酸和强碱外， 常温下 与其他物质（氧气、氯气、硫酸、硝酸等）反应。 与其他物质（氧气、氯气、硫酸、硝酸等）反应。
1、下列反应一步就能实现的是： 下列反应一步就能实现的是： A、SiO2---- H2SiO3 C、CuO----Cu(OH)2 CuO----Cu(OH) -------H B、CO2----H2CO3 ○ C、S------SO3 ------SO
2、将4.6gNa和5.6g硅粉同时投入适量水中，在标 4.6gNa和5.6g硅粉同时投入适量水中， 硅粉同时投入适量水中 准状况下产生H 的体积是： 准状况下产生H2的体积是： B、 A、2.24L B、2.8L C、 C、6.72L C、11.2L ○
三. 硅酸盐
硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分， 硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，自然界 中存在的各种天然硅酸盐矿物， 中存在的各种天然硅酸盐矿物，约占地壳质量的 5%。 。 硅酸盐种类很多，多数难溶于水，只有含钾、 硅酸盐种类很多，多数难溶于水，只有含钾、 钠的硅酸盐是可溶的。 钠的硅酸盐是可溶的。 硅酸盐结构很复杂， 硅酸盐结构很复杂，通常可用二氧化硅和金 属氧化物的形式来表示其组成。 属氧化物的形式来表示其组成。
课件 硅单质与二氧化硅
与氢氟酸 反应
——
↑
光缆（8芯）
普通铜缆（8芯）
信息量 同时通10亿路电 同时通1800路电话 话 0.1 千克/米 11 千克/米 质量 价格 性能 20 元/米 16 元/米 耐腐蚀、抗电磁 干扰、保密性强 信息量小、抗干扰性 差易、腐蚀
硅酸凝 胶经干燥脱 水后得到多 孔的硅酸干
凝胶，称为
信息量小抗干扰性差易腐蚀耐腐蚀抗电磁干扰保密性强性能16价格11千克米01千克米质量同时通1800路电话同时通10亿路电信息量普通铜缆8芯光缆8芯真空干燥又名解析干燥是一种将物料置于负压条件下并适当通过加热达到负压状态下的沸点或着通过降温使得物料凝固后通过溶点来干燥物料的干燥方式
无机非金属材料的主角—硅
“硅胶”。
物质
燃烧热 （kJ/mol)
Si-26.30% Al-7.73%
碳 硅 铝
393.5 990.7 822.9
O-48.60%
1
你见过硅吗？硅的物理性质如何？
硅的物理性质：
灰黑色有金属光泽的固体, 熔沸点高,硬度大
半导体行业有句话：从沙滩到用户，从 这句话中你知道制备硅的原料是什么吗？
高温 高温
性质
与碱性氧化 物反应 与碱反应
酸性氧化物
二氧化碳(CO2)
CO2+Na2O=Na2CO3
二氧化硅(SiO2)
高温
SiO2+ CaO == CaSiO3
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
与水反应
CO2+H2O=H2CO3
——
SiO2+4HF=SiF4 +2H2O
硅知识点总结
硅及其化合物年月日硅元素在地壳中的含量排第二，在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态存在的硅，常见的是二氧化硅、硅酸盐等。
硅的原子结构示意图为，硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族，硅原子最外层有4个电子，既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。
1、单质硅（Si）：（1）物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大。
（2）化学性质：①常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。
