硅与二氧化硅PPT讲稿.ppt

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1、硅与二氧化硅第1页，共19页，编辑于2022年，星期日 硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的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、约占地壳总量的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。以上。第2页，共19页，编辑于2022年，星期日 美国的硅谷美国的硅谷位于美国西海岸加利福尼亚州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北部旧金山南郊，圣克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长公里，宽公里的间的一条长公里，宽公里的长条形地带长条形地带上。由于它集中了全世界上。由于它集中了全世界0 0以上以上的著名半导的著名半导体公司体公司（思科、英特尔、惠普、朗讯、苹果

2、思科、英特尔、惠普、朗讯、苹果），而半导体的基本元件是，而半导体的基本元件是硅片硅片，所以该地区被称为，所以该地区被称为“硅谷硅谷”。该地区客观上成为美国该地区客观上成为美国高新技术高新技术的摇篮，的摇篮，现在硅谷已成为世界各国半导体工业聚集区现在硅谷已成为世界各国半导体工业聚集区的代名词的代名词,也是也是高新科技高新科技的象征。的象征。硅谷硅谷 silicon valleysilicon valley第3页，共19页，编辑于2022年，星期日第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物 第一节第一节 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角-硅硅第4页，共19页，编辑于2022年，星期日一

3、、一、硅硅第5页，共19页，编辑于2022年，星期日 在元素周期表中，在元素周期表中，C C、Si Si 的位置的位置第6页，共19页，编辑于2022年，星期日硅的性质硅的性质硅存在形态硅存在形态晶体晶体无定形无定形（1 1）物理性质：物理性质：晶体硅是灰黑色、有金属晶体硅是灰黑色、有金属光泽、熔点、沸点都很高，光泽、熔点、沸点都很高，硬度大的固体。硬度大的固体。导电性介于导体和绝缘体之间导电性介于导体和绝缘体之间 常温下硅单质的常温下硅单质的化学性质化学性质不活泼不活泼第7页，共19页，编辑于2022年，星期日+142 8 4Si2 4+6C硅是构成岩石和许多硅是构成岩石和许多矿物的基本元素

4、矿物的基本元素硅的结构硅的结构硅和碳一样硅和碳一样,其原子其原子既不易既不易失去又不易得到电子失去又不易得到电子,主主要形成要形成四价四价的化合物的化合物.第8页，共19页，编辑于2022年，星期日（2）化学性质：化学性质：常温下常温下硅只硅只F2、氢氟酸、强碱反应。、氢氟酸、强碱反应。c c、与强碱溶液反应：、与强碱溶液反应：a a、与氟气反应：、与氟气反应：b b、与氢氟酸反应：、与氢氟酸反应：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4+2H2第9页，共19页，编辑于2022年，星期日加热时：加热时：能和能和O2和和Cl2等非金属单质反应反

5、应等非金属单质反应反应D.D.与氯气反应：与氯气反应：E.E.与氧气反应：与氧气反应：Si+2Cl2 =SiCl4Si+O2 =SiO2第10页，共19页，编辑于2022年，星期日 制造制造集成电路集成电路、晶体管晶体管、硅整流器硅整流器等等半导体器件半导体器件，还可，还可以制成太阳能电池，可制成有以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。良好导磁性、耐酸性的合金。半导体晶体管及芯片的出现半导体晶体管及芯片的出现,促促进了信息技术革命。进了信息技术革命。硅的用途硅的用途第11页，共19页，编辑于2022年，星期日硅石硅石结晶形（石英）结晶形（石英）无定形（硅藻土）无定形（硅藻土）水晶

6、水晶玛瑙玛瑙水水晶晶玛瑙玛瑙 SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。是自然界中沙子、石英的主要成分。结结晶的晶的二氧化硅二氧化硅叫石英叫石英；天然天然二氧化硅二氧化硅叫硅石叫硅石二氧化硅二氧化硅第12页，共19页，编辑于2022年，星期日 每每1个个Si原子周围结合原子周围结合4个个O原原子，子，Si在中心在中心,O在四个顶角。在四个顶角。同时每同时每1个个O原子周围结原子周围结合合2个个Si原子相结合。原子相结合。二氧化硅中氧原子与硅原子二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为个数比为2：1，用，用SiO2来表来表示二氧化硅的示二氧化硅的组成组成,表示表示O与与Si的原子个数比的原子个数比,不是分

7、子式是不是分子式是化学式。化学式。四面体结构四面体结构 立体网状结构立体网状结构 1、结构、结构第13页，共19页，编辑于2022年，星期日 2、物理性质、物理性质物质物质 CO2 SiO2状态（常温）状态（常温）气体气体 固体固体熔点熔点 -56.6 1610（高）（高）沸点沸点 -78.5 2230（高）（高）溶解性溶解性 1：1 不溶不溶硬度硬度 大大第14页，共19页，编辑于2022年，星期日 实验室盛装实验室盛装NaOHNaOH溶液的试剂瓶用橡皮溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？第15页，共19页，编辑于2022年，星期日 与强碱反应与

8、强碱反应SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O 与碱性氧化物反应与碱性氧化物反应（1 1）具有酸性氧化物的通性）具有酸性氧化物的通性SiO2 CaO CaSiO3高温高温 2、化学性质、化学性质第16页，共19页，编辑于2022年，星期日只能与只能与HFHF反应反应（2 2）SiOSiO2 2的特殊性：的特殊性：SiOSiO2 2+4HF SiF+4HF SiF4 4+2H+2H2 2O O 用途用途：刻蚀玻璃（制作玻璃工艺品）：刻蚀玻璃（制作玻璃工艺品）注意注意：实验室用：实验室用塑料瓶塑料瓶来盛装来盛装HFHF。二氧化硅二氧化硅的主要化学性质为：的主要化学性质为：不溶于水的酸性氧化物

9、，能与氢氟酸不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应反应第17页，共19页，编辑于2022年，星期日 二氧化碳二氧化碳 二氧化硅二氧化硅 状态状态物理性质物理性质化化学学性性质质与水与水反应反应与碱与碱反应反应与碱与碱性氧性氧化物化物反应反应与酸与酸反应反应 用用 途途COCO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2COCO3 3COCO2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2COCO3 3+H+H2 2O OCOCO2 2+Na+Na2 2O=NaO=Na2 2COCO3 3COCO2 2+CaO=CaCO+CaO=CaCO3 3不反应不反应SiOSiO2 2 2 22NaOH2NaOH=

10、NaNaNaNa2 2 2 2SiOSiOSiOSiO3 3 3 3H H H H2 2O OSiOSiOSiOSiO2 2 2 2CaO=CaSiOCaO=CaSiO3 3 3 3固固 态态熔点低熔点低气气 态态熔点高、硬度大熔点高、硬度大SiOSiOSiOSiO2 24HF=SiF4HF=SiF4HF=SiF4HF=SiF4 4 4 42H2H2 2 2 2O O 人工降雨，灭火等人工降雨，灭火等 装饰、石英坩埚、光纤装饰、石英坩埚、光纤不反应不反应 只与只与只与只与HFHFHFHF反应反应反应反应 3、二氧化硅与、二氧化硅与CO2比较比较第18页，共19页，编辑于2022年，星期日光光学学纤纤维维胃胃镜镜 4、用途、用途第19页，共19页，编辑于2022年，星期日