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硅和二氧化硅 ppt课件1

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二氧化硅 PPT

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硅和二氧化硅

硅和二氧化硅

5.硅的用途 硅的用途 1.良好的半导体材料，制造集成电路、晶体管、硅 良好的半导体材料，制造集成电路、晶体管、 良好的半导体材料 整流器等半导体器件。 整流器等半导体器件。 2.制成太阳能电池。 制成太阳能电池。 制成太阳能电池 3.硅合金可制造变压器芯及耐酸设备。 硅合金可制造变压器芯及耐酸设备。 硅合金可制造变压器芯及耐酸设备
四、硅酸盐
Na2SiO3:固体俗称泡花碱，水溶液俗称水玻璃， :固体俗称泡花碱，水溶液俗称水玻璃 固体俗称泡花碱 水玻璃， 是无色粘稠的液体，常作粘合剂、防腐剂、 是无色粘稠的液体，常作粘合剂、防腐剂、耐 火材料。 火材料。 组成表示方法： 组成表示方法：活泼金属氧化物 • 较活泼金属氧 化物 • 二氧化硅 • 水
二、二氧化硅
1.物理性质 物理性质 SiO2是一种坚硬、难熔的固体，不溶于水，天然 是一种坚硬、难熔的固体，不溶于水， SiO2又叫硅石，是构成岩石的成份之一。 又叫硅石，是构成岩石的成份之一。 2.存在形式：石英、水晶、砂子 存在形式：石英、水晶、 存在形式 3.化学性质 3.化学性质 （1）酸性氧化物的性质 ） SiO2是酸性氧化物，是H2SiO3的酸酐，但它不能溶 是酸性氧化物， 的酸酐， 于水得到相应的酸。 于水得到相应的酸。
第二节
硅和二氧化硅
Si SiO2
Байду номын сангаас
第二节 硅和二氧化硅
一、硅
1.硅元素的含量及存在 硅元素的含量及存在 在地壳里，硅的含量在所有元素中居第 2 位 在地壳里，硅的含量在所有元素中居第____位，仅次 于氧，全部以______态存在。 于氧，全部以 化合 态存在。 态存在 2. 硅的同素异形体 硅有_______硅和 无定形 硅两种同素异形体 硅有 晶体 硅和________硅两种同素异形体 。 硅和 3.硅的物理性质 硅的物理性质 晶体硅是灰黑色，有金属光泽， 晶体硅是灰黑色，有金属光泽，硬而脆的 固体，熔沸点高，硬度大， 固体，熔沸点高，硬度大，是良好的半导 体材料。 体材料。

sio2

sio2

受水晶的美。
正长石
斜长石
透辉石
高岭石
5、将下列物质的化学式改写成氧化物的形式表示： K2 O · 2 O3 · Al 6SiO2 （1）正长石：KAlSi3O8 ___________________ 3MgO · 4SiO2 · 2O H （2）滑石：Mg3Si4O10(OH)2 __________________ （3）Fe3O4可以写成FeO· 2O3形式，若看成一种盐时，又可 Fe 写成Fe(FeO2)2。根据化合价规律，Pb3O4若用氧化物形式可写成 2PbO · 2 PbO Pb2(PbO4) ___________，若看成一种盐时，其化学式又可写成___________。
高温
△
（三）硅的工业制法
高温下，用碳还原二氧化硅制得粗硅
SiO2 + 2C ==== Si + 2CO↑
了解：粗硅提纯
高温
Si + 2Cl2 == SiCl4 SiCl4 + 2H2 == Si+ 4HCl
思考：1、 C的还原性与Si的还原性谁强？ 此反应并不表示C的还原性比Si强，反应能发生是 因为碳的氧化物比SiO2易挥发。 2、由上方程式分析粗硅中可能含有什么杂质？ C 过量，还要生成SiC
3、化学性质 硅酸是不溶于水的极弱酸，酸性弱于碳酸，不能使酸碱 指示剂变色。
H2SiO3 + 2NaOH= Na2SiO3 + 2H2O Δ H2SiO3== SiO2 + H2O
（二）硅酸盐 1、存在：地壳岩石的主要成分 2、表示方式：用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示 3、大多数硅酸盐都难溶于水，常见易溶于水：硅酸钠。
高温
△
△