Si＋2F2＝SiF4Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑②在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。
Si＋O2高温SiO2Si＋2Cl2高温SiCl4（3）用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。
（4）硅的制备：工业上，用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。
SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4SiCl4＋2H2＝Si(纯)＋4HCl2、二氧化硅（SiO2）：（1）SiO2的空间结构：立体网状结构，SiO2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子。
（2）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。
（3）化学性质：SiO2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应：①与强碱反应：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O（生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞）。
②与氢氟酸反应[SiO2的特性]：SiO2＋4HF＝SiF4↑+2H2O（利用此反应，氢氟酸能雕刻玻璃；氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放，应用塑料瓶）。
③高温下与碱性氧化物反应：SiO2＋CaO高温CaSiO3（4）用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。
第4章 第1节 第1课时 单质硅与二氧化硅
第1节硅无机非金属材料第1课时单质硅与二氧化硅1.掌握Si、SiO2的性质。
重点2.认识Si和SiO2在生产中的应用。
1．硅的分布与存在(1)分布：硅在自然界中分布广泛，在地壳中居第二位，仅次于氧，是构成矿物和岩石的基本元素。
(2)存在：自然界中没有游离态的硅，全部以化合态的形式存在。
2．半导体材料(1)特点：特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料。
(2)常见的半导体材料：最早使用的是锗(Ge)，现在最广泛使用的是硅。
3．硅单质(1)物理性质①单质硅有晶体硅和无定形硅两种。
②晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
③导电性介于导体和绝缘体之间。
(2)化学性质(填写相应的化学方程式，下同)(3)制取与提纯粗硅：2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑ Si ＋2Cl 2=====△SiCl 4SiCl 4＋2H 2=====高温Si(纯)＋4HCl(4)用途：半导体材料，太阳能电池，硅合金。
[探究·升华][认知升华]硅的特性(1)Si 的还原性大于C ，但C 却能在高温下还原出Si ： SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑。
(2)非金属单质跟碱液的作用一般无H 2放出，但Si 与碱液(如NaOH 溶液)反应放出H 2：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。
(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si 却能与HF 作用：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。
