硅的基本知识

硅的基本知识
硅的基本知识

高纯硅是指将工业硅提纯到硅含量在99.9999%(6N)以上的多晶硅。高纯硅材料经提拉或铸锭处理制成的单晶硅或多晶硅,是制作集成电路和光伏电池不可或缺的基础材料工业硅金属硅定义:金属硅又称结晶硅或工业硅,其主要用途是作为非铁基合金的添加剂。硅是非金属元素,呈灰色,有金属色泽,性硬且脆。硅的含量约占地壳质量的26%;原子量为28.80;密度为2.33g/m3;熔点为1410°C;沸点为2355°C;电阻率为2140Ω.m。金属硅的牌号:按照金属硅中铁、铝、钙的含量,可把金属硅分为553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌号。金属硅的附加产品:包括硅微粉,边皮硅,黑皮硅,金属硅渣等。其中硅微粉也称硅粉、微硅粉或硅灰,它广泛应用于耐火材料和混凝土行业金属硅的用途:金属硅(Si)是工业提纯的单质硅,主要用于生产有机硅、制取高纯度的半导体材料以及配制有特殊用途的合金等。(1)生产硅橡胶、硅树脂、硅油等有机硅硅橡胶弹性好,耐高温,用于制作医疗用品、耐高温垫圈等。硅树脂用于生产绝缘漆、高温涂料等。硅油是一种油状物,其粘度受温度的影响很小,用于生产高级润滑剂、上光剂、流体弹簧、介电液体等,还可加工成无色透明的液体,作为高级防水剂喷涂在建筑物表面。(2)制造高纯半导体现代化大型集成电路几乎都是用高纯度金属硅制成的,而且高纯度金属硅还是生产光纤的主要原料,可

以说金属硅已成为信息时代的基础支柱产业。(3)配制合金硅铝合金是用量最大的硅合金。硅铝合金是一种强复合脱氧剂,在炼钢过程中代替纯铝可提高脱氧剂利用率,并可净化钢液,提高钢材质量。硅铝合金密度小,热膨胀系数低,铸造性能和抗磨性能好,用其铸造的合金铸件具有很高的抗击冲击能力和很好的高压致密性,可大大提高使用寿命,常用其生产航天飞行器和汽车零部件。硅铜合金具有良好的焊接性能,且在受到冲击时不易产生火花,具有防爆功能,可用于制作储罐。钢中加入硅制成硅钢片,能大大改善钢的导磁性,降低磁滞和涡流损失,可用其制造变压器和电机的铁芯,提高变压器和电机的性能。随着科学技术的发展,金属硅的应用领域还将进一步扩大高纯硅是指将工业硅提纯到硅含量在99.9999%(6N)以上的多晶硅。高纯硅材料经提拉或铸锭处理制成的单晶硅或多晶硅,是制作集成电路和光伏电池不可或缺的基础材料,对半导体工业高纯硅的制备一般首先由硅石(SiO2)制得工业硅(粗硅),再制成高纯的多晶硅,最后拉制成半导体材料硅单晶。工业上是用硅石(SiO2)和焦炭以一定比例混合,在电炉中加热至1600~1800℃而制得纯度为95%~99%的粗硅,其反应如下:SiO2+2C=Si+2CO 粗硅中一般含有铁、铝、碳、硼、磷、铜等杂质,这些杂质多以硅化构成硅酸盐的形式存在,为了进一步提高工业粗硅的纯度,可采用酸浸洗法,使杂质大部

分溶解(有少数的碳化硅不溶)。其生产工艺过程是:将粗硅粉碎后,依次用盐酸、王水、(HF+H2SO4)混合酸处理,最后用蒸馏水洗至中性,烘干后可得含量为99.9%的工业粗硅。高纯多晶硅的制备方法很多,据布完全统计有十几种,但所有的方法都是从工业硅(或称硅铁,因为含铁较多)开始,首先制取既易提纯又易分解(即还原)的含硅的中间化合物如SiCl4、SiHCl3、SiH4等,再使这些中间化合物提纯、分解或还原成高纯度的多晶硅,其工艺流程大致如图1:目前我国制备高纯硅多晶硅主要采用三氯氢硅氢还原法、硅烷热解法和四氯化硅氢还原法。一般说来,由于三氯氢硅还原法具有一定优点,目前比较广泛的被应用。此外,由于SiH4具有易提纯的特点,因此硅烷热分解法是制备高纯硅的很有发展潜力的方法。下面我们就分别介绍上述三种方法制备高纯硅的化学原理。1. 三氯氢硅还原法(1)三氯氢硅的合成第一步:由硅石制取粗硅硅石(SiO2)和适量的焦炭混合,并在电炉内加热至1600~1800℃可制得纯度为95%~99%的粗硅。其反应式如下:SiO2+3C=SiC+2CO(g)↑

2SiC+SiO2=3Si+2CO(g)↑总反应式:SiO2+2C=Si+2CO(g)↑生成的硅由电炉底部放出,浇铸成锭。用此法生产的粗硅经酸处理后,其纯度可达到99.9%。第二步:三氯氢硅的合成三氯氢硅是由干燥的氯化氢气体和粗硅粉在合成炉中(250℃)进行合成的。其主要反应式如下:Si+3HCl=SiHCl3+H2

(g)(2)三氯氢硅的提纯由合成炉中得到的三氯氢硅往往混有硼、磷、砷、铝等杂质,并且它们是有害杂质,对单晶硅质量影响极大,必须设法除去。近年来三氯氢硅的提纯方法发展很快,但由于精馏法工艺简单、操作方便,所以,目前工业上主要用精馏法。三氯氢硅精馏是利用三氯氢硅与杂质氯化物的沸点不同而分离提纯的。一般合成的三氯氢硅中常含有三氯化硼(BCl3)、三氯化磷(PCl3)、四氯化硅(SiCl4)、三氯化砷(AsCl3)、三氯化铝(Al2Cl3)等氯化物。其中绝大多数氯化物的沸点与三氯氢硅相差较大,因此通过精馏的方法就可以将这些杂质除去。但三氯化硼和三氯化磷的沸点与三氯氢硅相近,较难分离,故需采用高效精馏,以除去这两种杂质。精馏提纯的除硼效果有一定限度,所以工业上也采用除硼效果较好的络合物法。三氯氢硅沸点低,易燃易爆,全部操作要在低温下进行,一般操作环境温度不得超过25℃,并且整个过程严禁接触火星,以免发生爆炸性的燃烧。(3)三氯氢硅的氢还原提纯三氯氢硅和高纯氢混合后,通入1150℃还原炉内进行反应,即可得到硅,总的化学反应是:SiHCl3+H2=Si+3HCl 生成的高纯多晶硅淀积