高中化学 第1课时　硅　二氧化硅课件 鲁科版必修1

高中化学 第1课时　硅　二氧化硅课件 鲁科版必修1
答案 (1)B (2)C (3)A
课时作业
1．下列关于硅的叙述中，错误的是
(C )
①硅广泛存在于自然界中，天然单质硅叫水晶 ②单
质硅的导电性介于导体和绝缘体之间 ③晶体硅具
有金属光泽，故它属于金属材料，能导电 ④含硅的
钢具有良好的导磁性和耐酸性
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
解析 硅元素在自然界中含量丰富，但都以化合态存在，
属单质发生反应
解析 常温下，硅的化学性质不活泼，但可与氟气、氢氟
酸、强碱溶液反应：Si＋2F2===SiF4，Si＋4HF===SiF4↑ ＋2H2↑，Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。故答案 为 C。
2．下列关于 SiO2 和 Si 的叙述中错误的是
(D )
A．SiO2 是一种酸性氧化物，Si 是一种非金属单质
A．反应中有 12 g C 被还原
B．反应生成了 22.4 L CO(标准状况)
C．反应中有 3.01×1023 个电子发生转移
D．反应中有 0.5 mol SiO2 被氧化
9．硅单质是从它的氧化物中提取出来的，主要的化学反
应如下： SiO2 ＋ 2C=电高==炉温==Si＋2CO↑ 石英砂 焦炭 粗硅 Si(粗)＋2Cl2=高==温==SiCl4 SiCl4＋2H2=高==温==Si(纯)＋4HCl 根据以上反应，回答下列问题。
6．制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上制高纯硅常
用以下反应实现： ①Si(s)＋3HCl(g)=3=0=0℃==SiHCl3(g)＋H2(g)
△H＝－381 kJ·mol－1 ②SiHCl3＋H21=0=0=0=～==1==1=00=℃= Si＋3HCl
对上述两个反应的叙述中，错误的是

二氧化硅和硅酸课件

二氧化硅和硅酸课件
二氧化硅和硅酸
光纤
一、 二氧化硅（ SiO2 ）
水晶
1、存在:
结晶形（石英晶体） 水晶 无色透明 玛瑙 彩色环带或层状
硅石
无定形——硅藻土
玛瑙
SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。结 晶的二氧化硅叫石英；天然二氧化硅叫硅石。
2、结构
立体网状结 构决定了 SiO2具有优 良的物理和 化学性质
➢硅胶的用途：
干燥剂（吸水），
吸附剂（多孔），
催化剂的载体。
思考一下
如何用SiO2制取 H2SiO3 ？
SSiOiO2 2
Na2SiO3H2SiOH32SiO3
NaOH
酸
能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实
是( B )
A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水 B．CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀 C．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2 D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气2CO3弱。
硅酸的性质
①弱酸性（酸性比碳酸弱）
②不稳定（比H2CO3稳定），受热易分解 H2SiO3 =∆= H2O + SiO2
➢生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶（能流动），
当硅酸的浓度较大时，就会形成硅酸凝胶（不能流 动），硅酸凝胶经过干燥脱水就形成硅胶。(硅胶的 基本成份是 mSiO2·nH2O)
每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角。 同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。 二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，用SiO2来表示
3、二氧化硅的物理性质
根据SiO2的存在， SiO2有哪些物理 性质？（从水溶性、硬度、熔点考虑）
物理性质:__硬___度__大__、__熔__点__高__、__难__溶__于__水____ 化学稳定性:____通__常__条__件__下__，__很___稳__定____