(4)非金属单质一般不导电，但Si 为半导体，有一定的导电能力。
[题组·冲关]1．下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是( ) A ．氧化物都能与碱溶液反应B ．单质在加热时都能与氧气反应C ．碳和硅两种元素都有能导电的单质D ．常温下，碳和硅的单质化学性质都不活泼【解析】 碳的氧化物有CO 和CO 2，CO 不能与碱溶液反应。
【答案】 A2．在高温下，碳与硅可形成SiC 。
游离二氧化硅、单质硅、碳化硅的测定
游离二氧化硅、单质硅、碳化硅的测定对于含有游离二氧化硅、单质硅及碳化硅量的方法都比较繁杂。
而碳化硅制品中总硅含量较高（以SiO2计其质量分数常大于100%），因此，没有可套用的标准且测定误差较大，结果不可靠，根据碳化硅不溶于氢氟酸-硝酸及单质硅不溶于氢氟酸的原理，制定了氢氟酸挥散重量法联系测定游离二氧化硅、单质硅、碳化硅的方法，可提高功效近3倍，其准确度也有所提高。
1 灼烧温度试验利用氢氟酸挥散以除去二氧化硅及单质硅的测定方法比较成熟的，但对于含碳化硅耐火材料及原料，由于含有一定的游离碳，要在保证碳化硅不分解的条件下去除游离碳及四氟化硅，灼烧温度的选择是比较重要的。
称取一定量游离石墨碳及纯碳化硅的混合物，在高温炉中，以不同温度进行灼烧试验以测定碳化硅回收量，结果见表1由表2可见，当灼烧温度低于850℃，由于游离碳（特别含石墨碳时）未能灼烧完全，结果偏高。
在900-1050℃时，所测碳化硅含量与加入量吻合，说明游离碳已灼烧完全。
当灼烧温度>1100℃时，回收值偏高，说明有部分碳化硅分解成二氧化硅。
由此，选择灼烧温度为（900±50）℃较为合适。
此外，在温度下四氟化硅也可挥散完全。
2 回收试验称取含一定量二氧化硅、单质硅、碳化硅的混合样，用选定的方法进行回收试验，结果见表2.由上述试验可知，本方法对二氧化硅、单质硅、碳化硅的加入量回收是完全的。
3 试验方法3.1 主要试剂硝酸（ρ=1.42g/mL³）;氢氟酸（ρ=1.42g/mL³）；盐酸（1+1）；盐酸（5+95）；硫酸（1+1）；混合溶剂：将1.5份无水碳酸钠、1.5份无水碳酸钾与0.7份硼酸混合研细，贮藏于磨口瓶中。
3.2 分析步骤3.2.1 游离二氧化硅量的测定称取0.1000g试料置于铂坩埚中，放入（900±50）℃高温炉中灼烧1h，取出，置于干燥器中，冷却至室温，称量。
如此反复操作（每次灼烧15min），直至恒量（m1）。
硅及其化合物
硅及其化合物硅元素在地壳中的含量排第二，在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态存在的硅，常见的是二氧化硅、硅酸盐等。
硅原子最外层有4个电子，既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。
1、单质硅（Si）：⑴物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大。
⑵化学性质：①常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。
Si＋2F2＝SiF4Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑②在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。
Si＋O2高温SiO2Si＋2Cl2高温SiCl4⑶用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。
⑷硅的制备：工业上，用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。
SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑ Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4SiCl4＋2H2＝Si(纯)＋4HCl2、二氧化硅（SiO2）：⑴SiO2的空间结构：立体网状结构，SiO2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子。
⑵物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。
⑶化学性质：SiO2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应：①与强碱反应：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O（生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞）。
②与氢氟酸反应[SiO2的特性]：SiO2＋4HF＝SiF4↑+2H2O（利用此反应，氢氟酸能雕刻玻璃；氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放，应用塑料瓶）。
③高温下与碱性氧化物反应：SiO2＋CaO 高温CaSiO3⑷用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。
3、硅酸（H2SiO3）：⑴物理性质：不溶于水的白色胶状物，能形成硅胶，吸附水分能力强。
硅和二氧化硅的反应方式
硅和二氧化硅的反应方式【原创实用版】目录1.硅和二氧化硅的化学性质2.硅和二氧化硅的反应条件3.硅和二氧化硅的反应过程4.硅和二氧化硅反应的产物5.硅和二氧化硅反应在实际应用中的意义正文硅和二氧化硅的反应方式硅和二氧化硅是两种重要的化学物质，它们在自然界中广泛存在，并在许多工业过程中发挥着重要作用。
然而，硅和二氧化硅之间的反应方式却并不为人所熟知。
本文将从硅和二氧化硅的化学性质、反应条件、反应过程以及反应产物等方面，详细地介绍硅和二氧化硅的反应方式。
首先，让我们来看一下硅和二氧化硅的化学性质。
硅是一种非金属元素，它在自然界中主要以化合物的形式存在，其中最常见的就是二氧化硅。
二氧化硅是一种无机化合物，它由硅和氧两种元素组成，化学式为 SiO2。
在自然界中，二氧化硅广泛存在于岩石、砂砾和土壤中，是地球上最常见的物质之一。
接下来，我们来看一下硅和二氧化硅的反应条件。
硅和二氧化硅在自然条件下是不反应的，因为硅的化学价为 0，而二氧化硅中硅的化学价为4，它们之间没有合适的反应条件。
然而，在特定的条件下，硅和二氧化硅是可以发生反应的。
例如，在高温下，硅和二氧化硅可以反应生成单质硅。
然后，我们来看一下硅和二氧化硅的反应过程。
在高温下，硅和二氧化硅反应生成单质硅的化学方程式为：SiO2 + 2C → Si + 2CO。
在这个反应过程中，木炭作为还原剂，将二氧化硅中的硅还原成单质硅。
最后，我们来看一下硅和二氧化硅反应的产物。
在硅和二氧化硅的反应中，主要的产物是单质硅。
单质硅是一种灰黑色的金属，它具有许多重要的化学性质，例如，它可以与氧气反应生成二氧化硅，也可以与碱反应生成硅酸盐。
总之，硅和二氧化硅的反应方式是通过高温下的还原反应实现的，主要产物是单质硅。
硅和二氧化硅的反应方式
硅和二氧化硅的反应方式摘要：一、硅和二氧化硅的基本性质二、硅和二氧化硅的反应方式1.硅和二氧化硅直接反应2.硅和二氧化硅与其他物质的反应三、硅和二氧化硅的用途正文：硅和二氧化硅是两种重要的非金属元素，它们在自然界和工业领域中都有广泛的应用。
硅是一种半导体材料，具有特殊的电导性，因此在电子、电力等领域有着重要的应用。
而二氧化硅则是一种重要的无机化合物，具有良好的化学稳定性和高熔点，广泛应用于玻璃、陶瓷等工业领域。
硅和二氧化硅的反应方式主要有两种：一是硅和二氧化硅直接反应。
在高温条件下，硅和二氧化硅可以发生化学反应，生成硅单质。
这个反应的化学方程式为：SiO2 + 2C → Si + 2CO。