在多晶硅载体上。

硅的知识点概述

硅的知识点概述 一、硅及其化合物之间的相互转化关系 二、CO2和SiO2 物质二氧化硅二氧化碳 化学式 SiO2 CO2 晶体类型原子晶体分子晶体 物理性质硬度大、熔沸点高、常温下为固体、不溶于水熔沸点低,常温下为气体,微溶于水 化 学 性 质①与水反应不反应 CO2+ H2O H2CO3 ②与酸反应 SiO2+ 4HF = SiF4↑+2H2O 不反应 ③与碱反应盛碱液的试剂瓶用橡皮塞 SiO2+ 2NaOH = Na2SiO3+H2O(反应条件:高温) CO2(少量)+ 2NaOH= Na2CO3 + H2O CO2(过量)+NaOH = 2NaHCO3

④与盐反应 SiO2 + Na2CO3 =Na2SiO3+ CO2↑(反应条件:高温) SiO2+ CaCO3 = CaSiO3 +CO2↑(反应条件:高温) Ca(ClO)2+ CO2+ H2O=CaCO3↓ + 2HClO CO2 + Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3 ⑤与碱性氧化物反应 SiO2 + CaO = CaSiO3 (反应条件:高温) CO2 + Na2O =Na2CO3 三、硅、硅酸及硅酸盐: 1.硅:单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅为原子晶体,灰黑色、有金属光泽、硬度大而脆、熔沸点高。导电性介于导体和绝缘体之间,是常用的半导体材料。 化学性质: ①常温Si + 2F2= SiF4 ; Si + 4HF= SiF4 +2H2 ; Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑ 的硅,工业上用焦炭在电炉中还原二氧化硅制取粗硅:SiO 2+ 2C = Si + 2CO↑ 2.硅酸(H2SiO3或原硅酸H4SiO4):难溶于水的弱酸,酸性比碳酸还弱。 3.硅酸钠:溶于水,其水溶液俗称“水玻璃”,是一种矿物胶。盛水玻璃的试剂瓶要使用橡胶塞。能与酸性较强的酸反应:Na2SiO3 +2HCl = H2SiO3↓(白)+ 2NaCl;Na2SiO3+ CO2 + H2O =H2SiO3↓+ Na2CO3

洗涤剂基本知识

洗涤剂基本知识 第一节概述 一、洗涤原理 1.污垢来源 2.污垢与织物的附着方式 3.去污机理 在洗涤过程中,洗涤剂溶液首先将污垢及被洗物的表面润湿,并向其孔隙内部渗透。在洗涤时的机械力(如揉搓、刷洗搅拌、加压喷淋、超声波振动等)的作用下,表面活性剂通过界面吸附、乳化、分散、增溶等过程,将污垢分散成亲水性粒子,从被洗物的表面脱离出来,如图3-1所示: 图3-1洗涤原理示意图 二、影响去污作用的因素 1.表面活性剂结构 2.水的硬度 3.机械作用 4.织物类型 5.温度

6.泡沫 三、我国洗涤剂的生产状况 目前我国洗涤剂品种有洗衣粉、餐洗剂、香波、柔软剂、卫生间及厨房用清洗剂、工业用清洗剂等等,品种也趋向多样化、专用化。 浓缩化是当今洗涤剂研究和市场开发的重要趋势。浓缩产品的显著优点是活性物含量高,去污力强。同时,也具有节省包装材料,降低运输成本,以及减少仓储空间的优点。因此市场上浓缩洗衣粉、超浓缩液体洗涤剂、浓缩餐具洗涤剂、浓缩织物柔软剂不断涌现,而且发展较快,随着对环境问题的日益关注,消费者也逐渐认识到浓缩产品的原料、包装材料用量少(包装材料可节约40%~50%),对环境的排放较少,有利于环境保护,因而,越来越多的消费者开始接受浓缩产品。 第二节洗涤剂的主要成分 洗涤剂是按一定的配方配制的产品,配方的目的是提高去污力。洗涤剂配方的必要组分是表面活性剂,其辅助成分包括助剂、泡沫促进剂、配料、填料等。 一、表面活性剂 表面活性剂的品种极多。用作洗涤剂的表面活性剂,应具有良好的润湿力、分散力、乳化力、洗净力,其他性能也应较好地满足具体应用的要求,价格低廉。常用的洗涤剂是磺酸盐类、磷酸盐类阴离子型和烃基聚醚类非离子型表面活性剂。下面是配制家用洗涤剂最常用的表面活性剂品种,它们都具有优良的洗涤性能。 1.烷基苯磺酸钠(LAS) 2.烷基磺酸钠(AS) 3.脂肪醇硫酸钠(FAS) 4.脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES) 5.烯基磺酸钠(AOS) 6.脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO) 7.烷基酚聚氧乙烯醚 二、洗涤助剂 洗涤剂中添加无机助剂和有机助剂与表面活性剂配合,能够发挥各组分互相协调,互相补偿的作用,进一步提高产品的洗净力,使其综合性能更趋完善,成本更为低廉。

什么是水玻璃 水玻璃的功用是什么

什么是水玻璃水玻璃的功用是什么 导读:本文介绍在房屋装修,主材选购的一些知识事项,如果觉得很不错,欢迎点评和分享。 玻璃是现在常见的一种装修装饰建材,而面对目前市场众多的玻璃制品,人们在选购时,常常会感到为难。而对于现在许多的人们来说,什么是水玻璃,水玻璃是用来干什么的,想必许多的人们都不是很了解。现在让我们一起来看看水玻璃是什么,及其的功用又是什么吧。 水玻璃:介绍 水玻璃主要的成分是硅酸钠,其是一种可溶性的碱金属硅酸盐材料,是一种矿粘合剂,其化学式为R2O·nSiO2。现在装修建筑中常用到的水玻璃是硅酸钠的水溶液,其的粘结力非常的强,且具有耐热、耐酸性。 水玻璃:功用 1、提高抗风化能力。用水玻璃浸泡涂刷材料后,其会渗入到材料的缝隙及孔隙中,从而堵塞主材料中的缝隙,提高材料的整体密度及强度,进而提升材料的整体抗风化能力。要注意的是,水玻璃不能够用来涂刷浸泡石膏制品,其会与石膏制品发生化学反应,从而在石膏制品的缝隙中生成结晶,使石膏制品发生开裂的现象。