无机非金属材料PPT课件

无机非金属材料PPT课件

性质
与碱性氧化 物反应
二氧化碳(CO2) CO2+Na2O=Na2CO3
二氧化硅(SiO2)
高温
SiO2+ CaO == CaSiO3
与碱反应 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
与水反应 CO2+H2O=H2CO3
——Biblioteka 与氢氟酸反应——SiO2+4HF=SiF4 ↑+2H2O
25
一、二氧化硅和硅酸
26
2.硅酸(H2SiO3)
硅酸是一种白色粉末状的固体，它不溶于水； 是一种弱酸，不能使指示剂变色。
实验探究： 实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液 中滴入酚酞，再滴入稀盐酸。
现象
①滴入酚酞溶液呈红色 ②滴入盐酸有凝胶产生
结论
① Na2SiO3溶液呈碱性 ②硅酸难溶于水
方程式 Na2SiO3+2HCl = H2SiO3（胶体） +2NaCl
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
8
一、二氧化硅和硅酸
粘土
9
一、二氧化硅和硅酸
硅元素
画出硅的原子结构示意图
与哪种原子的结构相似？ 碳
分析： 既不易失电子，又不易得电子，主要
形成四价的化合物。
10
1、二氧化硅
（1）存在
水晶
硅石
结晶形：石英 无定形
玛瑙
（2）用途：
光导纤维 石英：耐高温化学仪器、石英电子表、石英钟 水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、
物理性质:__硬___度__大__、__熔__点__高__、__难__溶__于__水____ 化学稳定性:____通__常__条__件__下__，__很___稳__定____

硅和二氧化硅


Si ＋ 2F2 ＝ SiF4 Si ＋ 4HF ＝ SiF4 ↑ ＋ 2H2 ↑ Si＋2NaOH ＋ H2O ＝ Na2SiO3 ＋ 2H2↑ ＋
Na2SiO3的水溶液称为水玻璃（但不是玻璃），又称泡花碱 的水溶液称为水玻璃（但不是玻璃）， ），又称泡花碱 但不是碱溶液，而是盐溶液），是一种矿物胶， ），是一种矿物胶 （但不是碱溶液，而是盐溶液），是一种矿物胶，有粘合 性。
一 .硅
4.硅的化学性质
Si与C同族，最外层均有四个电子，它们的化学性质有 与 同族 最外层均有四个电子， 同族， 许多相似点。 许多相似点。
1.常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不 常温下，化学性质不活泼， 氟气、氢氟酸和强碱外， 常温下 与其他物质（氧气、氯气、硫酸、硝酸等）反应。 与其他物质（氧气、氯气、硫酸、硝酸等）反应。
1、下列反应一步就能实现的是： 下列反应一步就能实现的是： A、SiO2---- H2SiO3 C、CuO----Cu(OH)2 CuO----Cu(OH) -------H B、CO2----H2CO3 ○ C、S------SO3 ------SO
2、将4.6gNa和5.6g硅粉同时投入适量水中，在标 4.6gNa和5.6g硅粉同时投入适量水中， 硅粉同时投入适量水中 准状况下产生H 的体积是： 准状况下产生H2的体积是： B、 A、2.24L B、2.8L C、 C、6.72L C、11.2L ○
三. 硅酸盐
硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分， 硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，自然界 中存在的各种天然硅酸盐矿物， 中存在的各种天然硅酸盐矿物，约占地壳质量的 5%。 。 硅酸盐种类很多，多数难溶于水，只有含钾、 硅酸盐种类很多，多数难溶于水，只有含钾、 钠的硅酸盐是可溶的。 钠的硅酸盐是可溶的。 硅酸盐结构很复杂， 硅酸盐结构很复杂，通常可用二氧化硅和金 属氧化物的形式来表示其组成。 属氧化物的形式来表示其组成。

无机非金属材料ppt课件


类型：陶瓷、玻璃、水泥 （1）陶瓷 ·主要原料：黏土 ·主要成分：含水的铝硅酸盐，成分复杂
（2）玻璃 ·主要原料：纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2) ·主要成分：Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
高温
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑
高温
CaCO3 +SiO2===CaSiO3 + CO2↑
二、新型无机非金属材料
1、硅和二氧化硅
根据元素周期表中硅的位置，思考： 为什么硅能成为应用最为广泛的半导体材料？
第三周期、第IV A族
①硅的存在与性质：
硅在自然界以硅酸盐和氧化物的形式存在
硅酸盐矿石
玛瑙（ SiO2 ）
水晶（ SiO2 ）
高温下，硅能与氧气反应生成SiO2，与氯气反应生成 SiCl4 。
（3）碳纳米材料
碳纳米材料是近年来人们十分关注的一类新型无机非金属 材料，主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等，在能源、信息、 医药等领域有着广阔的应用前景。
注：碳纳米材料、金刚石、石墨都是碳的同素异形体， 它们因结构不同(碳原子排列方式不同)而具有不同性质。
——富勒烯
富勒烯是由碳原子构成的 一系列笼形分子的总称，其中 的C60是富勒烯的代表物。C60的 发现为纳米科学提供了重要的 研究对象，开启了碳纳米材料 研究和应用的新时代。
③
。
②二氧化硅的性质：
（1）物理性质: 二氧化硅硬度大、熔点高，不溶于水
（2）化学性质:
酸性氧化物：SiO2＋2NaOH=== Na2SiO3＋H2O ；
具有氧化性：SiO2＋2C
Si＋2CO↑；
特 性 ：SiO2＋4HF=== SiF4↑＋2H2O。

