硅及其化合物
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硅及其化合物
硅
1硅的物理性质
晶体硅颜色呈灰黑色
有金属光泽
熔点高
硬度大
导电性介于金属与非金属之间，是良好的半导体材料.
2硅的应用
集成电路、晶体管等半导体材料
太阳能电池、硅合金可用来制造变压器铁芯等。
3硅的化学性质:
与非金属单质反应
（1）与氟气反应：Si+2F2==SiF4
（2）与氧气反应: Si+O2==SiO2
（3）与氯气反应：Si+2Cl2==SiCl4
（4）与氢氟酸反应：Si+4HF==SiF4↑+2H2↑
(5）与强碱溶液反应：Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑
4硅的原子结构及对性质的影响
硅的最外层有四个电子，所以硅不易得失电子，相对稳定。
硅晶体最小环有六个硅原子组成。硅同时具有氧化性和还原性。
4.硅的工业制法:
SiO2→加碳高温=粗硅
粗硅→加Cl2高温=SiCl4
SiCl4→精馏高温H2→Si
SiO2+2C ===(高温) 2CO↑+Si (含杂质的粗硅)
Si+2Cl2 === SiCl4
SiCl4精馏、除杂，再用H2还原
SiCl4+2H2==4HCl+Si（纯度高的多晶硅）
二氧化硅
1二氧化硅的晶体结构
晶体中每个硅原子结合4个氧原子。每个氧原子结合2个硅原子结合
晶体中只含Si原子与O原子，无分子。
2.物理性质
无色晶体
硬度大
熔点高
3化学性质:
酸性氧化物：不溶于水，也不与水反应。可与碱性氧化物或强碱反应。
SiO2+CaO===(高温) CaSiO3
2NaOH+SiO2==Na2SiO3+H2O 常温与氢氟酸、强碱反应
4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O
硅酸
H2SiO3——酸性弱于碳酸。微溶于水
制备：2H+ ＋ SiO32－== H2SiO3↓
CO2 ＋H2O＋SiO32－== H2SiO3(胶体)＋CO32－
硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅胶
H2SiO3 =SiO2 ＋H2O
硅酸盐材料
普通玻璃
1、原料：纯碱、石灰石和石英
2、主要设备：玻璃熔炉
3、生产过程：原料粉碎，玻璃熔炉中强热，成型冷却
4、反应原理：复杂的物理、化学变化
Na2CO3+SiO2===(高温)Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2===(高温)CaSiO3+CO2↑
5、主要成分：Na2O•CaO•6SiO2
6、主要性能：玻璃态物质，非晶体。
陶瓷
主要原料：粘土(K2O·Al2O3·6SiO2)
水泥
主要原料：粘土和石灰石等。
辅助原料：石膏CaSO4·2H2O 可调节水泥硬化速度
设备：水泥回转窑
主要成分：硅酸三钙(3CaOSiO2)、硅酸二钙(2CaOSiO2)、铝酸三钙(3CaOAl2O3)等
5、水泥具有特殊的水硬性
氯及其化合物
氯气
1氯气的物理性质
黄绿色气体
有刺激性气味
有剧毒
通常条件下为气态
密度比空气密度大
可溶于水(1体积水通常可溶约2体积氯气)
2氯气的化学性质:
与金属的反应(与变价金属反应,均使金属达到最高价态)
2Na+Cl2 ===(点燃)2NaCl 产生大量白烟,放出大量热
Cu+Cl2===(点燃)CuCl2 剧烈燃烧,产生大量棕黄色烟,放出大量热 2Fe+3Cl2===(点燃) 剧烈燃烧,产生棕色的烟,放出大量热
与非金属单质反应
H2+Cl====(点燃) 2HCl 点燃:苍白色火焰,在空气中与水蒸气结合,在瓶口处有白雾
光照:发生爆炸
Cl2+H2O=HCl+HClO(强氧化性)
新制氯水成分Cl2 H2O HClO H+ Cl- ClO- OH-
久置氯水成分H+ Cl-
和碱反应
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
漂白原理：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
HClO具有强氧化性，可以氧化有色物质的分子，使之褪色。
漂白粉露置在空气中，久置失效(2HClO光2HCl+O2↑)
跟还原性物质反应
Cl2+2KI=2KCl+I2
Cl2+2FeCl2=2FeCl3
氯气制法
工业制氯气：1.2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑
2NaCl(熔融)===(点解)2Na+Cl2↑
实验室制氯气: MnO2+4HCl(浓)==MnCl2+Cl2↑+2H2O