2、加固土壤。在土壤中交替注入水玻璃及氯化钙溶液,其会反应生成硅胶和硅酸钙凝胶,从而填充土壤中的缝隙,让土壤的密度及强度提升。对于是砂土、粉土的地基中常常加入这两种溶液,以此来加固地基。 3、配制速凝防水剂。将水玻璃与多种矾按一定的比例调配成速凝防水剂。速凝防水剂的凝结速度非常的快,可用于堵漏、填缝等的局部抢修。 4、防腐工程。水玻璃可制成改性水玻璃耐酸泥,其是一种非常耐酸腐蚀的装修建材。将其与耐酸沙浆和耐酸混凝土等拌匀后,可用于化工、纺织等部门的防腐蚀工程。 5、原料。洗衣粉、肥皂等洗涤剂中都含有水玻璃。 6.水玻璃溶液可用来制作防火门的外表面。 水玻璃:价位 水玻璃一般是根据浓度及其的模数来制定价格的。现在市面上一般的水玻璃其的价位大致在650-1000元一吨。而好一点的水玻璃价位大致在1200元一吨。 水玻璃与一般的玻璃制品不同,其一般是呈液态的,而玻璃一般是固态的。水玻璃的主要成分是硅酸钠,而玻璃的

硅基础知识填空

第四讲无机非金属材料的主角——硅 ※知识要点 一.硅 硅在地壳中的含量仅次于,为26.3%。硅在自然界中以存在,主要为 和。单质硅有和两种。晶体硅的结构类似金刚石,是带有的色固体。熔点,硬度。在常温下化学性质。晶体硅的导电性介于和之间,是良好的。硅成为的关键材料,硅也是人类将转化为的常用材料。 硅的化学性质: 常温下:单质硅的性质很稳定,只与F2 ,强碱及氢氟酸反应,反应的方程式分别为 加热的条件下:单质硅可以与一些非金属反应,如氧气、氢气、氯气等,反应的方程式分别为 二.二氧化硅 1.二氧化硅(SiO2):SiO2的熔点,硬度,溶于水。其的存在形态有和两大类,统称为。石英晶体是结晶的二氧化硅,石英中无色透明的晶体是,具有彩色带环状或层状的称为。SiO2的空间构型是。 2.二氧化硅的化学性质很 1)氢氟酸是唯一能与SiO2反应的酸:方程式为 ∴氢氟酸会腐蚀玻璃,可以用来刻蚀玻璃。 思考:能否用玻璃瓶盛装氢氟酸?如不能,应用什么盛装? 2)SiO2是一种氧化物,但溶于水,也不能与水反应生成H2SiO3 。 SiO2与碱性氧化物反应生成盐:SiO2+ CaO —— SiO2能和强碱反应:。 ∴强碱会腐蚀玻璃,装强碱溶液的试剂瓶应该用塞。

3、工业上利用SiO2可制高纯硅,反应原理用方程式表示是: SiO2 + C —— 3.二氧化硅的用途: 三.硅酸 硅酸是一种溶于水的酸(酸性比碳酸还),不能使指示剂变色。 1、硅酸与碱反应: 2、硅酸制备: 由于SiO2,故不能和水反应制取硅酸。硅酸的制备一般可以通过和某些酸反应,例如 Na2SiO3 + HCl —— Na2SiO3 + CO2+ H2O —— 3、硅酸不稳定: 硅胶多孔,吸附水分能力,常用作 四.硅酸盐(一般溶于水,化学性质) 硅酸钠(Na2SiO3)的水溶液俗称为,可用作、、 及等。 硅酸盐的组成大多比较复杂,表示它们的时候可以将其改写成SiO2和相应金属氧化物的形式。如:Na2SiO3改写成 高岭石Ai2(Si2O5)(OH)4改写成 五.硅酸盐工业 1.玻璃 以、、为原料,在下发生复杂的化学、物理变化。 生产过程中涉及的主要反应有, 。 所得产品的主要成分是、、。 玻璃是(纯净物或混合物),它固定的熔点,只在一定的温度范围内软化。 2.陶瓷:主要原料。 3.水泥

硅知识点总结120919学习资料

硅知识点总结120919

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=SiF4 Si+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SiO2 Si+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=SiCl4 SiCl4+2H2=Si(纯)+4HCl 2、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)。

硅酸钠基本知识

硅酸钠基本知识简介 英文名:Sodium silicate, Water glass. 硅酸钠是无色固体,密度2.4g/cm3,熔点1321K(1088℃)。溶于水成粘稠溶液,俗称水玻璃、泡花碱。是一种无机粘合剂。 固体硅酸钠南方多称水玻璃,北方多称泡花碱,硅酸钠的水溶液通称水玻璃。纯固体硅酸钠为无色透明固体,市售硅酸钠多含有某些杂质,略带浅蓝色。 硅酸钠俗称水玻璃,液体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明粘稠状液体。固体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明玻璃块状体。形态分为液体、固体、水淬三种。理论上称这类物质为“胶体”。普通硅酸钠为略带浅蓝色块状或颗粒状固体,高温高压溶解后是略带色的透明或半透明粘稠液体。 市面上出售的AR分析纯水玻璃为Na2SiO3·9H2O,放置在空气中吸潮、结块。在水中的极易溶解。 泡花碱也就是硅酸钠(Na2SiO3),溶于水后形成的粘稠溶液,通称水玻璃,呈碱性。它的用途非常广泛,往往根据其粘结性强的特点,被用做硅胶,而且耐酸、耐热。有毒,但对一般的接触没有影响,误食则会对人体的肝脏造成危害 分类介绍 1、硅酸钠分两种,一种为偏硅酸钠,化学式Na2SiO3,式量122.00。另一种为正硅酸钠,化学式Na4SiO4,式量184.04。 2、正硅酸钠是无色晶体,熔点1291K(1088℃),不多见。水玻璃溶液因水解而呈碱性(比纯碱稍强)。因系弱酸盐所以遇盐酸,硫酸、硝酸、二氧化碳都能析出硅酸。保存时应密切防止二氧化碳进入,并应使用橡胶塞以防粘住磨口玻璃塞。工业上常用纯碱与石英共熔制取Na2CO3+SiO2→Na2SiO3+CO2↑,制品常因含亚铁盐而带浅蓝绿色。用为无机粘接制剂(可与滑石粉等混合共用),肥皂填充剂,调制耐酸混凝土,加入颜料后可做外墙的涂料,灌入古建筑基础土壤中使土壤坚固以防倒塌。 3、偏硅酸钠是普通泡化碱与烧碱水热反应而制得的低分子晶体,商品有无水、五水和九水合物,其中九水合物只有我国市场上存在,是在上世纪80年代急需偏硅酸钠而仓促开发的技术含量较低的应急产品,因其熔点只有42℃,贮

