硅酸盐和硅单质
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硅单质在自然界的存在形式
硅单质是一种非金属元素,它在自然界中以多种形式存在。
硅
是地壳中第二多的元素,其化合物构成了许多矿石和岩石。
硅单质
在自然界中主要以以下几种形式存在:
1. 石英,石英是最常见的硅单质矿物,它是一种晶体形式的二
氧化硅。
石英可以以多种形式出现,包括晶体、块状和结晶簇。
它
在许多岩石和沉积物中都可以找到,是许多地质过程的重要组成部分。
2. 硅酸盐矿物,硅酸盐是一种广泛存在的硅化合物,包括长石、云母和斜长石等。
这些矿物在地壳中非常常见,它们通常以岩石或
矿石的形式存在。
3. 硅质岩石,硅质岩石是由高含量的硅酸盐矿物组成的岩石,
例如石英岩和燧石岩。
这些岩石通常在地壳中广泛分布,是地质学
中重要的岩石类型之一。
4. 硅化木,硅化木是一种由硅代替了木质细胞组织的化石,它
们通常在地下水中形成。
这些化石保存了原始植物的结构,但其组
织已被硅替代。
总的来说,硅单质在自然界中以多种形式存在,包括矿物、岩石和化石等。
它在地球科学和地质学中具有重要的地位,对我们了解地球的形成和演化过程具有重要意义。
一、硅酸盐1、硅酸盐组成的表示方法:⑴盐化学式法,如Na2SiO3、CaSiO3等;⑵盐氧化物法,如Na2O·SiO2、CaO·SiO2等。
注:①各元素写成相应的氧化物,元素的价态保持不变。
②顺序按先金属氧化物后SiO2,H2O在最后,金属元素按金属活动性顺序表依次排列③注意改写后应与原来化学式中的原子个数比相同。
2、硅酸钠(Na2SiO3)⑴硅酸钠的性质①物理性质:无色晶体、熔点高、易溶于水,水溶液俗称“水玻璃”。
②化学性质:Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓⑵硅酸钠的保存:隔绝空气密闭保存⑶硅酸钠用途:制硅胶,建筑工业和造纸工业黏合剂,木材或织物的防火剂等3、硅酸盐工业简介二、硅单质⑴硅的制取⑵硅的分类:晶体硅和无定型硅⑶晶体硅的物理性质:有金属光泽的灰黑色固体,熔点高(1410℃)、硬度大、有脆性、半导体。
⑷晶体硅的化学性质:④常温下,硅的化学性质不活泼,除氟气、氢氟酸和强碱外,硅不和其他物质起反应:Si+2F2=SiF4;Si+4HF=SiF4+2H2↑Si+2NaOH+H2O= Na2SiO3+2H2↑⑤加热条件下,硅能跟一些非金属反应:△△高温Si+O2===SiO2;Si+2Cl2===SiCl4;Si+C===SiC⑸晶体硅的用途【课堂练习】:1.NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中A.具有玻璃塞的细口瓶B.具有玻璃塞的广口瓶C.带滴管的滴瓶D.具有橡胶塞的细口瓶2.可以用来制取半导体材料(如大规模集成电路)的是A.二氧化硅B.粗硅C.高纯硅D.硅酸盐3.下列不是水玻璃用途的是A.肥皂填料B.木材防火剂C.纸板黏胶剂D.建筑装饰材料4.构成地壳基本骨架的非金属元素的是A.AlB.OC. SiD.C5.二氧化硅的化学性质很不活泼,几乎所有的酸都不与其反应,但有一种酸能够和二氧化硅发生反应,这种酸是A.浓盐酸B.硫酸C.硝酸D.氢氟酸。
硅单质的实验室制法
硅单质的实验室制法有以下几种:
1. 热还原法:将氯化硅(SiCl4)与纯度较高的金属镁(Mg)以
一定的摩尔比反应,在高温下进行还原反应,生成硅单质。
反应方程
式为:SiCl4 + 2Mg -> Si + 2MgCl2。
2. 热解法:将硅酸盐(如硅酸钠或硅酸钙)放置在高温炉中进
行热分解反应,得到硅单质。
反应方程式为:Na2SiO3 -> SiO2 +
Na2O,然后:SiO2 + 2C -> Si + 2CO。
3. 化学气相沉积法:通过将氯化硅(SiCl4)或硅烷(如SiH4)与氢气(H2)混合,在高温下通过化学反应产生硅单质并沉积在基板上。
需要注意的是,硅单质在空气中极易氧化为二氧化硅,因此在制
备硅单质时要保持反应器中的环境为惰性气体,如氩气或氮气。
另外,制备硅单质需要特殊设备和条件,需要在实验室中进行,非常危险,
需注意安全操作。
2020-2021学年高中化学人教版必修1学案:4.1 第2课时硅酸盐和硅单质含解析第2课时硅酸盐和硅单质一、硅酸盐1.概念:硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。
2.硅酸盐的性质:硅酸盐是一类结构复杂的固态物质,大多不溶于水,化学性质很稳定.3.硅酸盐组成的表示:通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成.例如:Na2SiO3:Na2O·SiO2;长石:KAlSi3O8:K2O·Al2O3·6SiO2。
4.最常见的硅酸盐——Na2SiO3。
Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,能制备硅胶和木材防火剂。
5.三种常见的硅酸盐产品。
6.其他含硅的物质。
二、硅单质1.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。
2.化学性质(1)稳定性:常温下硅的化学性质不活泼,只能与氟气(F2)、氢氟酸(HF)和强碱溶液反应.化学方程式分别为:Si+2F2===SiF4,Si+4HF===SiF4↑+2H2↑,Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。
(2)还原性:在加热条件下,硅能与一些非金属单质发生反应:Si+2Cl2错误!SiCl4,Si+O2错误!SiO2,Si+C错误!SiC。
3.工业制法(1)制粗硅:SiO2+2C错误!Si(粗)+2CO↑;(2)粗硅提纯:Si+2Cl2错误!SiCl4,SiCl4+2H2错误!Si(纯)+4HCl。
4.用途(1)用做半导体材料,制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件。
(2)制合金,如含硅4%的钢可制成变压器的铁芯,含硅15%的钢可制造耐酸设备等。
(3)制造光电池,将光能直接转换为电能。
知识点一硅酸盐的表示方法1.规律通常用氧化物的形式来表示硅酸盐的组成。
硅酸盐中的硅元素以SiO2的形式表示,金属元素如Na、K、Mg、Al、Ca等,以它们常见的氧化物形式表示,氢元素以H2O的形式表示。