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硅和二氧化硅ppt课件

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硅和二氧化硅课件

硅和二氧化硅课件

二氧化硅在半导体工业中常作为介质 材料，用于制造光掩膜和光刻胶等。
在半导体工业中，硅的纯度要求极高 ，需要达到99.999999999%。
陶瓷和玻璃工业
01
硅和二氧化硅在陶瓷和 玻璃工业中是重要的原 料。
02
硅可以用于制造陶瓷餐 具、陶瓷制品和耐火材 料等。
03
二氧化硅可以用于制造 玻璃，其纯度越高，透 明度越好。
硅和二氧化硅PPT课件
目 录
• 硅的物理和化学性质 • 二氧化硅的物理和化学性质 • 硅和二氧化硅的应用 • 硅和二氧化硅的未来发展
01
硅的物理和化学性质
硅的物理性质
01
02
03
04
灰黑色固体
硅在常温下呈灰黑色固体，具 有金属光泽，但与金属不同，
硅并不具有延展性。
高熔点
硅的熔点很高，约为2303K， 这一特性使得硅在常温下不易
物，常温下为液体或气体。
02
二氧化硅的物理和化学性质
二氧化硅的物理性质
硬度
二氧化硅是地壳中第二硬的物质，仅次于金 刚石。
光学性质
二氧化硅具有高折射率，可以用于制造光学 仪器和眼镜片等。
稳定性
二氧化硅在常温下稳定，不于水，也不与 水反应。
电学性质
二氧化硅是一种半导体材料，可用于制造电 子器件和太阳能电池等。
环境友好型技术
环保性能
硅和二氧化硅作为一种无机非金属材料，具有较高的稳定性 和耐久性，不易受到环境因素的影响。同时，硅和二氧化硅 的生产过程中产生的废弃物较少，对环境的影响较小。
绿色生产
随着环保意识的不断提高，硅和二氧化硅的生产过程也在不 断优化，向着更加绿色、环保的方向发展。例如，采用新型 的合成方法、优化生产工艺等手段，降低生产过程中的能耗 和废弃物排放。

硅和二氧化硅PPT课件 人教课标版

硅和二氧化硅PPT课件 人教课标版

六、硅酸盐
结构复杂 种类繁多 用二氧化硅和金属氧化物的形式 表示其组成源自实 例Na2SiO3
K(Al2Si3O10)(OH)2
Na2O•SiO2
K2O· 2Al2O3· 6SiO2· 2H2O
练习
K(Al2Si3O10)(OH)2 K2O· 2Al2O3· 6SiO2· 2H2O
拆分原则

硅和二氧化硅
化 学
硅和硅酸盐 硅和硅酸盐
硅 二氧化硅 硅酸盐
硅和二氧化硅

学习目的： 掌握硅元素原子的结构 掌握硅的性质、用途和制法 二氧化硅的存在、性质、用途 硅酸盐的存在
一、硅晶体的物理性质：
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
二、硅的化学性质
四、制取和提纯

SiO2+C=Si+2CO↑ 高温 Si+2Cl2=SiCl4 SiCl4+2H2=Si+4HCl
五、二氧化硅


1、存在 硅石 玛瑙 水晶 石英 分为:晶体(石英和水晶)和无定形(硅藻土)
2、二氧化硅的晶体



分析： 晶体中每个硅原子通过共价键与周围4 个氧原子结合成正四面体形结构单元, 硅原子之间通过氧原子连接,晶体中所 有原子成一种空间网状结构 晶体的化学式为SiO2,不表示有SiO2分 子组成，晶体中只有Si、O原子，无分 子
SiO2 + 2OH-=SiO32- +
H2 O
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

二氧化硅(共12张PPT)

二氧化硅(共12张PPT)