硅酸钠基本知识

英文名:Sodium silicate, Water glass. 硅酸钠是无色固体,密度cm3,熔点1321K(1088℃)。溶于水成粘稠溶液,俗称水玻璃、泡花碱。是一种无机粘合剂。 固体硅酸钠南方多称水玻璃,北方多称泡花碱,硅酸钠的水溶液通称水玻璃。纯固体硅酸钠为无色透明固体,市售硅酸钠多含有某些杂质,略带浅蓝色。 硅酸钠俗称水玻璃,液体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明粘稠状液体。固体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明玻璃块状体。形态分为液体、固体、水淬三种。理论上称这类物质为“胶体”。普通硅酸钠为略带浅蓝色块状或颗粒状固体,高温高压溶解后是略带色的透明或半透明粘稠液体。 市面上出售的AR分析纯水玻璃为Na2SiO3·9H2O,放置在空气中吸潮、结块。在水中的极易溶解。 泡花碱也就是硅酸钠(Na2SiO3),溶于水后形成的粘稠溶液,通称水玻璃,呈碱性。它的用途非常广泛,往往根据其粘结性强的特点,被用做硅胶,而且耐酸、耐热。有毒,但对一般的接触没有影响,误食则会对人体的肝脏造成危害 分类介绍 1、硅酸钠分两种,一种为偏硅酸钠,化学式Na2SiO3,式量。另一种为正硅酸钠,化学式Na4SiO4,式量。 2、正硅酸钠是无色晶体,熔点1291K(1088℃),不多见。水玻璃溶液因水解而呈碱性(比纯碱稍强)。因系弱酸盐所以遇盐酸,硫酸、硝酸、二氧化碳都能析出硅酸。保存时应密切防止二氧化碳进入,并应使用橡胶塞以防粘住磨口玻璃塞。工业上常用纯碱与石英共熔制取Na2CO3+SiO2→Na2SiO3+CO2↑,制品常因含亚铁盐而带浅蓝绿色。用为无机粘接制剂(可与滑石粉等混合共用),肥皂填充剂,调制耐酸混凝土,加入颜料后可做外墙的涂料,灌入古建筑基础土壤中使土壤坚固以防倒塌。 3、偏硅酸钠是普通泡化碱与烧碱水热反应而制得的低分子晶体,商品有无水、五水和九水合物,其中九水合物只有我国市场上存在,是在上世纪80年代急需偏硅酸钠而仓促开发的技术含量较低的应急产品,因其熔点只有42℃,贮存时很容易变为液体或膏状,正逐步被淘汰,但由于一些用户习惯和一些

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 十2C12 SiCl4、SiCl4 + 2H2 Si + 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SiO2和NaOH(或Na2CO3)在熔化条件下反应生成相应的硅酸钠:SiO2+2NaOH;然后,用酸与硅酸钠作用制得硅酸:Na2SiO3+2HCl === 。

高一化学知识点解析:硅

高一化学知识点解析:硅 硅 硅是一种亲氧元素,自然界中总是与氧结合,以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。硅有晶体和无定型两种。晶体硅是带有金属光泽的灰黑色固体,熔点高、硬度大、有脆性,常温下不活泼。晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,可制成光电池等能源。 Ⅱ、硅的化合物 ①二氧化硅 a、物理性质:二氧化硅具有晶体和无定形两种。熔点高,硬度大。 b、化学性质:酸性氧化物,是H2SiO3的酸酐,但不溶于水 SiO2+CaO===CaSiO3,SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O,SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O c、用途:是制造光导纤维德主要原料;石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等;水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等;石英砂常用作制玻璃和建筑材料。 ②硅酸钠:硅酸钠固体俗称泡花碱,水溶液俗称水玻璃,是无色粘稠的液体,常作粘合剂、防腐剂、耐火材料。放置在空气中会变质:Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3。实验室可以用可溶性硅酸盐与盐酸反应制备硅酸:Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓ ③硅酸盐: a、是构成地壳岩石的主要成分,种类多,结构复杂,常用氧化物的形式来表示组成。其表示方式 活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。如:滑石Mg3(Si4O10)(OH)2可表示为3MgO4SiO2H2O

b、硅酸盐工业简介:以含硅物质为原料,经加工制得硅酸盐产品的工业成硅酸盐工业,主要包括陶瓷工业、水泥工业和玻璃工业,其反应包含复杂的物理变化和化学变化。 水泥的原料是黏土和石灰石;玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英,成份是Na2SiO3CaSiO34SiO2;陶瓷的原料是黏土。注意:三大传统硅酸盐产品的制备原料中,只有陶瓷没有用到石灰石。 16、氯及其化合物 ①物理性质:通常是黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味气体,能溶于水,有毒。 ②化学性质:氯原子易得电子,使活泼的非金属元素。氯气与金属、非金属等发生氧化还原反应,一般作氧化剂。与水、碱溶液则发生自身氧化还原反应,既作氧化剂又作还原剂。 拓展1、氯水:氯水为黄绿色,所含Cl2有少量与水反应(Cl2+H2O==HCl+HClO),大部分仍以分子形 式存在,其主要溶质是Cl2。新制氯水含Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-等微粒 拓展2、次氯酸:次氯酸(HClO)是比H2CO3还弱的酸,溶液中主要以HClO 分子形式存在。是一种具有强氧化性(能杀菌、消毒、漂白)的易分解(分解变成HCl和O2)的弱酸。 拓展3、漂白粉:次氯酸盐比次氯酸稳定,容易保存,工业上以Cl2和石灰乳为原料制取漂白粉,其主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,须和酸(或空气中CO2)作用产生次氯酸,才能发挥漂白作用。

