无机化学教学课件14章碳族元素.ppt

2单质硅的制取(1)SiCl4+2Zn→Si+2ZnCl2(2)SiO2和C混合，在电炉中加热：SiO2(s)+2C(s)→Si(s)+2CO(g)↑(3)SiO2+CaC2→Si+Ca+2CO(4)硅烷的分解：SiH4→Si+2H2用作半导体用的超纯硅（superpuresilicon），需用区域熔融（zonemelting）的方法提纯。区域融熔示意图无定型体：石英玻璃，硅藻土，燧石(silicondioxide)晶体：天然为石英(原子晶体)纯石英：水晶含有杂质的石英：玛瑙缟玛瑙紫晶石英盐水晶黑曜石玛瑙14-2-2硅的含氧化合物1二氧化硅结构：二氧化硅晶体（石英）是由为结构单元，有序排列，构成的一种坚硬、脆性、难熔的无色晶体。约在1900K熔化成黏稠液体,内部结构变成无规则状态，冷却时因为黏度大不易再结晶，变成过冷液体,称为石英玻璃，其中四面体是杂乱排列的，其结构呈无定形。硅氧四面体二氧化硅●性质：不活泼，高温时只能被Mg、Al或B还原说明不能用磨口玻璃瓶盛碱！与HF作用SiO2+4HF→SiF4(g)+2H2O说明可用HF在玻璃上刻字！SiO2+2Mg2MgO+Si高温与碱作用SiO2+2NaOHNa2SiO3+2H2OSiO2+2Na2CO3Na2SiO3+CO2(g)加热熔融2硅酸和硅酸盐硅酸H4SiO4原硅酸（正硅酸）H2SiO3偏硅酸，二元弱酸xSiO2·yH2O多硅酸制备：Na2SiO3+2HClH2SiO3+2NaClNa2SiO3+2NH4ClH2SiO3+2NaCl+2NH3(g)胶冻状硅酸硅胶-H2O名称化学组成x值y值正硅酸H4SiO412偏硅酸H2SiO311二偏硅酸H2Si2O521焦硅酸H6Si2O723三硅酸H4Si3O832几种不同的多硅酸（xSiO2·yH2O）H2SiO3是一种二元弱酸，难溶于水，酸与可溶性硅酸盐制取，单分子硅酸逐渐缩合为多硅酸→硅酸溶胶。硅酸溶胶的浓度足够大→硅酸凝胶。干燥，稍透明的白色固体（硅胶）硅胶是很好的干燥剂、吸附剂及催化剂载体。硅酸盐可溶性：Na2SiO3、K2SiO3不溶性：大部分硅酸盐难溶于水，且有特征颜色（可制造水中花园）硅酸盐结构复杂，一般写成氧化物形式.泡沸石：Na2O·Al2O3·2SiO2·nH2O硅酸钠：Na2O·nSiO2硅酸钠可由石英砂(SiO2)与烧碱(NaOH)或纯碱(Na2CO3)反应而制得。硅酸钠溶液由于水解显较强碱性，水解产物