化学——硅和二氧化硅.doc

硅和二氧化硅 一、硅 1、硅的存在、含量、物理性质等：在自然界中，游离态的硅，只有以态存在的硅。()在地壳中，它的含量仅次于，居第二位。 硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，它的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度也很大。Si有 mol Si—Si键。 晶体硅是良好的半导体材料。 2、硅的化学性质： (1) 在常温下，硅的化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质，如氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应。 Si+H2O+2NaOH=Na2SiO3+2H2↑ Si + 4H2O + 2 NaOH = Na2SiO3 + 2 H2↑ + 3 H2O Si + 2 F2 SiF4 (气态) Si + 4HF (2) 在加热条件下，硅能跟一些非金属反应。例如，加热时，研细的硅能在氧气中燃烧，生成二氧化硅并放出大量的热。 Si+O2 Si + 2 H2 Si + 2 Mg Si + C 3、硅的工业制备： 在工业上，用在高温下还原的方法可制得含有少量杂质的粗硅。????????????? 将粗硅提纯后，可以得到用作半导体材料的高纯硅。 4、硅的用途： ①作为材料，硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可制成太阳能电池。含硅4％(质量分数)的钢具有良好的导磁性，可用来制造变压器铁芯；含硅15％(质量分数)左右的钢具有良好的耐酸性，可用来制造耐酸设备等。 二、二氧化硅 1、二氧化硅的物理性质： 天然二氧化硅也叫硅石，是一种坚硬难的固体。溶于水，二氧化硅是性氧化物，它对应的水化物是。SiO2 有晶体SiO2 （石英、水晶、玛瑙、砂子等）和无定形SiO2 （硅藻土） 2、二氧化硅的化学性质（不活泼）： 不与水反应，也不与酸(除外)反应，但能与性氧化物CaO)或NaOH)反应生成盐。?(1)不与水反应： 硅酸由二氧化硅与水反应直接制得。(2)与酸反应：与溶液反应：(3)?高温下，与性氧化物反应：SiO2+CaO ?????? 与纯碱、石灰石反应：????????????????????????????????? (4)高温下，与碳反应： SiO2+C SiO2 + C 注：①HF 不能用 器皿盛装,而用 盛装。 ②凡是盛装碱（NaOH、KOH等）以及其他碱性物质（Na2CO3 、K2CO3、Na2SiO3 等）的玻璃试剂瓶均不可用 玻璃塞，而要用 或 。 ③比较性质应在常温下比较。 3、二氧化硅的用途光导纤维的主要原料就是二氧化硅。 ②石英的主要成分是，较纯净的石英可用来制造石英玻璃，制造耐高温的化学仪器、石英电子表、石英钟等。透明的石英晶体水晶常用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器，也用来制成高级工艺品和眼镜片等。玛瑙是含有有色杂质的石英晶体，它可用于制造精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品等。 二氧化硅的SiO2 是具有 结构的 晶体。在SiO2 晶体中，1 个硅原子与 个氧 原子形成 个共价键，即每个硅原子周围结合 个氧原子；同时每个氧原子与 个硅原子结合。因此，SiO2 是以Si : O = 1: 2 形成的。因此，SiO2 是 式，而不是 。 1 mol SiO2有 mol Si—O键。 三、H2SiO3硅酸硅酸能由二氧化硅直接制得，只能通过与反应制取。硅酸溶于水，是一种酸，它的酸性比碳酸。SiO2 + NaOH == Na2SiO 3 + CO2 （说明 ：H2CO3 的酸性 于H2