硅材料基础知识

导体:导体是很容易导电的物质,电阻率约为10-6-10-8Ωcm, 绝缘体:极不容易或根本不导电的一类物质。 半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的一类物质,目前已知的半导体材料有几百种,适合工业化的重要半导体材料有:硅、锗、砷化镓、硫化镉,电阻率介于10-5-1010Ω(少量固体物质如砷、锑、铋,不具备半导体基本特性,叫做半金属。 冶金级硅(工业硅):将自然级自然界的SI02矿石冶炼成元素硅的第一步,冶金级硅分为两类:1、供钢铁工业用的工业硅,硅含量约为75%。2、供制备半导体硅用,硅含量在99.7%-99.9%,它常用作制备半导体级多晶硅的原料。 多晶硅:1、改良西门子法,2、硅烷法,3、粒状硅法。 改良西门子法:多晶硅生产的西门子工艺,在11000C左右德高纯度硅芯上还原高纯三氯氢硅,生成多晶硅沉积在硅芯上。过程:1、原料硅破碎;2、筛分(80目)——沸腾氯化制成液态的SIHCL3——粗馏提纯——精馏提纯——氢还原——棒状多晶硅——破碎——洁净分装。 硅烷法:原料破碎——筛分——硅烷生成——沉积多晶硅——棒状多晶——破碎、包装。单晶硅:硅的单晶体,具有基本完整的点阵结构的晶体,不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导体,纯度要求达到99.9999%甚至达到99.9999999%用于制造半导体器件、太阳能电池等。 区域熔炼法:制备高纯度、高阻单晶的方法。 切克劳斯基法(直拉法):制作大规模集成电路、普通二极管和太阳能电池单晶的使用方法。硅棒外径滚磨:将单晶滚磨陈完全等径的单晶锭。 硅切片:硅切片是将单晶硅原锭加工成硅圆片的过程(内圆切片机刀口厚度在300-350um,片厚300-400um。线切机刀口厚度不大于200u,片最薄可达200-250u.). 硅磨片:一般是双面磨,用金刚砂作原料,去除厚度在50-100u,用磨片的方法去除硅片表面的划痕,污渍和图形,提高硅片表面平整度。用内圆切片机加工的硅片一般都需要进行研磨。 倒角:将硅切片的边沿毛刺、崩边等倒掉。 抛光片:大规模集成电路使用的硅片。 硅材料电性能的三个显著特点: 1、对温度的变化十分灵敏,当温度提高时,电阻率将大幅度下降。 2、微量杂志的存在对电子的影响十分显著,纯硅中加入百万分之一的硼,电阻率就会 从2.14*103下降至4*10-3Ω。 3、半导体材料的电阻率在受到光照时会改变其数值大小。 本征硅:绝对纯净没有缺陷的硅晶体称作本征硅,本征硅中导电的电子和空穴都会由于其价键破裂而产生。体内电子和空穴浓度相等。 N型硅:在纯硅中掺入V族元素(如、磷、砷等),能够提供自由电子的杂质统称为施主杂质,掺入施主杂质的硅叫N型硅。以电子为多数载流子的半导体。 P型硅:在纯硅中掺入III型元素(如硼)以后,具有接受电子的杂质成为受主杂质,掺入受阻杂质的硅叫做P型硅。以空穴为多数载流子的半导体。 单晶:一块晶体如果从头到尾按照同一种排列重复下去叫做单晶体, 多晶:许多微小单晶颗粒杂乱的排列在一起称为多晶体。 晶体中的缺陷:点缺陷、线缺陷、面缺陷、孪晶、旋涡、杂质条纹、堆垛层错、氧化层错、滑移线等 电阻率: 高能粒子探测器:要求几千乃至上万Ω的FZ单晶。

酸碱盐基础知识笔记整理

酸碱盐知识笔记整理 ?一酸 ?1、酸的涵义:酸是电离时,生成的阳离子都是氢离子(H+)的一类化合物。 ?HCl=H+ +Cl-H2SO4=2H++SO42- ?2、一些物质溶解于水或受热熔化而离解成自由移动离子的过程,叫做电离。 ?3、pH试纸能定量测定溶液的酸碱性强弱的程度(即H+ 和OH-的浓度的大小)。 使用方法:用洁净的玻璃棒醮取溶液滴在pH试纸上,然后跟标准比色卡对照。(pH 湿润相当于稀释) ?4、酸碱指示剂: ?⑴定义:在酸和碱溶液里能显示出不同颜色的物质叫做酸碱指示剂。 ?⑵常见的酸碱指示剂有:紫色石蕊试液和无色酚酞试液。(许多花汁也可作指示剂)?⑶作用:指示剂可以定性测量溶液的酸碱性。 ?⑷常见的酸碱指示剂变色情况: ?指示剂酸性溶液(PH<7)碱性溶液(PH>7)石蕊试液(紫色)遇酸变红色遇碱变蓝色 酚酞试液(无色)遇酸不变色遇碱变红色 ?5、盐酸、稀硫酸的化学性质: ?⑴与指示剂反应:酸能使紫色石蕊变红色,使无色酚酞不变色 ?⑵与活泼金属活泼金属+酸→盐+水 现象:金属表面有气泡生成。(注:单质铁与稀酸反应生成亚盐。) ?Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ?⑶与金属氧化物反应:金属氧化物+酸→盐+水可用于工业上除锈。 ?①与铁锈反应。现象:铁锈消失,溶液变成黄色。6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O ?②与氧化铜反应。现象:黑色粉末消失,溶液变成蓝色。2HCl+CuO=CuCl2+H2O ?③CuO+H2SO4=CuSO4+H2O ?④Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O ?(注这几个反应也属复分解反应,化合价前后不变) ?⑷与碱反应:酸+碱→盐+水(中和反应) ?①HCl+NaOH=NaCl+H2O ?②用“胃舒平”治疗胃酸过多: 3HCl+Al(OH)3 =AlCl3+3H2O Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O ?⑸与某些盐反应: ?①与鸡蛋壳(CaCO3)反应: ?2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑ 2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑; ?②AgNO3 + HCl = AgCl↓+HNO3(检验Cl-的方法,具体原因以后再讲)?③BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl(检验SO42-的方法,具体原因以后再讲)?6、酸的个性: ?⑴浓盐酸和浓硝酸均具有强烈的挥发性,会挥发出刺激性气味的气体。打开浓盐酸

半导体硅材料基础知识.1

微秒是10-6秒)。所谓非平衡载流子是指当半导体中载流子的产生与复合处于平衡状态时,由于受某种外界条件的作用,如受到光线照射时而新增加的电子——空穴对,这部分新增加的载流子叫作非平衡载流子。 对于P型硅而言:新增加的电子叫作非平衡少数载流子;而新增加的空穴叫作非平衡 多数载流子。 对于N型硅而言:新增加的空穴叫作非平衡少数载流子;而新增加的电子叫作非平衡 多数载流子。 当光照停止后,这些非平衡载流子并不是立即全部消失,而是逐渐被复合而消失,它们存在的平均时间就叫作非平衡载流子的寿命。 非平衡载流子的寿命长短反映了半导体材料的内在质量,如晶体结构的完整性、所含杂质以及缺陷的多少,因为硅晶体的缺陷和杂质往往是非平衡载流子的复合中心。 少子寿命是一个重要的参数,用于高能粒子探测器的FZ硅的电阻率高达上万Ωcm,少子寿命上千微秒;用于IC工业的CZ硅的电阻率一般在5—30Ωcm 范围内,少子寿命值多要求在100μs以上;用于晶体管的CZ硅的电阻率一般 在30—100Ωcm,少子寿命也在100μs以上;而用于太阳能电池CZ硅片的电 阻率在0.5—6Ωcm,少子寿命应≥10μs。 5. 氧化量:指硅材料中氧原子的浓度。 太阳能电池要求硅中氧含量<5×1018原子个数/cm3。 6. 碳含量:指硅材料中碳原子的浓度。 太阳能电池要求硅中碳含量<5×1017原子个数/cm3。 7、晶体缺陷 另外:对于IC用硅片而言还要求检测: 微缺陷种类及其均匀性; 电阻率均匀性; 氧、碳含量的均匀性; 硅片的总厚度变化TTV; 硅片的局部平整度LTV等等参数。 一、我公司在采购中常见的几种硅材料 1.Cell:称为电池片,常常是电池片厂家外销的产品,它实际是一个单元电池。 2.Wafer:这通常指的是硅片,可能是圆片,也可能是方片。 圆片包括:硅切片,硅磨片、硅抛光片、图形片、污渍片、缺损片。 3.Ingot:常常指的是单晶硅锭,且是圆柱形的硅锭,也有用指多晶硅铸锭的。 4.Polysilicon:通常是指多晶硅料,它又分为棒料、块料、碎料。 5.碳头料(goods with carbon):通常指多晶硅棒的下部接近石墨头的部分 6.横梁料(beam):通常是指多晶硅棒最上部的横梁,由于其处在硅棒上部,靠近炉 顶部,且过热(生成温度超过1100℃),也常是金属杂质较多的部分,常不 适合于IC工业,而作为太阳电池材料。 7.头尾料(top and tail):这是指拉制单晶锭的头部和尾部的部分,它由于电阻率 范围不在IC适用范围内,杂质浓度高(如尾料),或缺陷密度大(如头部料) 而被切下报废,但可作太阳电池的原料。 8.埚底料(Pot scrap):这是指CZ单晶拉制结束后残留于石英埚底部的余料,常用 作太阳电池片的原料。

