单质硅性质

单质硅性质
单质硅性质

单质硅的性质

在常温下硅能与稀碱溶液反应,硅和NaOH 或KOH 能直接作用生成相应的硅酸盐而溶于水中:

Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑

28 4

6000 X=857.14g→428.57mol→9599.968L

硅根据其杂质含量分为粗硅和高纯硅。粗硅的纯度约为95%-99%,又称为冶金级硅,其中含有各种杂质,如Fe、C、B、P 等。

硅和碳一样能和氢生成一系列氢化物,但硅与氢不能生成与烯烃、炔烃类似的不饱和化合物,所以硅的氢化物又称为硅烷。硅烷的通式可以写作SinH2n+2,硅烷的结构与烷烃相似。迄今为止,已制得的硅烷也只有二十几种。

最重要和最简单的硅烷是甲硅烷。由于硅和氢不能直接作用生成甲硅烷,我们只能用间接法制备。常用的方法是用稀酸和硅化镁作用:Mg2Si+H+ →2Mg2++SiH4 (1.23)

在所得产物中有不到一半的甲硅烷,其余为高级硅烷和氢气。也可以用LiAlH4 还原SiCl4 来制得:

SiCl4+ LiAlH4 →SiH4+LiCl+AlCl3 (1.24)

80 年代美国联合碳化物公司成功采用催化剂,使氯硅烷产生歧化反应生成甲硅烷:

3SiH2Cl2 →2SiHCl3+SiH4 (1.25)

该法大大降低了甲硅烷的制备成本,已进行大规模生产。

甲硅烷是无色、无臭的气体。熔点-185℃,沸点-111.8℃。硅烷都是共价型化合物,能溶于有机溶剂。

甲硅烷比甲烷的化学性质更活泼。甲烷在常温下不会与氧气反应,而甲硅烷在空气中能自燃生成二氧化硅和水:

SiH4+2O2 →SiO2+2H2O (1.26)

甲硅烷有强的还原性,可将高锰酸钾还原成二氧化锰:

SiH4+2KMnO4 →2MnO2+K2SiO3+H2O+H2 (1.27)

甲硅烷对碱十分敏感,溶液有微量的碱便可以引起甲硅烷迅速水解,生成硅酸和氢:

SiH4+(n+2)H2O?碱?催?化→SiO2·nH2O+4H2 (1.28)

甲硅烷的热稳定性差,在高温下会分解为硅和氢:

SiH4(g) ??→?K 800 Si(s)+2H2(g);△rHΘm

=-34.3kJ·mol-1 (1.29)

甲硅烷的标准摩尔生成焓为正值,反应是放热的。SiH4 被大量地用于制高纯硅。硅的纯度越高,大规模集成电路的性能就越好。

【求助】硅与碱反应

硅与碱反应,产生的少量的氢气,怎么除掉啊?有没有什么好的添加剂。或者其他出去氢气的有效方法。加:

Triton X-100 (C14H22O(C2H4O)n)

高一化学必修一:钠及其化合物的性质

钠的性质: 1.钠在空气中缓慢氧化:4Na+O2==2Na2O (现象:银白色变暗。钠保存在石蜡油或煤油,以隔绝空气。) 2.钠受热后,与氧气剧烈反应:2Na+O2△====Na2O2 (现象:发出黄色火焰,生成一种淡黄色固体) 3.钠与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 现象:①钠浮在水面上;②熔化为银白色小球;③在水面上四处游动;④伴有嗞嗞响声;⑤滴有酚酞的水变红色。 4.钠与酸反应(钠先与酸反应,再与水反应) 2Na + 2HCl= 2NaCl+ H2↑ 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 5、钠与盐溶液反应(钠先与水反应,生成NaOH再与盐反应) 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2NaOH+CuSO4= Na 2 SO4+Cu(OH) 2↓ 另:钠放置在空气中的变化: 1、4Na+O2==2Na2O 2、Na2O+H2O=2NaOH 3、2NaOH+ CO2=Na2CO3+H2O 4、Na2CO3+10H2O= Na2CO3﹒10H2O(块状) 5、Na2CO3﹒10H2O= Na2CO3+10H2O(Na2CO3为粉末)风化是化学变化 记:1、K、Na、Ca 与水反应生成碱+ H2 2、Mg与冷水反应慢,与沸水反应快 3、Zn-H前的金属与水蒸气(高温),生成金属材料氧化物+H2 4、金属与非金属单质(O2 Cl2 S)反应时, 当与Cl2生成高价:2Fe+3 Cl2△= 2Fe Cl3 当与S生成低价:Fe+ S= Fe S Fe在潮湿空气中容易生锈,在氧气中燃烧,在空气中不燃烧 Fe与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g) △=Fe3O4+4H2↑ Na2O Na2O+H2O=2 NaOH Na2O + CO2 = Na2CO3 Na2O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH + O2↑2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3+O2 (Na2O2遇到CO2和H2O时,先和CO2反应,再和H2O反应) Na2CO3和NaHCO3 Na2CO3俗名:纯碱、苏打;NaHCO3俗名:小苏打 1、都易溶于水,NaHCO3比Na2CO3溶解度小 2、都显碱性, 3、热稳定性:Na2CO3加热不分解;2NaHCO3△= Na2CO3 + H2O + CO2↑

单质硅和二氧化硅

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

硅及其化合物性质的“反常”