白云母 H4K2Al6Si6O24 滑石 Mg3(Si4O10)(OH)2
2、写出用石英和其它物质为原料制硅酸的化学方程式
和离子方程式：
化学方程式
离子方程式
（1）
，
；
（2）
，
。
3、已知硅与强碱溶液反应： Si+2OH-+H2O = SiO32-+2H2 现把11.5 g 钠和4.2 g 硅投入100 g 水中，在标准状 况下收集到 H2 的体积是多少？溶液中溶质的质量 的质量分数是多少？
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2
3、存在和用途 二、二氧化硅（SiO2）
正长石 KAlSi3O8 石棉 CaMg3Si4O12
SiO2+2Mg====2MgO+Si
在实验室里，将细砂粉（SiO2）与镁粉混合加热，也可得到粗硅，反应的化学方程式为
有 何 通 性？ 有
何 异 同？
改写硅酸 盐为氧化 物形式！
硅、二氧化硅
Silicon
&
Oxidize silicons two times
一、硅（Si） 硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体
物理 性质
1、灰黑色，有金属光泽，硬而脆的 固体。 2、熔、沸点高、硬度大。 3、晶体硅是良好的半导体。
化学 性质
2、常温下，硅的化学性质不活泼，除 氢氟酸、氟气、强碱外，不跟其他物质，
已知硅与强碱氢氧化钠溶液反应的化学方程式
为： Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2
多少L？ 2 Si+2F2==SiF4
②
；
1、SiO2+2C == 2CO+Si(含杂质的粗硅)

高一化学必修1硅和二氧化硅课件

高一化学必修1硅和二氧化硅课件

想一想
1、实验室盛装NaOH 溶液的试剂瓶为什么 用橡胶塞而不用玻璃塞？
图 4-6 实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶
2 实验室用什么来盛装氢氟酸，为什么
●活学巧练 1．下列叙述中，正确的是( ) A．自然界中存在大量的游离态的硅 B．石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅 C．二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱的溶液发生化 学反应 D．二氧化硅与水反应可制备硅酸
（2）酸性太弱，只能与强碱发生中和反应 H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O
（3）不稳定（比H2CO3稳定），受热易分解
∆ H2SiO3 == H2O + SiO2
讨论:
CO2通入下例各溶液中，不可能产生沉淀的是（ ） A、氯化钙溶液
B、石灰水
C、饱和碳酸钠溶液
A
D、硅酸钠溶液
一、硅酸(H2SiO3) H2SiO3是SiO2的对应水化物（ SiO2 是H2SiO3的酸酐）。它不溶于水，是一种白色粉末状的固体。
思考：二氧化硅难溶于水，那么，如何制得硅酸呢？
1. H2SiO3的制法
实验探究：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸
现象
滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，同时有白色胶状沉淀 产生
在玻璃表面涂上一层石蜡
在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢氟酸
洗掉酸并去掉石蜡
(3)弱氧化性
二氧化硅中硅元素的化合价为＋4 价，这是硅元素的最高
正化合价，因此具有一定的氧化性，如在高温下 SiO2 能被 C、
高温
高温
Mg 等还原。SiO2＋2C=====Si＋2CO↑，SiO2＋2Mg=====Si