硅材料基础知识

硅材料基础知识 主要内容: 一、概述 二、硅的结构、分类与来源 三、硅的物理性质 四、硅的化学性质 五、硅的物理参数及测量 六、硅的应用及注意事项

一、概述 硅材料的基础知识,课程包括较多,有固体物理、量子力学、半导体物理、半导体化学、半导体器件工艺、半导体材料等方面的知识;内容较多,如半导体电子状态和能级、载流子的发布、导电性、非平衡载流子、P-N结、金属与半导体的接触、表面理论、光电效应、磁电效压阻效应、异质结等。这里只介绍半导体材料的最基本的内容。 1、材料按导电性能划分,可分为:导体、绝缘体、半导体三类。 导体——容易导电的材料。如各种金属、石墨等。一般的,电阻率<0.2Ω〃cm 绝缘体——很难导电的材料。如橡胶、玻璃、背板、EVA、SiO2、Si3N4等。一般的,电阻率>20000Ω〃cm 半导体——介于两者之间的材料。如Si、Ge、GaAs、ZnO等,它具有一些独特的性质。 注:a、金属靠电子导电,溶液靠离子导电,半导体导电靠电子或空穴导电。 b、空穴就是电子的缺少。 2、半导体材料,按组成结构可分为:元素半导体、化合物半导体、非晶半导体、有机半导体。 3、半导体器件对材料的要求: 3.1禁带宽度适中(一般0.5~1.5电子伏,硅是1.08) 3.2载流子迁移率高(一般1000~5000cm2/V〃s) 3.3纯度高 3.4电阻率要求可靠、均匀(一般0.001~100000 ,硅本征2.3×105) 3.5晶体的完整性

二、硅的结构、分类与来源 1、硅的原子理论 1.1元素周期表中,第三周期、第IVA 族元素,原子序数14,原子量28 电子排布1S 22S 22P 63S 23P 2 ,化合价为+4价(+2价) 1.2硅有三种同位素28Si :9 2.21%、29Si :4.70%、30Si : 3.09%、 1.3晶体结构:金刚石结构(正四面体),原子间以共价键结合。由于外围电子全部形成共价键,结合力较强。可画出硅的共价键结构示意图。 〃 〃 2、硅的分类 2.1按纯净度划分:粗硅、提纯硅、高纯硅、掺杂硅 2.2按晶体结构分:单晶硅、多晶硅 单晶硅:在晶体中,组成的原子按一定规则呈周期性排列。 多晶硅:由许多不同方位的单晶组成。 2.3按导电类型划分:N 性、P 型 2.4按硅的形状划分:粉状、粒状、块状、棒状、片状等。 2.5按应用领域划分:太阳能级、电子级、航天级 2.6按制造方法划分:原硅、拉晶硅、冶金硅等。 2.7按实际应用划分:各个厂家均不同。 Si Si Si Si Si Si Si

(完整word版)半导体物理知识点及重点习题总结

基本概念题: 第一章半导体电子状态 1.1 半导体 通常是指导电能力介于导体和绝缘体之间的材料,其导带在绝对零度时全空,价带全满,禁带宽度较绝缘体的小许多。 1.2能带 晶体中,电子的能量是不连续的,在某些能量区间能级分布是准连续的,在某些区间没有能及分布。这些区间在能级图中表现为带状,称之为能带。 1.2能带论是半导体物理的理论基础,试简要说明能带论所采用的理论方法。 答: 能带论在以下两个重要近似基础上,给出晶体的势场分布,进而给出电子的薛定鄂方程。通过该方程和周期性边界条件最终给出E-k关系,从而系统地建立起该理论。 单电子近似: 将晶体中其它电子对某一电子的库仑作用按几率分布平均地加以考虑,这样就可把求解晶体中电子波函数的复杂的多体问题简化为单体问题。 绝热近似: 近似认为晶格系统与电子系统之间没有能量交换,而将实际存在的这种交换当作微扰来处理。

1.2克龙尼克—潘纳模型解释能带现象的理论方法 答案: 克龙尼克—潘纳模型是为分析晶体中电子运动状态和E-k关系而提出的一维晶体的势场分布模型,如下图所示 利用该势场模型就可给出一维晶体中电子所遵守的薛定谔方程的具体表达式,进而确定波函数并给出E-k关系。由此得到的能量分布在k空间上是周期函数,而且某些能量区间能级是准连续的(被称为允带),另一些区间没有电子能级(被称为禁带)。从而利用量子力学的方法解释了能带现象,因此该模型具有重要的物理意义。 1.2导带与价带 1.3有效质量 有效质量是在描述晶体中载流子运动时引进的物理量。它概括了周期性势场对载流子运动的影响,从而使外场力与加速度的关系具有牛顿定律的形式。其大小由晶体自身的E-k 关系决定。 1.4本征半导体 既无杂质有无缺陷的理想半导体材料。