华夏学校 高一化学知识小卡片(03) _____班姓名_________ 知识点:硅及其化合物性质的“反常”(一) 1、硅的还原性比碳强,而碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅:SiO2+__C ____________。当C过量,该反应生成SiC,化学方程式为:_________________________,其中氧化剂与还原剂的质量比为:________。 2、非金属单质一般不与非氧化性酸反应,而硅不但能与氢氟酸反应,而且还有H2生成。Si+__HF=______________; 3、非金属单质与碱液反应一般不放出氢气,而硅却能与强碱反应生成H2,化学方程式为:Si+__NaOH+__H2O=______________________; 4、非金属单质—般为非导体,但硅为__________; 5、虽然SiO2是硅酸的酸酐,但不能用SiO2与水反应制备硅酸,只能用可溶性硅酸盐和酸作用来制备。 Na2SiO3+__HCl=____________________; 6、非金属氧化物一般是分子晶体,而SiO2却是__________,一个Si原予跟____个O原子成键,一个O原子跟____个Si原子成键,30g SiO2中含Si-O键______mol。 知识点:硅及其化合物性质的“反常”(二): 7、酸性氧化物一般不与酸反应(除氧化还原反应外),而SiO2却能与HF反应;SiO2+__HF =_______________ 8、无机酸一般易溶于水,而原硅酸和硅酸却____溶于水; 9、因H2CO3的酸性大于H2SiO3的酸性,所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能发生下列反应: Na2SiO3+CO2+2H2O=__________________________; 但在高温下Na2CO3+SiO2 ___________也能发生。 10、Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,但它与玻璃的成分大不相同。硅酸钠也叫泡花碱,但它是盐不是碱。 普通玻璃成分是:_________、_________、_________,钢化玻璃的成分和普通玻璃成分______(填“相同”或“不同”),石英玻璃与玻璃成分却不同,水晶玻璃的成分是_________。 11、通常所说的某酸盐为一种 ..酸根的盐,而硅酸盐却是多种硅酸的盐的总称。大多数硅酸盐可以写成氧化物的形式:例如 硅酸钠Na2SiO3;_________ 镁橄榄石Mg2SiO4:_________

半导体材料硅的基本性质

半导体材料硅的基本性质 一.半导体材料 1.1 固体材料按其导电性能可分为三类:绝缘体、半导体及导体,它们典型的电阻率如下: 图1 典型绝缘体、半导体及导体的电导率范围 1.2 半导体又可以分为元素半导体和化合物半导体,它们的定义如下: 元素半导体:由一种材料形成的半导体物质,如硅和锗。 化合物半导体:由两种或两种以上元素形成的物质。 1)二元化合物 GaAs —砷化镓 SiC —碳化硅 2)三元化合物 As —砷化镓铝 AlGa 11 AlIn As —砷化铟铝 11 1.3 半导体根据其是否掺杂又可以分为本征半导体和非本征半导体,它们的定义分别为: 本征半导体:当半导体中无杂质掺入时,此种半导体称为本征半导体。 非本征半导体:当半导体被掺入杂质时,本征半导体就成为非本征半导体。 1.4 掺入本征半导体中的杂质,按释放载流子的类型分为施主与受主,它们的定义分别为: 施主:当杂质掺入半导体中时,若能释放一个电子,这种杂质被称为施主。如磷、砷就是硅的施主。 受主:当杂质掺入半导体中时,若能接受一个电子,就会相应地产生一个空穴,这种杂质称为受主。如硼、铝就是硅的受主。

图1.1 (a)带有施主(砷)的n型硅 (b)带有受主(硼)的型硅 1.5 掺入施主的半导体称为N型半导体,如掺磷的硅。 由于施主释放电子,因此在这样的半导体中电子为多数导电载流子(简称多子),而空穴为少数导电载流子(简称少子)。如图1.1所示。 掺入受主的半导体称为P型半导体,如掺硼的硅。 由于受主接受电子,因此在这样的半导体中空穴为多数导电载流子(简称多子),而电子为少数导电载流子(简称少子)。如图1.1所示。 二.硅的基本性质 1.1 硅的基本物理化学性质 硅是最重要的元素半导体,是电子工业的基础材料,其物理化学性质(300K)如表1所示。

化学人教版高中必修1钠及其化合物的性质 教案

钠及其化合物的性质 1. 教学重点 1.从钠原子结构特征认识钠的化学性质;2Na O 和22Na O 的对比,23Na CO 与3NaHCO 比较;碱金属元素的原子结构及物理性质比较 2.对实验现象的分析及钠的化学性质;23Na CO 与3NaHCO 的鉴别,23Na CO 和3NaHCO 之间的除杂问题 2.难点聚焦 一.钠的性质 (1)钠的物理性质及钠跟水的反应 新切开的钠的断面是光亮的银白色,易跟氧起反应,但产物较复杂,如氧化钠(Na 2O)、过氧化钠(Na 2O 2)等. 金属钠跟水反应生成氢气的实验,用拇指堵住试管口倒放入烧杯中,这样的操作对学生来讲,不熟练可能会使一部分空气进入试管.所以在正式做收集气体的实验之前,教师可安排学生练习几次放入试管的操作.如果操作还是有困难,可用一个与试管口大小合适的橡皮塞堵住试管口,放入水中后再拔去橡皮塞.本实验也可以用水槽代替烧杯,这样口径比较大,操作方便. 注意在实验时不能取用较大的钠块.这是因为钠的性质很活泼,它跟水反应时放出大量的热,甚至能使周围的水沸腾,因此钠同时也跟水蒸气反应.如果在水面上游动的钠被容器壁上的油污粘住,不能游动,放出的热不易扩散,会使氢气着火燃烧,甚至还会发生小爆炸,使生成的氢氧化钠飞溅出来. (2)钠与氧气的反应 在做钠与氧气反应的实验时,为了保证倾斜的空气能够流通,玻璃管不能太细,而且装入玻璃管中的钠粒不能太大.待玻璃管中的钠受热溶化并开始燃烧时,稍稍倾斜玻璃管即可看到燃烧后由白色变为黄色的过程.实验时如果没有太粗的玻璃管,也可用去底的试管代替.注意本实验中所用的钠块,应去掉其表面的氧化物,否则燃烧时会使试管壁显黑色,影响对实验现象的观察. 2.碳酸氢钠受热分解 碳酸氢钠粉末在试管中应铺平些,这样受热比较均匀,分解也比较完全,澄清的石灰水变浑浊后,应将盛石灰水的试管移去,因为若通入过多的二氧化碳,会使生成的碳酸钙变成碳酸氢钙而溶解于水中,使浑浊现象消失. 当实验结束时,一定要先移去装有石灰水的烧杯,再熄灭酒精灯,以防止水倒流,使试管炸裂. 3.碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应 本实验也可采用下述方法进行: 取相同式样的100 mL 细口瓶两只,各注入25 mL 1.0 moL ·L -1 HCl 溶液.再取两只气球,一只装入 1.0 g 无水碳酸钠,另一只装入1.0 g 碳酸氢钠,分别套在两只细口瓶的口上. 实验时,掀起两只气球,使里面的固体全部落到细口瓶里的盐酸中,比较反应的剧烈程度,碳酸氢钠的反应剧烈得多,碳酸氢钠放出的气体也比碳酸钠多. 4.焰色反应 这个实验是以不同的碱金属盐类呈现各自的特征焰色为基础的,为了能够便于观察,最好用无色火焰,所以用煤气灯较好,因煤气灯的火焰本身颜色较微弱,干扰较小.一般酒精灯火焰呈杂色,可向学生作适当说明,每做一次实验,都要把铂丝重新用稀盐酸和蒸馏水反复洗净,再在火焰上灼烧至无色,才可继续做实验.做焰色反应实验时,要把蘸有金属化合物溶液的铂丝放在灯焰外焰上灼烧,使形成的火焰较长,焰色反应现象比较明显. 焰色反应实验也可采用下述方法进行: 在铁丝(或玻璃棒)一端捆少量棉花,蘸些酒精,在酒精灯火焰上点燃,向燃着的棉花上滴钠盐或钾盐的溶液. 如无铂丝,可用无锈洁净的铁丝代替,也能得到较好的效果. 做焰色反应实验时,溶液的浓度大一些为好,浓度太小呈现的焰色很快消去,不易观察,做实验时,