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

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

化学课件硅和二氧化硅ppt课件

化学课件硅和二氧化硅ppt课件
12 . Na2SiO3+2HCl + H2O = H4SiO4↓+2NaCl
现把 11.5g 钠和 4.2g 硅同时投入 100g水中，在
标况下可收集到 H2 多少 L？（提示：与Si 反应 的 NaOH是过量的）
解：2Na — H2 46g 22.4L
11.5 g V1(H2)
V1(H2) ＝
22. 4L×11.5g ＝ 5.6 L
46g
Si — 28g 4.2g
2H2 44.8L
高纯硅： 半导体材料。 变压器铁芯（含硅 4% 的钢
合金： 有导磁性）
耐酸设备（含硅 15% 左右的 钢有耐酸性）
二、二氧化硅 (共4个要点)
SiO2晶体结构
1、物理性质： 坚硬难熔的固体
晶体：石英、水晶、硅石
天然的二
（天然二氧化硅叫硅石、石英砂）
氧化硅： 无定形： 硅藻土
2、化学性质： 十分稳定（酸性氧化物）
合剂、防腐剂。
练习
1．下列含氧酸的酸酐不能由单质与氧气
直接化合得到的是
B
A、H2CO3 B、H2SO4
C、H2SO3 D、H2SiO3
2．空气中久置而不会变质的是
B
A、烧碱
B、纯碱
C、水玻璃 D、漂白粉
3.Si02和C02的共同点是
B
A.都能与水化合生成相应的酸
B.都能与强碱溶液反应生成盐和水
C.都属于原子晶体
V2(H2)
V 2(H2) ＝
44. 8L×4. 2g ＝ 6. 72L
28g
V 总（H2）= 5.6L + 6.72L = 12.32L
晶体硅
晶体硅的晶体结构与
金刚石相似，也是由一个 硅原子与4个硅原子结合形 成正四面体，许多这样的 正四面体向周围空 间延伸

硅、二氧化硅和硅酸课件


自主学习 一、硅单质 1.存在。
2.原子结构。
硅的原子结构示意图为
，最外层有 4 个电子，
反应中既不容易失去电子，也不容易得到电子。因此，
硅晶体在常温下性质稳定。
3.物理性质。 晶体硅是有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度大、 有脆性。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。
4.化学性质。 （1）稳定性。常温下硅的化学性质不活泼，只能与 HF 、 F2 和 强 碱 溶 液 反 应 。 化 学 方 程 式 分 别 为 Si ＋ 4HF===SiF4↑＋2H2↑，Si＋2F2===SiF4，Si＋2NaOH＋ H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
三、硅酸 1.物理性质。 难溶于水的白色胶状物质。
2.化学性质。 （1）酸性（比碳酸酸性弱）。 ① 与 NaOH 溶 液 反 应 的 化 学 方 程 式 为 2NaOH ＋ H2SiO3===Na2SiO3＋2H2O。 ②向 Na2SiO3 溶液中通入少量 CO2 气体的反应的化学 方程式为 Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。 结论：H2SiO3 酸性比 H2CO3 酸性弱。 （2）不稳定性：受热易分解，化学方程式为 H2SiO3==△===SiO2＋H2O。
硅 二氧化硅和硅酸
知识衔接 1.地壳中硅的含量仅次于氧，占第 2 位。 2.高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入 微量的其他元素做成的太阳能电池，将太阳能转变为电能。 3.芯片是电脑中的核心部件，它是用纯度极高的硅单质 制成的。 4.经常见到的沙子，它的主要成分是 SiO2（写化学式）。
性质 酸性 水溶性
H2CO3
H2SiO3
均为弱酸，且酸性：H2CO3＞H2SiO3

硅和二氧化硅(课件)高一化学(人教版2019必修第二册)

答：不是，二氧化硅和其他酸不反应，只能与HF酸反应，且生成的SiF4不是盐 【思考】HF酸该如何保存？ 答：保存在塑料瓶中
小结
CO2 和SiO2化学性质比较
酸水 性 氧碱 化 碱性氧化物 物
氧 化碳 性
特 氢氟酸 性
二氧化碳 CO2+H2O=H2CO3 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
CO2+CaO=CaCO3
二氧化硅中每个Si周围结合4个O，Si在中心，O 在4个顶角； 许多个这样的四面体又通过顶角的 O相连，每个O与 2个Si相结合，二氧化硅晶体 中Si和O按1:2的比例组成立体网状结构的晶体， 二氧化硅的网状结构决定了它的熔点高，硬度 大，不导电，不溶于水，化学性质稳定。
SiO2的化学性质 ①SiO2是一种酸性氧化物。
4. 材料与生活、生产息息相关，目前使用的材料主要有：金属材料、传统无机非金
属材料、新型无机非金属材料、高分子材料、复合材料等。
（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，写出该反应的化学方程式 SiO2+4HF === SiF4↑+2H2O
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 术和新能源技术的关键材料。
硅晶片是生产芯片的基础材料 硅太阳能电池
高纯硅的制备
制备原理
用焦炭还原石英砂，得到含少量杂质的粗硅， 然后转化为三氯硅烷，再经氢气还原。
制备流程
反应 方程式
【思考】能否通过反应SiO2＋2C 高温 Si＋2CO↑证明C、Si的还原性强弱？
Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃， 具有黏结力强、耐高温等特性，