这个反应过程中，碳起到了还原剂的作用，将二氧化硅中的氧还原成了单质硅。
二是硅和二氧化硅与其他物质的反应。
例如，硅和氢氧化钠反应可以生成硅酸钠和氢气。
这个反应的化学方程式为：Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2。
这个反应过程中，氢氧化钠起到了碱的作用，与硅发生酸碱反应，生成硅酸钠和氢气。
硅和二氧化硅的用途也非常广泛。
硅主要用于微电子技术，如集成电路、太阳能电池等。
二氧化硅则广泛应用于玻璃、陶瓷、水泥等工业领域，还可以作为催化剂、吸附剂等。
此外，硅和二氧化硅还可以用于制备硅酸盐矿物，如石英玻璃、硅藻土等，这些矿物在建筑、化工、医药等领域具有广泛的应用。
总之，硅和二氧化硅作为一种重要的非金属元素，在工业领域和日常生活中都有着广泛的应用。
它们的反应方式多种多样，可以与多种物质发生化学反应，生成各种有用的化合物和矿物。
二氧化硅和单质硅 xps峰位
二氧化硅和单质硅xps峰位
XPS（X射线光电子能谱）是一种分析技术，它可以用来测量物质表面层的化学特性，以及表面上各种元素的含量。
二氧化硅和单质硅都含有硅，因此它们在XPS峰位上也存在一定的差异。
对于二氧化硅，XPS对其所检测到的主要硅峰位是在99.8eV和103.7eV之间。
其中，99.8eV处检测到的是Si 2p（2）峰位，其带来电子主要是来自硅氧两原子组成的SiO2分子；103.7eV处检测到的是Si 2p（1）峰位，其带来的电子主要是来自硅的单原子。
而对于单质硅，XPS所检测到的主要硅峰位是在103.2eV和107.4eV处。
103.2eV处检测到的是Si 1s峰位，其带来的电子主要来自硅的单原子；107.4eV 处检测到的是Si 2p（1）峰位，其带来的电子是来自2个构成硅原子的Si-Si 键。
因此，可以看出二氧化硅和单质硅在XPS峰位上存在很大的差异，但二者在Si 1s 和Si 2p（1）峰位处均存有明显的峰值。
硅单质和二氧化硅的用途
硅单质和二氧化硅是两种常见的化合物，他们在工业和日常生活中都
有着重要的应用。
硅单质在电子工程中应用十分广泛。
硅单质（Si）是一种无色固体,主要作为一种金属材料。
它是二氧化硅（SiO2）复分解后形成的产物，具有较高的热韧性、耐电性和耐腐蚀性，同时具有半导体特性，因此作为现代半导体电路和激光技术的基
础和支持。
有了它，我们可以制造出电路和晶体，用来制造集成电路
和半导体，从而构建各种电子仪器模块，为电子电路的发展奠定基础。
例如两位电路，三端稳压器，240v电源适配器等电子元器件均采用硅
单质制成。
此外，硅单质还可用于水处理，因为它的表面阳离子有非常好的载氢
性和活性，可以与硅烷化合物形成氢键。
它还可以有效地去除水中的
杂质，以达到净化水质的目的，具有广泛的应用前景。
二氧化硅（SiO2）是一种常见的无色粉末，它是一种通用电子和化学
成分，也是许多石头和沙子中的主要成分。
在工业上，二氧化硅作为
绝热材料也被广泛应用，常用于马达、电池、变压器等热传导系统的
绝热，以防止电器过热而出现负荷。
它同样也是制造陶瓷的重要原料，常用于制备玻璃、搪瓷和石英玻璃等透明产品。
此外，二氧化硅还被用于制作化妆品、牙膏、医疗、涂料等日常用品中，具有抗变态反应、稳定悬浮等作用，有助于提高用品的质量，是
日常生活中的重要原料。
以上就是硅单质和二氧化硅的用途的介绍，他们就像工业和生活中的
基石一样。
它们的应用涵盖了从工业到日常生活的方方面面，是实现当代社会发展的重要部分。
二氧化硅中单质硅的测定
二氧化硅中单质硅的测定二氧化硅是一种常见的化合物，它主要由二个元素组成，即硅和氧。
其中，硅又是一种常见的单质，它在自然界中广泛存在。
测定二氧化硅中的单质硅有助于了解硅的含量和纯度，对于工业生产和科学研究都具有重要意义。
测定二氧化硅中的单质硅可以采用多种方法，下面将介绍两种主要的方法。
首先是重量法。
这是一种简单且常用的方法。