硅及其二氧化硅

硅及二氧化硅教学设计 硅及其二氧化硅在自然界及地壳中存在广泛,是人类生产生活中重要的物质组成材料,从传统的瓷器到现代的芯片,从珍贵的水晶到普通的玻璃水泥,都含有硅元素。人教版必修一的章节中,重点介绍了单质硅、二氧化硅及常见的硅酸盐等物质。根据新课程标准,特设计以下教学设计。 一、学情分析 学生在学习金属元素的基础上(钠、铝、铁),开始接触并学习非金属元素。对于硅这种元素,学生相对比较陌生。为了让学生从宏观到微观,再从微观到宏观全面系统的认识桂硅元素及其化合物,笔者采用实例教学法。 二、教学与评价目标 1.教学目标 【知识与技能】掌握硅晶体及二氧化硅的结构、用途及理化性质 【过程与方法】 通过学生对硅及二氧化硅结构的认识,能够对物质从宏观上进行辨识和微观上进行探析。 【情感态度与价值观】根据硅及其二氧化硅的性质,能从硅及其二氧化硅的组成和结构来解释一定的宏观现象及反应类型。 2. 评价目标 (1)通过对硅及其二氧化硅性质的描述,诊断并发展学生从微观和宏观两个方面对硅及其二氧化硅性质的认识。 (2)通过对硅及其二氧化硅结构用途的描述,诊断并发展学生认识硅及其二氧化硅对人类生活的重要性。 三、教学与评价思路 四、教学流程 Ⅰ宏观现象 准备手机芯片、电脑芯片、水晶、玻璃、沙子、光缆,让学生认识这些物质并探究组成。 Ⅱ微观本质 化学思维 总结上述物质的组成元素,引出硅单质及二氧化硅,并让学生阅读课本,思考硅及其二氧化硅的结构、性质及用途 Ⅲ问题解决 化学科学价值观 1.硅及二氧化硅的结构。 2.硅及二氧化硅的性质。 3.硅及二氧化硅的用途。

【学习任务1】通过沙子、芯片、玻璃、水晶、光缆等物质,总结构成这些物质的元素; 【评价任务1】诊断并发展学生化学知识的探究水平(定性水平); 学习任务1教学流程图 【学习任务2】学习并探究二氧化硅的结构 【评价任务2】诊断并发展学生对二氧化硅结构的认识,诊断并发展学生对分子式与化学式概念的理解。 学习任务2教学流程图 【学习任务3】硅及其二氧化硅的理化性质 【评价任务3】诊断并发展学生对硅及其二氧化硅性质的掌握 真实情景素材 引发探究 宏观辨识与微观探析 提问:这些物质的组成元素有哪些? 展示实物 提问:硅及其二氧化硅的用途? 学生及教师总结:硅及其二氧化硅的分 布及用途 二氧化硅的结构模型 水的结构模型、二氧化碳的结构模型 总结上述物质结构模型的异同,并思考化学式与分子式的区别 总结化学式与分子式的区别,并熟练掌握二氧化硅的结构 发现问题 找出核心 解决问题 宏观辨识 微观探析

2017高中化学知识点:硅及其化合物的性质与应用

2017高中化学知识点:硅及其化合物的性质与应用 2017高中化学知识点:硅及其化合物的性质与应用 一、硅及其化合物的性质 1.碳族元素的主要化合价是“+2”、“+4”价,而硅通常表现为“+4”价。 2.非金属单质一般为非导体,但硅却为半导体。 3.在通常情况下,硅的化学性质不活泼,但在自然界里却没有单质硅存在。 4.非金属氧化物一般为分子晶体,而SiO2却为原子晶体。 5.非金属单质一般不与非氧化性酸反应,而硅却能够与氢氟酸反应,且有氢气生成。 Si+4HF===SiF4↑+2H2↑ 6.非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气,但硅与强碱溶液反应却生成氢气。 Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ 7.硅的还原性比碳强,但碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅。这是因为在高温时,非水体系的反应有利于有气体生成的方向进行。2C+SiO2Si+2CO↑。 8.SiO2不溶于水,但其是硅酸的酸酐,因此硅酸不能用SiO2直接与水反应制得,只能采用可溶性硅酸盐与酸作用生成,如Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓。 9.CO2属于分子晶体,通常状况下是气体,但SiO2却是立体网状结构