无机非金属材料+第1课时硅和二氧化硅课件2022-2023高一下学期人教版(2019)化学必修第二册


高温结构陶瓷 新型陶瓷 透明陶瓷
压电陶瓷 超导陶瓷
4、碳纳米材料
碳纳米材料是近年来人们十分关注的一类新型无机非金属材料， 主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯 等。
在能源、信息、医药等领域有着广阔的应用前景。
碳纳米材料 —— 富勒烯 富勒烯是由碳原子构成的一系列笼形分子的总称。
C60 是富勒烯的代表物。 C60 的发现为纳米科学提供了 重要的研究对象，开启了碳纳 米材料研究和应用的新时代。
新型无机非金属材料、高分子材料、复合材料等。
（1）硅酸盐材料是重要的传统无机非金尾材料，也是日常生活、交通工具、建筑行业等不
可缺少的材料之一。下列不属于硅酸盐产品的是 ① (填写序号)
①光导纤维
②水泥
③玻璃
④陶瓷
（2）玻璃是重要的建筑和装饰材料，玻璃属于 混合物 (填“纯净物”或“混合物”)。有
些玻璃的花纹是利用氢氟酸对普通玻璃中的二氧化硅的腐蚀作用而制成的，写出该反应的
第三节 无机非金属材料
1.硅
硅元素含量仅此于氧，位于元素周期表第三周期、第ⅣA族。 单质硅是灰黑色具有金属光泽的固体。
Si +14 2 8 4
主要形成四价的化合物
(1)硅的用途
Si导电性介于导体和半导体 之间,是良好的半导体材料, 硅是信息技术的关键材料。
半导体材料
硅芯片
硅太阳能电池
【思考】 硅是非金属元素，为什么硅晶体可以导电用作半导体？
胶塞的试剂瓶中
知识巩固
课堂练习
2. 下列关于硅酸的说法正确的是（ B ）
A．硅酸可以通过 SiO2 和 H2O 化合反应直接制得 B．可用反应 Na2SiO3+2HCl = 2NaCl + H2SiO3↓ 制取硅酸 C．因为硅酸难溶于水，所以它不能与 NaOH 溶液反应 D．干燥剂“硅胶”的主要成分是硅酸钠