首先，我们需要准备一定量的二氧化硅样品，并将其称重。
然后，将样品放入高温炉中进行加热，使其发生化学反应。
在高温下，二氧化硅会分解为单质硅和氧气。
反应过程中，氧气会逃逸，而单质硅会保留在炉中。
当反应结束后，使用恒温炉将其冷却，然后再次称重。
通过称重前后的质量变化，我们可以计算出样品中的二氧化硅质量和单质硅质量。
从而得出单质硅的含量。
其次是分光光度法。
这是一种利用物质对特定波长的光吸收或透射性的测量方法。
具体操作方法如下：首先，将二氧化硅样品溶解于适当的溶剂中，得到一定浓度的溶液。
然后，通过分光光度计测量溶液对特定波长的光的吸收或透射性。
根据比色法或比浊法的原理，可以通过光的吸收或透射度的测量结果计算样品中的二氧化硅和单质硅的含量。
在进行二氧化硅中单质硅的测定时，需要注意以下几点。
首先，选择适当的试剂和仪器。
对于重量法来说，我们需要选用合适的高温炉和恒温炉，确保温度的稳定和可控性。
对于分光光度法来说，我们需要选用适合的波长和分光光度计，以确保测量结果的准确性。
其次，样品的准备和操作过程中需要注意无尘和杂质的情况。
样品的纯度和质量直接影响测定结果的准确性。
因此，在进行分析前，我们需要确保样品的纯度和无尘状态，并避免样品污染。
最后，需要控制实验条件和数据处理过程中的误差。
在进行实验时，我们需要严格控制反应的时间、温度和条件，确保实验的可重复性。
在数据处理过程中，需要注意数据的记录和计算的准确性，避免因操作失误或计算错误而引入误差。
综上所述，测定二氧化硅中的单质硅是一项重要的分析工作。
通过选择适当的方法和仪器，严格控制实验条件和数据处理过程中的误差，可以准确测定样品中的二氧化硅和单质硅的含量，为工业生产和科学研究提供有力的支持。
二氧化硅与硅单质的用途
二氧化硅与硅单质的用途
二氧化硅（SiO2）是一种重要的化学物质，它有多种用途。
以下是二氧化硅和硅单质的常见用途：
二氧化硅的用途：
1. 玻璃制造：二氧化硅是制造玻璃的主要成分之一。
它可以提高玻璃的耐热性、透明性和硬度。
2. 陶瓷制造：二氧化硅可以用于制造陶瓷材料，如瓷器、陶瓷砖和陶瓷器皿。
它可以增强陶瓷的强度和耐磨性。
3. 制造高温材料：由于二氧化硅具有高熔点和良好的耐热性，它可以用于制造高温材料，如高温炉具和耐火材料。
4. 医疗领域：二氧化硅被广泛应用于医疗领域，如药片涂层、药物载体、牙科材料和医用注射器。
5. 光学应用：由于二氧化硅具有良好的光学性能，它可用于制造光学器件，如透镜、光纤和激光器。
6. 化妆品和个人护理产品：二氧化硅常用于化妆品和个人护理产品中，作为增稠剂、溶剂和吸湿剂。
硅单质的用途：
1. 电子行业：硅单质是半导体材料，广泛应用于电子行业，如制造集成电路、太阳能电池和半导体器件。
2. 材料合金：硅单质可以用于制造合金。
例如，硅铁合金是一种重要的铁合金，用于钢铁生产和其他金属合金的制造。
3. 化学品生产：硅单质可以作为化学品生产中的催化剂或添加剂，用于制造硅酸盐、硅橡胶等化学品。
4. 医疗领域：硅单质在医疗领域也有一些应用，例如作为人工关节和牙科材料的成分。
5. 其他应用：硅单质还可以用于制造火柴、防水材料和防腐剂等。
硅的化合价
硅的化合价
硅的化合价是0、+2、+4。
单质硅为0价,一氧化硅中的硅为+2价,二氧化硅中的硅为+4价。
硅的化学符号是Si，旧称矽。
原子序数14，相对原子质量2 8.0855，属于元素周期表上第三周期，IVA族的类金属元素。
硅是极为常见的一种元素，然而它极少以单质的形式在自然界出现，而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式，广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。
硅在宇宙中的储量排在第八位。
在地壳中，它是第二丰富的元素，构成地壳总质量的26. 4%，仅次于第一位的氧（49.4%）。
晶体硅为灰黑色，无定形硅为黑色，密度2.32-2.34克/立方厘米，熔点14 10℃，沸点2355℃，晶体硅属于原子晶体。