硅与二氧化硅课件.ppt

硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部 分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的 90%以上。
硅谷 silicon valley
美国的硅谷——位于美国西海岸加利福尼亚 州北部旧金山南郊，圣克拉拉县和圣胡安两城 之间的一条长４８公里，宽１６公里的长条形 地带上。由于它集中了全世界９0％以上的著 名半导体公司（思科、英特尔、惠普、朗讯、 苹果） ，而半导体的基本元件是硅片，所以 该地区被称为“硅谷”。该地区客观上成为美 国高新技术的摇篮，
瑙
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
1、结构
立体网状结构
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。
四面体结构
二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，用
SiO2来表示二氧化硅的组成,表示O与Si的原子个数比, 不是分子式是化学式。
不反应
只与HF反应
SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O
用 途 人工降雨，灭火等 装饰、石英坩埚、光纤
4、用途
光 学 纤 维 胃 镜
状态
气态
固态
物理性质
熔点低
熔点高、硬度大
与水 反应
CO2+H2O=H2CO3
不反应
化
与碱Байду номын сангаас反应
学 与碱
性 质
性氧 化物 反应
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2+Na2O=Na2CO3
SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋ H2O
CO2+CaO=CaCO3
SiO2＋CaO=CaSiO3

化学课件《硅和二氧化硅》优秀ppt2 人教课标版


◆硅酸钠 ◆高岭石
Na2SiO3 Al2(Si2O5)(OH)4
Na2O·SiO2 Al2O3·2SiO2·2H2O
美丽的玛瑙
高岭石
课堂练习
1．下列物质中，能直接用作半导体材料的是( C )。
A．金刚石 B．石墨 C．硅 D. 铅
2．下列各组物质间，不能发生反应的是( D )。
A．二氧化硅与氧化钙(高温) B．二氧化硅与氢氧化钠(常温)
硅单质
硅（Si)的存在
硅是自然界中分布很广的一种元素，在 地壳中，它的含量仅次于氧，居第二位。在自 然界中，没有游离态的硅，只有以化合态存在 的硅，
如二氧化硅（SiO2） -----石英、水晶 硅酸盐（SiO32-） ------高岭石、黏土等。
这些化合态的硅广泛存在于地壳的各种矿物和 岩石里，是构成矿物和岩石的主要成分。
87.当一切毫无希望时，我看着切石工人在他的石头上，敲击了上百次，而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时，石头被劈成两半。我体会到，并非那一击，而是前面的敲打使它裂开。――[贾柯·瑞斯] 88.每个意念都是一场祈祷。――[詹姆士·雷德非]
89.虚荣心很难说是一种恶行，然而一切恶行都围绕虚荣心而生，都不过是满足虚荣心的手段。――[柏格森] 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石，我们的心灵正在失去自由，成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。――[托尔斯泰]
nH2SiO3===H2n-2kSinO3n-k+kH2O
硅 胶 及 硅 胶 产 品
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。
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精品
相关的化学方程式
高温
SiO2 ＋ CaO
CaSiO3
SiO2 ＋ 2OH－＝SiO32－＋H2O
高温
SiO2＋2C
Si ＋ 2CO↑
高温
SiO2 + CaCO3
CaSiO3 + CO2 ↑
SiO2 + 4HF =SiF4 + 2H2O
