硅酸盐与硅单质
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Mg2Si+4HCl==2MgCl2+SiH4
china
------瓷器
硅酸盐产品
阅读检测
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