不溶于水、硝酸和盐酸，溶于氢氟酸和碱液。
硬而有金属光泽。
硅有明显的非金属特性，可以溶于碱金属氢氧化物溶液中，产生（偏）硅酸盐和氢气。
加热下能同单质的卤素、氮、碳等非金属作用，也能同某些金属如M g、Ca、Fe、Pt等作用。
生成硅化物。
不溶于一般无机酸中，可溶于碱溶液中，并有氢气放出，形成相应的碱金属硅酸盐溶液，于赤热温度下，与水蒸气能发生作用。
单质硅还原二氧化硅
单质硅还原二氧化硅
单质硅是一种非金属元素，化学符号为Si，它是地壳中含量第二多的元素，仅次于氧。
硅的化学性质稳定，不与大多数物质反应，但是它可以与氧反应生成二氧化硅。
在工业生产中，硅的主要用途是作为半导体材料，用于制造电子元器件。
还原二氧化硅是指将二氧化硅还原成单质硅的过程。
这个过程在工业生产中非常重要，因为单质硅是制造半导体材料的基础。
还原二氧化硅的方法有很多种，其中最常用的方法是通过化学反应将二氧化硅还原成单质硅。
在工业生产中，还原二氧化硅的主要方法是通过碳热还原法。
这个过程需要将二氧化硅和碳一起加热，使它们发生化学反应，生成单质硅和一氧化碳。
这个过程需要高温和高压，通常在电弧炉中进行。
这个方法的优点是反应速度快，但是需要大量的能源和设备。
另外一个还原二氧化硅的方法是通过金属还原法。
这个方法需要将二氧化硅和金属一起加热，使它们发生化学反应，生成单质硅和金属氧化物。
这个方法的优点是反应速度快，但是需要使用高纯度的金属，成本较高。
还有一种还原二氧化硅的方法是通过等离子体还原法。
这个方法需要将二氧化硅和氢气一起加热，使它们发生化学反应，生成单质硅和水蒸气。
这个方法的优点是反应速度快，而且不需要使用高温和高压。
总的来说，还原二氧化硅是制造半导体材料的重要过程。
虽然有多种方法可以实现这个过程，但是每种方法都有自己的优点和缺点。
在工业生产中，需要根据具体情况选择最适合的方法，以确保生产效率和产品质量。
二氧化硅换算成单质硅系数
二氧化硅换算成单质硅系数二氧化硅是一种无机化合物，化学式为SiO2。
它是地壳中最常见的化合物之一，也是硅的主要氧化物。
而单质硅是由二氧化硅还原得到的，其化学式为Si。
本文将从不同角度介绍二氧化硅与单质硅之间的转化关系和相关内容。
一、二氧化硅的物理性质1. 熔点和沸点：二氧化硅的熔点约为1713℃，沸点约为2230℃。
2. 密度：二氧化硅的密度约为2.65 g/cm³。
3. 颜色和形态：二氧化硅一般为白色结晶或无定形固体，可以呈粉末状、颗粒状或块状。
4. 溶解性：二氧化硅在水中几乎不溶解，但可以与一些碱性溶液反应生成硅酸盐。
二、二氧化硅的化学性质1. 酸碱性：二氧化硅是一种无机酸性氧化物，可以与碱反应生成硅酸盐。
2. 氧化性：二氧化硅具有一定的氧化性，可以与一些金属反应生成相应的金属硅化物。
3. 热稳定性：二氧化硅在高温下相对稳定，不易分解。
三、二氧化硅转化为单质硅的方法1. 碳热法：将二氧化硅与还原剂（如石墨、木炭）在高温下反应，可以得到单质硅。
2. 碱金属还原法：将二氧化硅与碱金属（如钠、锂）在高温下反应，也可以得到单质硅。
3. 化学气相沉积法：通过将二氧化硅蒸汽与还原剂反应，使其在高温下沉积形成单质硅。
四、单质硅的应用1. 半导体工业：单质硅是制造集成电路、太阳能电池等的重要材料。
2. 玻璃工业：单质硅可以用于制造各种玻璃制品，如窗户玻璃、瓶子等。
3. 陶瓷工业：单质硅可以用于制造陶瓷材料，如瓷器、砖瓦等。
4. 化工工业：单质硅可以用于制造有机硅化合物，如硅油、硅橡胶等。
5. 材料科学：单质硅可以用于制备纳米硅材料，具有特殊的光学、电学和力学性质。
五、单质硅的物理性质1. 密度：单质硅的密度约为2.33 g/cm³。
2. 熔点和沸点：单质硅的熔点约为1414℃，沸点约为3265℃。
3. 结构：单质硅具有类似于钻石的晶体结构，呈现出良好的硬度和热稳定性。
4. 导电性：单质硅为半导体材料，其导电性介于导体和绝缘体之间。