的原子晶体,因此二者的物理性质相差很大。 10.酸性氧化物一般不与酸反应,但二氧化硅却能与氢氟酸反应,生成四氟化硅和水。SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,雕花玻璃就是利于该反应原理在玻璃上进行蚀刻制得的。 11.无机酸一般易溶于水,而硅酸和原硅酸却难溶于水。 12.在水溶液中,碳酸的酸性比硅酸强,因此二氧化碳能与硅酸钠反应生成碳酸钠和硅酸沉淀。 CO2+Na2SiO3+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓,但在高温下碳酸钠与二氧化硅却能反应生成硅酸钠和二氧化碳, SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,其原因是在高温条件下生成的二氧化碳离开反应体系而使反应进行到底。 13.硅酸钠的水溶液俗称泡花碱或水玻璃,但它与玻璃的成分不同,其本身是盐溶液,不是碱溶液。 二、硅及其化合物的应用 【例题1】硅是带来人类文明的重要元素之一,它伴随着人类历史发展的脚步,在从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。下列有关硅及其化合物的说法中正确的是 A.自然界中存在硅晶体,它是电子工业中重要的半导体材料 B.砖瓦、水泥、、有机玻璃都是硅酸盐产品 C.制造普通玻璃的主要原料是黏土和石灰石 D.二氧化硅可制成光导纤维,也可制成光学镜片

高中化学精讲钠及其化合物的性质

高中化学58个考点精讲 4、 钠及其化合物的性质 1. 复习重点 1.从钠原子结构特征认识钠的化学性质;2Na O 和22Na O 的对比,23Na CO 与3NaHCO 比较;碱金属元素的原子结构及物理性质比较 2.对实验现象的分析及钠的化学性质;23Na CO 与3NaHCO 的鉴别,23Na CO 和3NaHCO 之间的除杂问题 2.难点聚焦 一.钠的性质 (1)钠的物理性质及钠跟水的反应 新切开的钠的断面是光亮的银白色,易跟氧起反应,但产物较复杂,如氧化钠(Na 2O)、过氧化钠(Na 2O 2)等. 金属钠跟水反应生成氢气的实验,用拇指堵住试管口倒放入烧杯中,这样的操作对学生来讲,不熟练可能会使一部分空气进入试管.所以在正式做收集气体的实验之前,教师可安排学生练习几次放入试管的操作.如果操作还是有困难,可用一个与试管口大小合适的橡皮塞堵住试管口,放入水中后再拔去橡皮塞.本实验也可以用水槽代替烧杯,这样口径比较大,操作方便. 注意在实验时不能取用较大的钠块.这是因为钠的性质很活泼,它跟水反应时放出大量的热,甚至能使周围的水沸腾,因此钠同时也跟水蒸气反应.如果在水面上游动的钠被容器壁上的油污粘住,不能游动,放出的热不易扩散,会使氢气着火燃烧,甚至还会发生小爆炸,使生成的氢氧化钠飞溅出来. (2)钠与氧气的反应 在做钠与氧气反应的实验时,为了保证倾斜的空气能够流通,玻璃管不能太细,而且装入玻璃管中的钠粒不能太大.待玻璃管中的钠受热溶化并开始燃烧时,稍稍倾斜玻璃管即可看到燃烧后由白色变为黄色的过程.实验时如果没有太粗的玻璃管,也可用去底的试管代替.注意本实验中所用的钠块,应去掉其表面的氧化物,否则燃烧时会使试管壁显黑色,影响对实验现象的观察. 2.碳酸氢钠受热分解 碳酸氢钠粉末在试管中应铺平些,这样受热比较均匀,分解也比较完全,澄清的石灰水变浑浊后,应将盛石灰水的试管移去,因为若通入过多的二氧化碳,会使生成的碳酸钙变成碳酸氢钙而溶解于水中,使浑浊现象消失. 当实验结束时,一定要先移去装有石灰水的烧杯,再熄灭酒精灯,以防止水倒流,使试管炸裂. 3.碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应 本实验也可采用下述方法进行: 取相同式样的100 mL 细口瓶两只,各注入25 mL 1.0 moL ·L -1 HCl 溶液.再取两只气球,一只装入 1.0 g 无水碳酸钠,另一只装入1.0 g 碳酸氢钠,分别套在两只细口瓶的口上. 实验时,掀起两只气球,使里面的固体全部落到细口瓶里的盐酸中,比较反应的剧烈程度,碳酸氢钠的反应剧烈得多,碳酸氢钠放出的气体也比碳酸钠多. 4.焰色反应 这个实验是以不同的碱金属盐类呈现各自的特征焰色为基础的,为了能够便于观察,最好用无色火焰,所以用煤气灯较好,因煤气灯的火焰本身颜色较微弱,干扰较小.一般酒精灯火焰呈杂色,可向学生作适当说明,每做一次实验,都要把铂丝重新用稀盐酸和蒸馏水反复洗净,再在火焰上灼烧至无色,才可继续做实验.做焰色反应实验时,要把蘸有金属化合物溶液的铂丝放在灯焰外焰上灼烧,使形成的火焰较长,焰色反应现象比较明显. 焰色反应实验也可采用下述方法进行: 在铁丝(或玻璃棒)一端捆少量棉花,蘸些酒精,在酒精灯火焰上点燃,向燃着的棉花上滴钠盐或钾盐的溶液.