必须熟记的化学基础知识

必须熟记的化学基础知识大检查 常见的金属及其化合物 钠及其氧化物 [考纲要求] 1.了解金属钠及其重要氧化物的性质及有关计算。2.以实验探究、框图推断考查钠及其重要氧化物的综合应用。 知识点一钠 1.物理性质Array 2.化学性质 与水(滴有酚酞)反应的现象及解释: 问题思考 1.在烧杯中加入水和苯(苯的密度为0.88 g·-3,与水互不相溶,且不与钠反应)各50 ,将一小粒金属钠(密度为0.97 g·-3)投入烧杯中,观察到的现象可能是什么? 2.钠分别与水和酸反应时,哪一个更剧烈些?钠与稀酸反应时是先与H2O反应还是先与酸电离出的H+反应? 3.将一小块钠投入到4溶液中,可观察到的现象是什么?并写出相关的化学方程式。

3.制备:电解熔融氯化钠 化学方程式:。 4.钠的保存 实验室中通常把少量钠保存在中,目的是防止与空气中的和发生反应。 5.钠的用途 ①制用于原子反应堆里的导热剂。②作剂来制取稀有金属。 ③制作高压钠灯。 知识点二钠的氧化物 请完成下列表格 问题思考 4.2O2中,阴、阳离子个数比是多少?它是碱性氧化物吗? 钠的其它常见化合物碱金属元素 [考纲要求] 1.从原子的核外电子排布,理解ⅠA族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。 2.了解23和3的性质、转化和制法。 知识点一钠的其它常见化合物 1.氢氧化钠() (1)物理性质:的俗名为烧碱、火碱或苛性钠;它是一种色体,溶于水并放出大量的热,有性;易吸收空气中的水分而。 (2)化学性质 具有碱的通性 ①能使酸碱指示剂变色。 ②与强酸反应的离子方程式为:。 ③与酸性氧化物、两性氧化物反应: 如与2O3反应的离子方程式为:。 ④与盐反应 如与、2+反应的离子方程式分别为: ; 如与反应的离子方程式为: 。

硅材料电池原理及制造考试知识点

硅材料电池原理及制造 考试知识点 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

2、举例说明晶体缺陷主要类型。 晶体缺陷主要包含有以下四种,分别为:点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷 点缺陷:弗伦克尔缺陷、肖特基缺陷 线缺陷:位错(棱位错、刃位错、螺旋位错) 面缺陷:层错(外延层错、热氧化层错) 4、简述光生伏特效应。 1)用能量等于或大于禁带宽度的光子照射p-n结; 2)p、n区都产生电子—空穴对,产生非平衡载流子; 3)非平衡载流子破坏原来的热平衡; 4)非平衡载流子在内建电场作用下,n区空穴向p区扩散,p区电子向n区扩散; 5)若p-n结开路,在结的两边积累电子—空穴对,产生开路电压。 5、简述硅太阳能电池工作原理。 当拥有等于或者大于硅材料禁带宽度的光子照射到硅材料上,在价带上的电子吸收这个光子的能量,跃迁到导带上,并且在价带上留下一个空穴。即是在禁带两端产生了电子—空穴对。而硅电池本身即为一个PN结,产生的电子—空穴对即是注入的非平衡载流子,在内建电场的作用下,非平衡载流子分离,产生电流并在在整个硅电池两端形成电压。 6、如何从石英砂制取硅简要框图说明从石英到单晶硅的工艺。 工业硅制备原理: 多晶硅生产工艺:法、硅烷法、流化床法、改良西门子法(、、) 单晶硅的生长 7、简述半导体硅中的杂质对其性能的影响. 本征半导体 Si、Ge等的四个价电子,与另四个原子构成四个共价键,当掺入少量的五价原子(如P、As)时,就形成了n型半导体,由量子力学知识可知,这种掺杂后多余的电子的能级在禁带中紧靠空带处,DED~10-2eV,极易形成电子导电。则半导体中的电子变为主要载流子,在室温下,除了本征激发之外还受到杂质电离的影响,载流子浓度增加,使半导体的电导率上升;而当掺入的杂质为三价原子时(如B、Ga、In等),多余的空穴的能级在禁带中紧靠满带处,DED~10-2eV,极易形成空穴导电,空穴为其主要载流子,与N型材料类似的,在室温下,由于杂志电离效果的存在,掺杂后的半导体硅的载流子浓度增大,电导率增大。 8、以P掺入Si为例,说明什么是施主杂质、施主杂质电离过程和N型半导体。 P掺入Si,其中施主杂志是P原子。掺杂过程中,一个磷原子占据了一个硅原子的位置,并与周围的四个硅原子,还剩余一个价电子。同时磷原子所在的位置也多余了一个正电荷,此处即为正电中心,多余的电子在电离前就被束缚在

高考化学硅知识点总结

2019年高考化学硅知识点总结 知识点概述 通过学习本课应掌握硅、二氧化硅的存在、结构特点和性质;了解硅在无机非金属材料中的生产和应用 知识点总结 一、硅及其化合物之间的相互转化关系 二、CO2和SiO2 物质二氧化硅二氧化碳 化学式SiO2CO2 晶体类型原子晶体分子晶体 物理性质硬度大、熔沸点高、常温下为固体、不溶于水熔沸点低,常温下为气体,微溶于水 化学性质 ①与水反应不反应CO2+H2O H2CO3 ②与酸反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O不反应 ③与碱反应盛碱液的试剂瓶用橡皮塞 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(反应条件:高温)CO2(少量)+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2(过量)+NaOH=2NaHCO3 ④与盐反应SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑(反应条件:高温) SiO2+CaCO3=CaS iO3+CO2↑(反应条件:高温)Ca(ClO)

2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3 ⑤与碱性氧化物反应SiO2+CaO=CaSiO3 (反应条件:高温)CO2+Na2O=Na2CO3 三、硅、硅酸及硅酸盐: 1.硅:单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅为原子晶体,灰黑色、有金属光泽、硬度大而脆、熔沸点高。导电性介于导体和绝缘体之间,是常用的半导体材料。 化学性质: ①常温Si+2F2=SiF4; Si+4HF=SiF4+2H2; Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑的硅,工业上用焦炭在电炉中还原二氧化硅制取粗硅:SiO2+2C=Si+2CO↑ 2.硅酸(H2SiO3或原硅酸H4SiO4):难溶于水的弱酸,酸性比碳酸还弱。 3.硅酸钠:溶于水,其水溶液俗称“水玻璃”,是一种矿物胶。盛水玻璃的试剂瓶要使用橡胶塞。能与酸性较强的酸反应: Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓(白) +2NaCl;Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3 四、水泥、玻璃和陶瓷等硅酸盐产品的主要化学成分、生产原料及其用途 硅酸盐材料是传统的无机非金属材料:玻璃、水泥、各种陶瓷等