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单质硅和二氧化硅
【学习目标】
了解硅、二氧化硅的物理性质，掌握其化学性质。
【课前预习案】
一、单质硅与半导体材料
1.无机非金属材料包括、、等。
传统无机非金属材料是以为主要成分，主要包括、、。
2.半导体材料特指导电能力介于和之间的一类材料。
最早使用的半导体材料是，该材料的化学性质在常温下稳定；现在广泛使用的半导体材料是
3.单质硅：
（1）存在和含量：在地壳中，含量居第二位（O、Si、Al、Fe),只有化合态，是构成矿物和岩石的主要成分。
有和两种同素异形体。
（2）物理性质：晶体硅是色、有、的固体。
单质硅的导电性介于和之间。
（3）化学性质：
常温下，化学性质不活泼，不易与H2、O2、Cl2、H2SO4、HNO3等物质反应，但能与F2、HF、NaOH反应，方程式为：Si+2F2=SiF4; 4HF+Si= SiF4↑+2H2↑;
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
加热时，能与O2、Cl2、H2、C等非金属反应
Si+O2===
（4）硅的制取：工业制粗硅：化学方程式：
在该反应中，氧化剂是，还原剂。
粗硅的提纯：在高温下让粗硅（Si）与氯气（Cl2）反应，其产物在高温下被氢气（H2）还原而得到较纯的硅，反应方程式为、
（5）硅的用途
硅的用途非常广泛，不但可用于制造、，还用于制造和等，此外，的用途也很广。
二、二氧化硅与光导材料
1.存在：广泛存在于自然界中，、的主要成分就是二氧化硅。
2.物理性质：二氧化硅是由和构成的，硬度，熔、沸
点，难溶于水的固体。
3.化学性质：（1）酸性氧化物：
不溶于水，也不与水反应，可以与NaOH、CaO反应，方程式分别
为：、
（2）常温可与氢氟酸反应（特性）
方程式为，此反应工业上常用来
4.二氧化硅的用途广泛，常被用来制造石英表中的材料和高性能的现代通讯材料。
【探究案】
1、实验室试剂的正确保存非常重要。
实验室可用广口瓶贮存固体试剂，细口瓶存放液体试剂，但是有些试剂必须贮存在具橡胶塞的玻璃试剂瓶中。
以下物质必须贮存在具有橡
胶塞的玻璃试剂瓶中的是。
①KOH溶液②盐酸③水玻璃（Na2SiO3的水溶液，具有粘性）④氢氟酸⑤澄清石灰水⑥硝酸⑦NaOH溶液⑧溴
2
1．在一定条件下，下列物质与二氧化硅不反应的是()
A．氢氟酸B．浓硫酸C．烧碱D．生石灰
2．常温下，下列物质不发生反应的一组是()
①硅与NaOH溶液②硅与盐酸③硅与氢氟酸④二氧化硅与碳酸钠
⑤二氧化硅与NaOH 溶液⑥二氧化硅与浓硝酸
A．①②④ B．③④⑥C．②⑤⑥ D．②④⑥
3、在一些实验中需要熔融的氢氧化钠，熔融氢氧化钠应选用的器皿是（）
A.石英坩埚
B.普通玻璃坩埚
C.生铁坩埚
D.陶瓷坩埚
4、以下说法正确的个数是（）
①纳米材料是一种称为"纳米"的新物质制成的材料②绿色食品是指不含任何化学物质的食品③生物固氮是指植物通过叶面直接吸收空气中的氮气④二氧化硅具有导电性，所以可做光导纤维⑤硅胶可用作食品干燥剂⑥自然界中存在单质硅
A、1 B 、2 C、3 D、都错误
5、反应SiO2+3C======SiC+2CO↑中，氧化剂与还原剂的质量比为（）
A.36:60
B.60:36
C.1:2
D.2:1
6、下列5个转化，其中不能通过一步反应实现的是 ( )
① SiO2→ Na2SiO3② CuSO4→ CuCl2③ SiO2→ H2SiO3
④ CuO → Cu（OH）2⑤ Na2O2→ Na2SO4
A．①② B．③④ C．②③④ D．②③④⑤
7、下列各物质的用途（括号内为用途），错误的是（）
A.硅（半导体材料）
B.二氧化硅（光导纤维）
C.溴化银（感光材料）
D.碳酸钡（透视钡餐）
8、（双选）将过量的CO2通入下列溶液中，最终出现浑浊的是（）
Ａ．CaCl2溶液Ｂ．石灰水Ｃ．饱和Na2CO3溶液
Ｄ．水玻璃 E.漂白粉溶液。