高考化学第一轮复习 硅、二氧化硅、无机非金属材料课件


• •
②玻璃 普通玻璃的生产原料是：
。
纯碱、石灰石和石英
• • • • • •
普通玻璃的成分以氧化物形式表示为Na2O·CaO·6SiO2。 普通玻璃的特点是加热后在一定温度范围内 ，即无 特种玻璃：钢化玻璃的成分同于 。 蓝玻璃的成分是 加入普通玻璃。 红玻璃的成分是 加入普通玻璃。 石英玻璃的成分是 ，不同于普通玻璃。 熔、沸点。
Si＋2CO↑
• • • • • • •
(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能与HF作用： Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑ (4)非金属单质一般为非导体，但Si为半导体。 (5)SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2SiO3。 (6)非金属氧化物的熔、沸点一般较低，但SiO2的熔、沸点却很高。 (7)酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用： SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
•
第二节
2的结构和性质。 2．硅酸及常见硅酸盐的性质。 3．常见硅酸盐产品的特性及应用。 4．新型无机非金属材料的特性及应用。
• • • • •
(1)硅 硅全部以 形式存在于地壳中，是构成 的主要元素。 ①硅晶体的结构及主要物理性质 结构： 原子晶体。 主要物理性质： 晶体，有金属光泽、硬度 、熔、沸点 。
， 。
Na2CO3＋H2SiO3↓ 2NaCl＋H2SiO3↓
• • • •
②硅酸盐 a．常用的硅酸盐是Na2SiO3，俗称“ ”，易溶于水，其水溶液叫做水玻璃，是一 种 胶，显碱性，易吸收空气中的CO2生成硅酸，因而需 保存。 b．硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，种类很多，结构复杂，常用氧化物的形式来表示 其组成。表示顺序一般为活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水。 例如：硅酸钠Na2SiO3：Na2O·SiO2；钙沸石CaAl2Si3O10·3H2O：
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制集成电路、晶体管、硅整流器等 半导体材料
硅的用途（太阳能电池）
硅的用途（变压器铁芯）
含硅4%的钢可制变压器铁芯
二、二氧化硅
熔点高 硬度大 难溶于水
SiO2
1、二氧化硅的物理性质二氧化硅.
水晶晶体
美丽的玛瑙
高岭石
2、二氧化硅的化学性质 不活泼
（1）SiO2是H2SiO3的酸酐，具有酸性氧化物的通性
◆高岭石
Na2SiO3
Al2(Si2O5)(OH)4
Na2O· 2 SiO
Al2O3· 2SiO2· 2O 2H
金属氧化物 ·二氧化硅 ·水
练习:
1、下列溶液通入过量二氧化碳后，无沉淀的是（ D ）
A 饱和Na2CO3溶液 C Na2SiO3 B Ca(ClO)2 D Ca(OH)2
2、写出下列变化的化学方程式：
石英钟 精Байду номын сангаас仪器轴承
眼镜
玛瑙
硅酸盐
☆硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，自然界中存在的 各种天然硅酸盐矿物，约占地壳质量的5%。 ☆硅酸盐种类很多，多数难溶于水，只有钾、钠盐是可 溶的。硅酸钠(Na2SiO3)溶液俗称水玻璃，又叫泡花碱。
☆硅酸盐结构很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物 的形式来表示其组成。 ◆硅酸钠
>
H2SiO3
Na2SiO3+CO2 +H2O =H2SiO3 +Na2CO3
4、怎样由SiO2制取硅酸？
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 实验
3、二氧化硅的存在和用途
存在：
硅石 玛瑙 水晶 石英 分为:晶体(石英和水晶) 无定形(硅藻土)
光导纤维
石英玻璃
石英手表
玛瑙首饰 高级工艺品
二氧化硅
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+CaO
（2）特性 SiO2+4HF =SiF4+2H2O
高温
CaSiO3
思考：
1、为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用 玻璃塞（玻璃中含有SiO2）？ 2、实验室中保存氢氟酸时能否用玻璃仪器？
3、比较碳酸和硅酸的酸性，如何来证明？ 酸性：H2CO3
高温
SiO2+2C （2）存在：
Si+2CO↑
自然界中，只以化合态在（SiO2或硅酸盐的形式存在）
（3）用途：
存在于地壳的矿物和岩石里，在地壳中，硅的含量居第二位
制集成电路、晶体管、硅整流器等 半导体材料 含硅4%的钢可制变压器铁芯
含硅15%的钢具有耐酸性，制耐酸设备
硅的用途 （硅晶片）
硅芯片 硅单晶制造
④ ① ② ⑤ ⑥ Na SiO SiF4 SiO2 2 3 ⑧ ⑨ ⑦ CaSiO3 H2SiO3
③
Si
3、硅的化学性质
（1）在常温下，硅的化学性质不活泼 • 只与氟气、氢氟酸和强碱反应 • 不与氧气、氯气、硫酸、硝 酸等起反应 Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4 +2H2 ↑ Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ （2）加热时，硅可与氧气、氯气等非金属反应 Si+O2=SiO2 Si+2Cl2=SiCl4 硅 显 还 原 性
2、二氧化硅的化学性质 不活泼
（1）SiO2是H2SiO3的酸酐，具有酸性氧化物的通性 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+CaO （2）特性 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
高温
CaSiO3
一、硅
硅 的 结 构 类 似 于 金 刚 石
Si
14
28
1、硅的结构
2、硅的物理性质
灰黑色
硬而脆 有金属光泽的固体 熔点、沸点高 硬度大 半导体材料
3、硅的化学性质
（1）在常温下，硅的化学性质不活泼
只与氟气、氢氟酸和强碱反应 不与氧气、氯气、硫酸、硝 酸等起反应
4、硅的制法、存在及用途
（1）制法：