硅酸盐与硅单质

Mg2Si+4HCl==2MgCl2+SiH4
china
------瓷器
硅酸盐产品
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硅 氧 金属 硅酸盐是由_____、____和_______元
素组成的化合物的总称。硅酸盐是一类 结 构 复 杂 的 物 质 ， 一 般 都
不溶于水 ___________，化学性质__________。
稳定
硅酸盐的表示方法
①盐化学式法（Na2SiO3 ） ②用氧化物的形式表示（Na2O· 2 ） SiO
2、水泥 黏土和石灰石。 ⑴水泥的生产原料： ⑵生产过程： 两磨、一烧。 研磨→煅烧→再磨成细粉； ⑶普通硅酸盐水泥的成分： 硅酸三钙(3CaO· 2) SiO 硅酸二钙(2CaO· 2) 混合物 SiO 铝酸三钙(3CaO· 2O3) Al
3、陶瓷： 陶瓷具有抗氧 化、抗酸碱腐蚀、 耐高温、绝缘、 易成型等许多优 点，因此，陶瓷 制品一直为人们 所喜爱。
O2
单质硅
C 高温
SiO2
硅酸盐
Na2SiO3、 CaSiO3
加热能与某 些非金属单 质反应（O2、 Cl2） 硅可制造集成路、 太阳能电池等；硅 合金可用来制造变 压器铁芯、耐酸设 备等。
二氧化硅是光导纤维 的主要原料，光导纤 维可用作通讯材料和 制造医用内窥镜等
作业：习题1、4
1.下列物质中属于纯净物的是( A ) A.Na2CO3· 2O 10H B.水泥 C.纯净的盐酸 D.普通玻璃 2.下列叙述正确的是( BD ) A.酸均不能与酸性氧化物反应 B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸 C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同 D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同 3.下列物质有固定熔点的是（ C ） A.水泥 B.玻璃 C.Na2O· 2 D.水玻璃 SiO
高温
SiCl4+2H2==4HCl+Si(纯度高的多晶硅)
用途
晶体硅的导电性介于导 体和半导体之间,是良好 的半导体材料,信息技术 的关键材料。
在美国旧金山，有个最大 的高科技工业园区，称之为 “硅谷”，它是现代电子工业 和计算机发展的基地。这说明 硅在电子工业革命中起着非常 重要作用。以硅为基础而制成
Y=(4.2 ×2 ×22.4)/28=6.72(L) VH2=5.6+6.72=12.32(L)
相应练习2
在实验室里，将细砂粉（SiO2）与镁粉混合加热， 也可得到粗硅，反 应的化学方程式为 高温 SiO2+2Mg==2MgO+Si 这样得到的硅不纯净，往往含有过量的镁、氧化 镁及硅化镁（Mg2Si）等，这些杂质可用盐酸除去， 有关反应的化学方程式为 Mg+2HCl==MgCl2+H2 MgO+2HCl==MgCl2+H2O
常 温
5、与氧气反应
Si+O2==SiO2
制法
SiO2 + 2C === Si + 2CO↑
高温
工业上：
SiO2
+C
粗硅 SiCl4 高温 高温
+Cl2
精馏+H2 高温
Si
SiO2+2C == 2CO ↑ +Si(含杂质的粗硅)
高温
高温
Si+2Cl2 == SiCl4
生成的液态SiCl4经精馏、除硼、砷等，再用H2 还原
•
红柱石 Al2SiO5 长石 钙镁石榴子石 Ca3Al2Si3O12 KAlSi3O8
镁橄榄石 Mg2SiO4
7
最简单的硅酸盐------硅酸钠
水玻璃 硅酸钠的水溶液俗称_________，又称 泡花碱 _________可用作肥皂填料、黏胶剂、制备
硅胶 _________及木材防火剂等。
实验4-2
CaCO3 +SiO2===CaSiO3 + CO2↑
高温
高温
⑶普通玻璃的成分： Na2SiO3 、 CaSiO3 和 SiO2 组 成的混合物。 或Na2O· CaO· 6SiO2；
⑷玻璃的性能：
玻璃无固定的熔沸点， 在一定温度范围内软化。
各式各样 的玻璃
湘 乡 水 泥 厂
万丈高楼平地起，穿针引线是水泥。 硬水性
的晶体管是计算机的心脏。
硅在工业上的用途
高纯硅
硅在能源方面的用途
晶体硅光电池
单晶硅电池板
硅在航天方面的用途
• 第一架航天飞机“哥伦 比亚号”能抵挡住高速 穿行稠密大气时磨擦产 生的高温，全靠它那三 万一千块硅瓦拼砌成的 外壳。
哥伦比亚航天飞机
归纳 总结
无游离态
硅元素
HF
只有化合态
常温不活泼 Si + F2 Si + HF Si + NaOH
不作处理 放入蒸馏水 放入Na2SiO3 饱和溶液 水分蒸发 后不燃烧 Na2SiO3可 作防火剂
现象
立即燃烧
水分蒸发 后就燃烧
结论 滤纸易燃烧
滤纸易燃烧
传统硅酸盐工业
三大产品
玻璃
水泥
陶瓷
1、玻璃 ⑴玻璃的生产原料：
纯碱、石灰石和石英
⑵生产原理：
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑
1、灰黑色，有金属光泽，硬而 脆的固体 2、熔、沸点高、硬度大 3、晶体硅是良好的半导体
常温下，硅的化学性质不活泼， 除氢氟酸、氟气、强碱外不跟其 他物质如：氧气、氯气、硫酸等 起反应，但在加热情况下，硅也 能跟一些非金属反应。
化学性质
1、与氟气反应： Si+2F2==SiF4 2、与氢氟酸反应： Si+4HF==SiF4↑+2H2↑ 3、与强碱溶液反应： Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2 4、与氯气反应： Si+2Cl2==SiCl4
家用陶瓷
隋带烧制的 三彩陶骆驼
江西景德镇所Baidu Nhomakorabea制的瓷器
SiC
金刚砂
硬度大
22
硅钢
导磁性
23
硅橡胶
既耐高温又耐低温 保持良好弹性
24
分子筛 均匀微孔结构 吸附剂 、催化剂
25
新型无机非金属材料： 高温结构陶瓷、压电陶瓷 新型陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等
单晶硅
单晶硅发电
硅（Si）
硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体
相应练习1
已知硅与强碱氢氧化钠溶液反应的化学方程式为： Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2
现把11.5g钠和4.2g硅同时投入100g水中，在标况下 可收集到H2多少L？（提示：与Si反应的NaOH是过 量的） 解：
Na—1/2H2 23 1/2×22.4 11.5 X Si—2H2 28 2×22.4 4.2 Y X＝ 1 2 ×22.4×11.5 ＝5.6L 23
活泼金属氧化物· 较活泼金属氧化物· 二氧化硅· 水
• ①写对应氧化物 • 金属氧化物→二氧化硅→水（金属按活动顺序表） ★ 用“·”隔开 • ②按原子个数比配置 • ③分数化整
注意：实际上硅酸盐不是以简单氧化物形式存
在的，而是以种种结构复杂的盐的形式存在的。
K(Al3Si3O10)(OH)2 K2O· 2O3· 3Al 6SiO2· 2O 2H