高中化学硅的性质及其化合物的转化知识点总结归纳

硅的性质及其化合物的转化知识点总结归纳 1、硅的性质及制取 (1)硅的化学性质 ①常温下能与F2、HF、强碱等反应 2F2+Si=SiF4, Si+4HF=SiF4↑+2H2↑, Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。 ②加热下能与O2、Cl2、C等反应 (2)硅的制取 特别提醒 (1)硅与碳相似,常温下化学性质都不活泼。 (2)虽然碳比硅活泼,但碳在自然界中以游离态和化合态存在,而硅只能以化合态存在,原因是硅是亲氧元素。 2、硅及其化合物的转化关系 特别提醒 (1)因为SiO2不溶于水,因此不能用SiO2与水反应制备硅酸。 (2)制备硅酸的原理是“强酸制弱酸”,这一原理可用来设计酸性强弱比较的实验,例如证明酸性:盐酸>碳酸>硅酸。

【名师点睛】硅及其化合物转化关系题中的突破口 (1)硅、二氧化硅的结构:如硅与金刚石结构相似。 (2)硅、二氧化硅的物理性质:如硬度大,熔、沸点高。 (3)特征性质 ①与强碱溶液反应放出H2的非金属单质是硅。 ②不与H2O反应、能与氢氟酸反应(或雕刻玻璃)的酸性氧化物为SiO2。 ③难溶于水的无机酸是H2SiO3。 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)(2017年天津理综,3)硅太阳能电池工作时,光能转化成电能,与氧化还原反应无关。 ( ) (2)(2015年江苏,8)下列转化均能一步实现:粗硅SiCl4Si。( ) (3)(2014年江苏,4)晶体硅熔点高硬度大,可用于制作半导体材料。( ) (4)(2013年北京理综,6)硅太阳能电池可以将太阳能转化为热能。( ) 【答案】(1)√(2)√(3)×(4)× 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)(2017年江苏,3)SiO2的硬度大,可用于制造光导纤维。( ) (2)(2016年全国Ⅲ卷,7) HF能与SiO2反应,故常用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记。( ) (3)(2016年江苏,9)下列转化均能一步实现:SiO2SiCl4Si。( ) (4)(2015年海南,7)可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液。( )

耐火材料的基本知识

第一节耐火材料的基本知识 1、耐火材料的定义? 耐火材料就是指耐火度不低于 1500℃的无机非金属材料。 2、耐火材料必须具备的基本性能? (1)耐火度(2)高温体积稳定性(3)耐急冷急热性 3、耐火材料在电炉炼钢厂的应用? (1)电炉炉衬、炉盖、炉底、炉坡、渣线修补料。 (2)精炼钢包包衬、包盖、滑动水口、透气砖系统。 (3)连铸中间包包衬、包盖、长水口、整体塞棒、浸入式水口。(4)模铸用漏斗砖,中注管,中心砖,汤道砖,尾砖,模底砖。 4、按耐火度不同,耐火材料可分几类? (1)普通耐火材料,耐火度1580~1770℃; (2)高级耐火材料,耐火度1770~2000℃; (3)特级耐火材料,耐火度> 2000℃; 5、按化学矿物组成的性质不同,耐火度可分为几类?

(1)酸性耐火材料,如硅砖;(2)碱性耐火材料,如镁砖、白云石砖、镁碳砖;(3)中性耐火材料,如高铝砖、碳砖。 6、按外形尺寸的多少,耐火材料可分为几类? (1)标准型耐火砖,外形尺寸≤4个;(2)普通型耐火砖,外形尺寸≤6个;(3)异型耐火砖,外形尺寸<10个,带孔、槽、角;(4)特异型耐火砖,外形尺寸>10,带多个孔、槽、角。 7、按外形耐火材料可分类为几类? (1)耐火砖——具有一定的形状。(2)不定形耐火材料——散状实,需按所要形状进行施工用耐火材料。(3)耐火泥——砌砖填缝用耐火材料。 8、学习耐火基本知识的目的? (1)掌握基本技能,科学合理使用耐火材料。 (2)掌握使用特性,防止穿炉、穿包、漏钢、跑钢事故发生。 (3)掌握使用规律,不断提高炉衬,包衬使用寿命,降低炼钢生产成本,减轻劳动强度,提高经济效益。 第二节耐火材料的基本性能 9、什么叫气孔率?

水玻璃基本知识简介教学提纲

水玻璃基本知识简介

硅酸钠基本知识简介 英文名:Sodium silicate, Water glass. 硅酸钠是无色固体,密度2.4g/cm3,熔点 1321K(1088℃)。溶于水成粘稠溶液,俗称水玻璃、泡花碱。是一种无机粘合剂。 固体硅酸钠南方多称水玻璃,北方多称泡花碱,硅酸钠的水溶液通称水玻璃。纯固体硅酸钠为无色透明固体,市售硅酸钠多含有某些杂质,略带浅蓝色。 硅酸钠俗称水玻璃,液体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明粘稠状液体。固体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明玻璃块状体。形态分为液体、固体、水淬三种。理论上称这类物质为“胶体”。普通硅酸钠为略带浅蓝色块状或颗粒状固体,高温高压溶解后是略带色的透明或半透明粘稠液体。 市面上出售的AR分析纯水玻璃为Na2SiO3·9H2O,放置在空气中吸潮、结块。在水中的极易溶解。 泡花碱也就是硅酸钠(Na2SiO3),溶于水后形成的粘稠溶液,通称水玻璃,呈碱性。它的用途非常广泛,往往根据其粘结性强的特点,被用做硅胶,而且耐酸、耐

热。有毒,但对一般的接触没有影响,误食则会对人体的肝脏造成危害 分类介绍 1、硅酸钠分两种,一种为偏硅酸钠,化学式 Na2SiO3,式量122.00。另一种为正硅酸钠,化学式 Na4SiO4,式量184.04。2、正硅酸钠是无色晶体,熔点1291K(1088℃),不多见。水玻璃溶液因水解而呈碱性(比纯碱稍强)。因系弱酸盐所以遇盐酸,硫酸、硝酸、二氧化碳都能析出硅酸。保存时应密切防止二氧化碳进入,并应使用橡胶塞以防粘住磨口玻璃塞。工业上常用纯碱与石英共熔制取Na2CO3+SiO2→Na2SiO3+CO2↑,制品常因含亚铁盐而带浅蓝绿色。用为无机粘接制剂(可与滑石粉等混合共用),肥皂填充剂,调制耐酸混凝土,加入颜料后可做外墙的涂料,灌入古建筑基础土壤中使土壤坚固以防倒塌。 3、偏硅酸钠是普通泡化碱与烧碱水热反应而制得的低分子晶体,商品有无水、五水和九水合物,其中九水合物只有我国市场上存在,是在上世纪80年代急需偏硅酸钠而仓促开发的技术含量较低的应急产品,因其熔点只有42℃,贮存时很容易变为液体或膏状,正逐步被淘汰,但

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