硅及其化合物教案

无机非金属材料的主角──硅教学设计(1) 教学目标: 【知识与技能】 1.了解硅元素在自然界中的存在形式; 2.知道二氧化硅的性质; 3.了解硅酸的性质及制法,了解硅酸钠的性质; 4.知道硅、二氧化硅的在信息技术、材料科学等领域的应用。 【过程与方法】 1.帮助学生学习运用对比的方法来认识物质的共性和个性,促进学生对新旧知识进行归纳比较能力的发展。 2.通过硅及其化合物等内容体现从物质的结构猜测物质的性质,推出物质的用途的思维过程,建构“结构——性质——用途”学习的共同模式,。 3.本节多数内容属于了解层次,部分段落阅读自学,提高的阅读能力、收集资料能力、自学能力和语言表达能力。 【情感态度与价值观】 1.用硅给现代人类文明进程所带来的重大影响(从传统材料到信息材料),为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁。开阔学生眼界,提高科技文化素养,理解更多的现代相关科学理论与技术; 2.促进学生逐渐形成正确的科学社会观,学生认识到“科学技术是第一生产力”,关心环境,资源再生及研究、探索、发现新材料等与现代社会有关的化学问题,提高学生社会责任感。【教学重点】二氧化硅的主要化学性质。 【教学难点】二氧化硅晶体结构 【教学过程】 [导课]问题: [问题]:请简要阅读课文后回答课文标题中“无机非金属材料的主角-硅”“主角”两个字在这里的涵义是什么?(学生回答:硅含量仅次于氧,硅的氧化物和硅酸盐构成地壳的主要部分) [板书]第四章非金属元素及其化合物 [板书]§4-1无机非金属材料的主角-硅 [讲述]硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中的大部分岩石、沙子和土壤,约占地壳质量90%以上。各种各样的硅酸盐和水、空气和阳光构成了人类及生物生存的根基。自古至今,在无机非金属材料中,硅一直扮演着主角的角色。 [问题]碳和硅元素结构上又和碳有什么不同?推测硅单质的性质有哪些? [学生阅读]P74中间自然段。 [回答]硅位于元素周期表ⅣA,与碳元素同族。原子最外层均有四个电子。硅同 碳元素一样,其原子即不容易失去电子又不容易得到电子,主要形成四价的化合物。其中二氧化硅是硅的最重要的化合物。“最重要”三个字是如何体现呢?接下来具体进行了解二氧化硅有关性质。 [板书]一、二氧化硅和硅酸 [投影]金刚石、晶体硅、二氧化硅的晶体模型及水晶标本。

硅的性质及其作用

硅的性质及其作用 马锐5071109033 F0511002 摘要:介绍了硅的很多物理和化学性质,还有当前硅的一些主要应用方面和硅在当今社会发展中的作用。 关键词:硅,晶体,化合物,反应。 正文:1823年,瑞典化学家贝采利乌斯用金属钾还原四氟化硅,得到了一种单质——硅。因为这种单质才让我们的生活发生了翻天覆地的变化。 硅,元素符号Si,源自英文silica,原子序数14,相对原子质量28.09,有无定形和晶体两种同素异形体,主要以化合物(二氧化硅和硅酸盐)的形式存在,硅约占地壳总重量的27.72%,其丰度仅次于氧。 已发现的硅的同位素共有12种,包括硅25至硅36,其中只有硅28,硅29,硅30是稳定的,其他同位素都带有放射性,其中28Si 92.23 %,29Si 4.67 %,30Si 3.1 %。 以下是硅的一些性质。 原子半径(计算值):110(111)pm ,共价半径:111 pm ,范德华半径:210 pm ,价电子排布:[氖]3s23p2 ,电子在每能级的排布2,8,4 ,氧化价(氧化物):4(两性),晶体结构:面心立方。电负性:1.90(鲍林标度),比热:700 J/(kg·K),电导率:2.52×10-4 /(米欧姆) ,热导率:148 W/(m·K),第一电离能:786.5 kJ/mol ,第二电离能:1577.1 kJ/mol。核磁公振特性:核自旋为1/2。密度:2330 kg/m3,硬度:6.5 。颜色:深灰色、带蓝色调,熔点:1687 K(1414 °C),沸点:3173 K(2900 °C),摩尔体积:12.06×10-6m3/mol ,汽化热:384.22 kJ/mol ,熔化热:50.55 kJ/mol,蒸气压:4.77 帕(1683K)。 硅在常温下不活泼,其主要的化学性质如下: (1)与非金属作用 常温下Si只能与F2反应,在F2中瞬间燃烧,生成SiF4. Si+F2 === SiF4 加热时,能与其它卤素反应生成卤化硅,与氧反应生成SiO2: Si+2X2=== SiX4 (X=Cl,Br,I) Si+O2 ===SiO2 (SiO2的微观结构) 在高温下,硅与碳、氮、硫等非金属单质化合,分别生成碳化硅SiC、氮化硅Si3N4和硫化硅SiS2等. Si+C=== SiC 3Si+2N2 === Si3N4 Si+2S ===SiS2 (2)与酸作用 Si在含氧酸中被钝化,但与氢氟酸及其混合酸反应,生成SiF4或H2SiF6: Si+4HF ===SiF4↑+2H2↑ 3Si+4HNO3+18HF === 3H2SiF6+4NO↑+8H2O (3)与碱作用 无定形硅能与碱猛烈反应生成可溶性硅酸盐,并放出氢气: Si+2NaOH+H2O === Na2SiO3+2H2↑ (4)与金属作用 硅还能与钙、镁、铜、铁、铂、铋等化合,生成相应的金属硅化物。 硅的作用及用途。

化学必修一第四章硅和二氧化硅的教案

化学必修一第四章硅和二氧化硅的教案

第4章非金属元素及其化合物 第一节硅和二氧化硅(第一课时) 张玉芳 知识与技能: 1.了解硅在自然界的存在、含量; 2.了解单质硅的主要性质、工业制法、主要用途; 3.掌握二氧化硅的性质; 4.初步培养学生自主查阅资料的能力和阅读能力; 5.初步培养学生对新旧知识进行比较、归纳、推断的逻辑思维能力。 过程与方法: 1.自主学习; 2.活动探究:通过碳与硅、二氧化碳与二氧化硅新旧知识的比较、设疑引导,变 教为诱、变教为导的思路教学法。 情感、态度与价值观:

1.使学生掌握学习元素化合物知识的一般顺序和正确方法; 顺序: 2.通过学习单质硅、二氧化硅的广泛用途后,使学生认识化学学科的魅力,激发 学生的学习知识的内需和兴趣。 教学重点:硅、二氧化硅的化学性质 教学难点:二氧化硅的结构 教学过程: [引入新课](实物展示)水晶、玛瑙、陶瓷、玻璃、硅芯片、光缆 [讲解]这些物质的主角是硅元素,它们都是硅元素的单质和化合物。 [板书]第1节硅和二氧化硅 硅 1.物理性质

[推进新课]请学生阅读教材,描述硅的物理性质。 [学生]灰黑色、有金属光泽,熔点和沸点都很高,硬度很大的固体。 [讲解]很好,那我们现在来看看硅元素在元素周期表中的位置。 [学生] 在元素周期表中寻找硅元素的位置。[讲解]我们发现硅元素的左面是金属元素,右面是非金属元素。金属都有很好的导电性,而非金属一般都是绝缘体,单质硅导电性介于导体和绝缘体之间,是重要的半导体材料。[板书]2.化学性质 [引导]让学生在元素周期表中寻找碳、硅两元素的位置,然后请学生板演它们的原子结构示意图,比较它们结构的异同。 [学生]最外层电子数相同,半径不同。 [讲解]两者最外层都是4个电子,在反应时不易得失电子,故常温下C、Si的化学

硅及其化合物

硅及其化合物的性质和(硅酮)应用 作者:童丹璐 【摘要】 硅及其化合物在物理性质及化学性质方面均具有其明显的特点,从而使其在电子、 汽车、电气、建筑、纤维产业直至日常生活中均具有广泛应用。本文将从硅及其化合物的性 质和应用等方面进行全面的介绍,使读者对它们有更深入的了解。 【关键词】 硅 二氧化硅 硅酸盐 硅酸 硅酮 (Silicon )的学名来自拉丁文Silex,意为燧石。地壳中硅的含量极为丰富,其 元素丰度在20%以上。居地壳元素丰度第二位。常温下硅的化学性质非常稳定, 但在自然界中它却从不以单质形式出现。自然界硅的存在形式主要是硅酸盐和二氧化硅。 硅酸盐在地壳的分布极广,其中包括云母石、长石、沸石及石榴石等矿物。而遍布地 表的粘土则是多种硅酸盐的集合体。自然界的二氧化硅通常以晶体的形态出现。 花岗岩、 正长岩、纹岩、石英岩、碧玉、红玉髓、蛋白石及燧石等的主要成分都是二氧化硅,并且 几乎所有变质岩中都混有硅石。此外,二氧化硅也是常见砂石的主要成分。 尽管硅的化合物(如硅酸盐和二氧化硅)早已为人们所熟知,但直到1823年,Berzelins 才用钾还原氧硅酸钾: Si KF K SiF K +→+6462, 得到了硅单质。是什么原因导致硅元素的提取如此困难?答案大致可分为以下两方面:其 一,天然硅酸盐具有高度化学惰性,几乎不为一般化学试剂所侵蚀;其二,这类硅酸盐的 组成与结构十分复杂,不易认识。种种原因导致对硅元素的研究迟迟未能展开。因此,严 格地说,硅化学应属于近代化学之范畴。 天然硅由28Si,29Si 及30Si 三种稳定同位素组成,它们的同位素丰度分别为:28Si 92.23%;29Si 4.67%;30Si 3.1%,平均原子量为28.086。此外,已经发现的硅同位素还有25Si 、 26Si 、27Si 、31Si 、32 Si 、33 Si 、35 Si 和36 Si 等八种放射性同位素。自然界并不存在硅的放 射性同位素,都是人工合成的。基于硅的核稳定性,天然硅平均热中子吸收截面只有0.16 靶。由于硅的这一特性,核反应堆工艺中常利用硅合金作为铀棒与保护铝罐的焊接材料, 借以增强铀棒的抗腐蚀性能。 常温下,硅单质的唯一存在形式是晶态固体,硅晶体属于立方晶系并具有金刚石型晶体 结构。这种晶体结构的特征是晶格中任一硅原子的周围都对称而等距的分布着另四个硅原 子,这是硅单质常温下存在的唯一晶型。硅单晶的颜色灰黑具有闪亮金属光泽。由于所属晶 型的牢固性及晶格中Si —Si 共价键的强度,硅晶体质地坚硬而有脆性(硅晶粒的硬度约与 普通砂粒相当)。硅晶粒在重击下容易碎裂,与金刚石的行为相近。由于结构上的原因,硅 单质的熔融与蒸发都比较困难,故相应的熔点及沸点很高。 硅同时兼有本征导体与非本征导体的性质。所谓本征导体乃指高纯硅本身,即为一种半 导体。非本征半导体是指硅材料中由于掺入外来杂质而成为半导体,即所谓“外赋”半导体。 常用的掺杂元素有B ,Ga ,Al 与In (p 型杂质)以及As ,P 与Sb (n 型杂质)。杂质浓度N (单位体积内杂原子数)与半导体导电率α=eN μ。 此处e 为电子电荷,μ为截流子迁移率。 常温下硅的化学性质极其稳定,纯硅或熔结的工业用硅可经久储存而不变质。超纯硅样 品虽经多年应用,仍能保持其闪亮,蓝灰色外观,不留刻痕,也不失去光泽。然而处于高温, 硅的性质立即变得十分活泼,它可以同空气中的氧甚至氮发生反应,生成相应的氧化物和氮 化物。当硅处于熔态时,它几乎能跟所有金属氧化物、硅酸盐以及铝酸盐发生反应,夺取这 硅