讨论：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
精品
Si
＋
精品
4HF
＝
SiF4
↑
＋
2H2
↑
硅的工业制法
在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方 法制得粗硅。
SiO2 ＋2C 高温 Si（粗硅）＋2CO↑ 与氯反应：Si ＋2Cl2 ＝ SiCl4(温度为400～500℃) 生成的SiCl4液体通过精馏，除去其中的硼、砷 等杂质。然后用氢气还原：
SiCl4 ＋2H2 高温 Si ＋ 4HCl
课堂练习
下列有关物质的用途（括号中为用途） 错误的是（ D ）
（A）锗和硅（半导体材料） （B）二氧化硅（制光导纤维） （C）水玻璃（用作粘合剂） （D）原硅酸（用作耐火材料）
精品
将过量的二氧化碳分别通入①氯化钙溶 液 ②硅酸钠溶液 ③次氯酸钙溶液 ④饱 和碳酸钠的溶液，最终溶液中有白色沉 淀析出的是（ B ）
硅酸盐组成的表示方法
硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常 可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示 其组成。
表示方法：金属元素氧化物写在前面，再 写SiO2，最后写H2O；氧化物之间用“·” 隔开。
硅酸钠：Na2SiO3可以写成Na2O ·SiO2 高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3 ·2SiO22H2O 钙长精石品 ：CaAl2SiO6 CaO ·Al2O3 ·SiO2
与碱性氧化 物反应
CO2 ＋ CaO＝CaCO3
高温 CaO＋SiO2 CaSiO3
与碱反应 与水反应
CO2 ＋2NaOH＝
SiO2 ＋2NaOH＝
Na2CO3+H2O
Na2SiO3+H2O
CO2 ＋ H2O＝H2CO3
不反应
精品
二氧化硅的化学性质
可以与碱和碱性氧化物反应 弱氧化性 与盐反应（固体） 与氢氟酸反应（腐蚀玻璃）
精品
硅的用途
硅是一种重要的非金属单质，它的用途非 常广泛。作为良好的半导体材料，硅可用 来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半 导体器件，还可以制成太阳能电池，可制 成有良好导磁性、耐酸性的合金。
精品
大规模集成电路
精品
太阳能电池
精品
二氧化硅
纯净的二氧化硅晶体叫做水晶。SiO2化 学式，不是分子式。因为在二氧化硅晶 体中，1个硅原子与4个氧原子形成4个共 价键，即每一个硅原子周围结合4个氧原 子；同时每个氧原子与两个硅原子结合。 因此它是硅原子与氧原子按1 ：2的原子 个数比组成的具有空间网状结构的晶体。
碳族 元素Байду номын сангаас
精品
第二课时
硅的分布与存在
存在：没有游离态，只有化合态 分布：自然界中分布广泛，在地壳中居
第二位，仅次于氧。是构成矿物和岩石 的主要成分。
精品
硅单质
精品
硅的物理性质
硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是 灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都 很高，硬度大。
（A）①②③④ （B）②④
（C）①②③
（D）②③④
精品
The end
精品
精品
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精品
精品
精品
精品
玛瑙
精品
精品
二氧化硅的物理性质和用途
物理性质：硬度大、熔点高、难溶于水 用途：制光导纤维、电子工业重要部件、
光学仪器、耐高温化学仪器、。利用石 英晶体制造石英电子表、石英钟等。
精品
二氧化硅与二氧化碳的比较
二氧化碳CO2
二氧化硅SiO2
物质分类
均属于酸性氧化物
导电性介于导体和绝缘体之间。
精品
精品
硅的化学性质
常温下，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。在加热条件下，能跟 一些非金属反应。
Si ＋ O2
SiO2
Si ＋ 2H2 高温 SiH4（不稳定）
Si＋2NaOH ＋ H2O ＝ Na2SiO3 ＋ 2H2↑