硅溶胶的性质及用途

HX- HX-是胶体二氧化硅的简称,其基本成分是无定型二氧化硅,并以10~20纳米的粒径均匀地分散于水中。其外观为乳白色或青白色半透明状胶体溶液,是一种良好的无机粘结剂,具有无毒、无味、耐高温、隔热、绝缘性能好、比表面积大、吸附力强、热膨胀系数低等优点。 二、的性能 1、具有较大的吸附性:硅溶胶中无数胶团产生的无数网络结构孔隙,在一定的条件下对无机物及有机物具有一定的吸附作用。 2、具有较大的比表面积:比表面积一般为250~300平方/g。 3、具有较好的粘结性:因其胶团尺寸均匀,并在10~20nm左右,自身风干即产生一定的粘接强度,但强度较小。如将硅溶胶加入某种纤维或粒状材料中,然后干燥固化即可成坚硬的凝胶结构,会产生较大的粘接性(一般46.7Kg/cm2左右)。 4、具有良好的耐温性:一般可耐1600℃左右。 5、硅溶胶具有较好的亲水性和憎油性:可以用蒸馏水稀释至任意浓度,而且随稀释度的增加而稳定性增强。但加入有机物或多种金属离子中又可产生憎水性。 6、硅溶胶具有“高度的分散性”,“较好的耐磨性”和良好的“透光性”等。因此,可作为良好的“分散剂”,“防腐剂”,“絮凝剂”,“冷却剂”和特殊的“光学材料”等。 三、的用途 1、应用于精密铸造业:代替硅酸乙脂使用,无毒性;不仅可以降低成本,用于制作零件,尺寸精确度高,铸件光洁度好,可使壳型强度大,造型比使用水玻璃质量好;用于铸模的耐高温涂料,可以使涂层具有较好的耐热性,减少高温下熔融金属与模具的损耗,并有助于脱模。 2、应用于涂料行业,能够使涂料牢固,具有耐水、耐火、耐污、耐高温、涂膜强度大、色泽艳丽、不褪色等优点。还可以应用于耐酸、耐碱、防火涂料和远红外线辐射涂料。 3、应用于耐火材料的粘结剂:具有粘结强度高、耐高温(1500~1600℃)等优点。 4、应用于纺织业:可以用做纺织上浆助剂,减少断头率;在织物染色中使用,因具有粘结性,可以形成优良的保护液,增加染色的附着力等等。

钠及其化合物导学案教师版

钠及其化合物 【基础梳理】 1. 钠 (1) 物理性质:色固体、硬度小、熔点(钠的熔点于水的沸点),实验室中常保存在中,使之隔绝空气和水。特别提醒:不能保存在四氯化碳和汽油中。 (2) 化学性质 ①与非金属单质反应 2Na+Cl2(现象:剧烈燃烧、白烟) 4Na+O2(现象:银白色固体变暗) 2Na+O2(现象:钠先熔化、后燃烧,产物是固体) ②与酸、水、醇反应 2Na+2HCl 2Na+2H2O(装置如下图,浮、熔、游、响、红) 2Na+2CH3CH2OH(沉、慢) (3) 钠的工业制备:2NaCl(熔融) 2. 氢氧化钠 (1) 物理性质:NaOH的俗名为、火碱或苛性钠;它是一种白色固体,溶于水并放出大量的热,有吸水性;易吸收空气中的水分而。 (2) 化学性质 ①具有碱的通性 能使酸碱指示剂变色,能使石蕊试液变蓝,使酚酞试液变红。 与强酸反应:H++OH- 与酸性氧化物反应:SiO2+2OH- 与盐反应:Cu2++2OH- ②其他性质 与两性氧化物反应:Al2O3+2OH-

与金属单质反应:2Al+2OH-+2H2O 与非金属单质反应:Cl2+2OH- (3) NaOH的制取 ①土法制碱:Na CO3+Ca(OH)2 2 ②现代工业制碱:2NaCl+2H O 2 (4) NaOH在有机反应中的应用 提供碱性环境,如卤代烃的水解和消去反应、酯类的水解和油脂的皂化。 微课1 金属钠与可溶性盐溶液的反应产物判断 例题1 下列有关物质性质的应用正确的是( ) A. 浓硫酸有吸水性,可用于干燥氨气和二氧化硫 B. 明矾溶于水能形成胶体,可用于自来水的杀菌消毒 C. 常温下铁能被浓硝酸钝化,可用铁质容器贮运浓硝酸 D. 金属钠具有强还原性,可与TiCl4溶液反应制取金属Ti 【答案】 C 变式1 一定条件下,将Na与O2反应的生成物1.5 g溶于水,所得溶液恰好能被80 mL 0.5 mol·L-1稀盐酸中和, 则该生成物的成分是( ) A. Na2O B. Na2O2 C. Na2O和Na2O2 D. Na2O2和NaO2 【答案】 C 【题组训练1】 1. 金属钠着火,不能用H2O、干冰灭火的原因是,通常用掩埋。 2. 将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体又有沉淀产生的是(填序号)。 ①MgSO 溶液②NaCl溶液③Na2SO4溶液④饱和澄清石灰水⑤Ca(HCO3)2溶液【案】①④⑤4 3. 有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。

硅和二氧化硅

学科:化学 教学内容:硅和二氧化硅 【课前复习】 温故 1.自然界中,C的同素异形体天然存在的有_________、_________,人工制取的有_________、_________等;Si的同素异形体都是人工制取的,有_________、_________两种。 2.金刚石和硅晶体比较。 (1)硬度:金刚石_____硅晶体;(填“大于”或“小于”;下同) (2)熔点:金刚石_____硅晶体; (3)导电性:金刚石_____硅晶体。 知新 3.C、Si同主族,化学性质相似,但也有差别,其中能与NaOH(aq)反应的是_____(写元素符号),化学方程式为______________;能与HF(aq)反应的是_____(写元素符号),反应方程式是____________________。 4.硅的用途十分广泛,作为良好的半导体,硅可用来制造_____、_____、_____等半导体器件,还可制成_____电池。 硅的合金用途也很广,含硅4%(质量分数)的钢可用来制造_____;含硅15%(质量分数)的钢可用来制造_____。 5.CO2、SiO2性质相似,都是酸性氧化物,分别写出它们与足量NaOH(aq)反应的化学方程式:__________________、__________________;二者差别也很明显,其中能与H2O 反应的是___________________(写出化学式),反应方程式为____________________。 6.SiO2与水反应吗?为什么说SiO2是酸性氧化物? 7.SiO2与硅石、砂石、石英、水晶、玛瑙间有何关系? 【学习目标】 1.初步了解硅在自然界中的存在形态。了解硅元素的常见同素异形体。 2.了解硅的物理性质和主要用途。 3.掌握硅的化学性质和制取方法。这是本节学习的重点内容,也是本章重点之一。 4.了解二氧化硅的存在,知道石英、水晶、硅石与SiO2的关系。 5.掌握二氧化硅的化学性质,这是本节、也是本章的学习重点。 6.了解硅酸、原硅酸的性质和制取方法。 7.了解常见硅酸盐的主要用途。 8.理解硅酸盐的氧化物表示方法,知道其化学式中氧化物前计量数的含义。 【基础知识精讲】 一、硅的存在 (1)分布广:地壳中到处都是。

硅及其化合物知识点复习

第二部分:【基本理论】替换PDF文件中的第二部分 一、碳、硅及化合物的关系网络 1、相互转化关系 2、硅的性质和制备: 物理性质:①硅在自然界中只有态,没有态。其含量在地壳中居第位,是构成矿 物和岩石的主要成分。②晶体硅为原子晶体。灰黑色,有金属光泽,硬而脆的固体,是半导体,具有较 ......................... 高的硬度和熔点。 ........ 化学性质:硅的化学性质不活泼。 ①常温下,只能与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应: Si + 2F2 =SiF4 、Si + 4HF =SiF4 + 2H2↑、Si + 2NaOH + H2O =。 ②在加热条件下,能与氧气、氯气等少数非金属单质化合:Si +O2 SiO2 制备:在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅:SiO2 +2C。 将制得的粗硅,再与C12反应后,蒸馏出SiCl4,然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。有关的反应为:Si 十2C12SiCl4、SiCl4 + 2H2Si + 4HCl 应用:①高纯硅可作材料;②晶体硅还可做光电转换材料及制作生物工程芯片。 3、二氧化硅的性质和应用: ①SiO2为晶体,是一种坚硬难熔的固体,硬度、熔点都很高。 ②二氧化硅的化学性质很稳定,不能跟酸(氢氟酸除外)发生反应。 ③二氧化硅是一种酸性氧化物,所以能跟碱性氧化物或强碱反应。 SiO2 + CaO CaSiO3 、SiO2 + 2NaOH =Na2SiO3 + H2O(碱溶液不能在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中)

④二氧化硅是一种特殊的酸性氧化物。 a .酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸,但二氧化硅却不能直接跟水化合,它的对应水化物(硅酸)只能用相应的可溶性硅酸盐跟盐酸作用制得。 首先,让SiO 2和NaOH (或Na 2CO 3)在熔化条件下反应生成相应的硅酸钠:SiO 2+2NaOH ;然后,用酸与硅酸钠作用制得硅酸:Na 2SiO 3+2HCl === 。 b .酸性氧化物一般不跟酸作用,但二氧化硅却能跟氢氟酸起反应:SiO 2+4HF =SiF 4+2H 2O ④光导纤维:从高纯度的SiO 2或石英玻璃熔融体中,拉出的直径约100μm 的细丝,称为石英玻璃纤维,这种纤维称为光导纤维。光纤通信是一种新技术,它将光信号在光导纤维中进行全反射传播,达到两地通信的目的。光纤通信优点:信息传输量大,原料来源广;质量轻,每千米27克;抗电磁干扰,保密性好。 4、硅酸和硅胶: ①硅酸:硅酸有多种形式,如H 4SiO 4、H 2SiO 3等。由于“H 2SiO 3”分子式最简单,习惯采用H 2SiO 3作为硅酸的代表。 ②硅酸酸性比碳酸还弱:Na 2SiO 3+CO 2+H 2O =H 2SiO 3↓+Na 2CO 3 ③硅胶:刚制得的硅酸是单个小分子,能溶于水,在存放过程中,它会逐渐失水聚合,形成各种多硅酸,接着就形成不溶于水,但又暂不从水中沉淀出来的“硅溶胶”。如果向硅溶胶中加入电解质,则它会失水转为“硅凝胶”。把硅凝胶烘干可得到“硅胶”。烘干的硅胶是一种多孔性物质,具有良好的吸水性。而且吸水后还能烘干重复使用,所以在实验室中常把硅胶作为作为干燥剂。 5、硅酸盐: ①硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,其结构复杂,组成可用氧化物的形式表示。例如:硅酸钠Na 2SiO 3(Na 2O ·SiO 2);镁橄榄石Mg 2SiO 4(2MgO ·SiO 2);高岭石Al 2(Si 2O 5)(OH)4(A12O 3·2SiO 2·2H 2O ) 注:复杂硅酸盐可以看成碱性氧化物和酸性氧化物所组成的复杂化合物,因此可以改写为aMxOy·bSiO 2·cH 2O 的方式(具体顺序是:碱性氧化物·两性氧化物·酸性氧化物·水)。 ②硅酸盐制品性质稳定,熔点较高,难溶于水,有很广泛的用途。 ③最简单硅酸盐是硅酸钠,其水溶液俗称水玻璃...,是一种矿物胶,可作粘合剂,防腐剂....... 。 ④云母、滑石、石棉、高岭石等,它们都属于天然的硅酸盐。人造硅酸盐:主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。

硅及其化学性质

硅及其化合物 硅(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28.0855,有无定形硅和晶体硅两种同素异形体,属于元素周期表上第三周期,IV A 族的准金属元素。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26.4%,仅次于第一位的氧(4 9.4%)。晶体硅为灰黑色,无定形硅为黑色,密度2.32-2.34g/cm-3,熔点1410℃,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。 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,按能级由低硅原子到高,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。 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。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。 [8] 分类:纯净物、单质、非金属单质。 (1)与单质反应:

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