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硅及其合金
人教版化学必修一 第四章 非金属及其化合物 第3课时
物性:熔点高、硬度大、有脆性
一、硅
Si +14 2 8 4
化性:Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑
用途:半导体、硅芯片、硅太阳能电池
SiO2 + 2C == Si (粗) + 2CO↑
高温
制粗硅:
粗硅制纯硅:
Si(粗) + 2Cl2 SiCl4
∆
SiCl4 + 2H2 Si(纯)+ 4HCl
∆
实现从沙滩到用户
(温度为 400~500℃)
生成的SiCl4液体通过蒸馏,除去其中的杂质。然后用氢气还原。由沙子得到了半导体材料硅单质
二、SiO2
空间立体网状结构
物性:高熔点、高沸点、高硬度
SiO2 + 2OH- = SiO3 2- + H2O
化性:
SiO2 + 4HF = SiF4+ 2H2O
用途:
1.水晶玛瑙饰品、石英种表
2.石英坩埚等耐高温仪器
3.制普通玻璃等
4.光导纤维(导光性)
5.冶炼粗硅
性质:难溶性弱酸、比碳酸的酸性还弱
三、硅酸(H2SiO3)
用途:硅胶干燥剂、催化剂的载体、吸附剂
Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3(胶体)
Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3(胶体)
制备:强制弱原理
化学式H2SiO3.xH2O,硅胶多孔,吸附水的能力强。可做干燥剂、催化剂的载体、吸附剂。
浓度小为硅酸溶胶,浓度大为硅酸凝胶,干燥后为硅胶
唯一一种难溶性的无机酸
四、硅酸盐(三大传统硅酸盐产品)
①水泥
②玻璃
③陶瓷
原料 场所
石灰石+黏土+石膏
水泥回转窑
石灰石+纯碱+石英
玻璃窑
CaCO3+SiO2 ====CaSiO3 +CO2↑
高温
Na2CO3+SiO2 ====Na2SiO3 +CO2↑
高温
黏土
陶瓷窑
五、特殊功能的含硅物质
1.SiC(金刚砂):砂纸、砂轮的磨料
2.硅钢:导磁性,作变压器的铁芯
3.硅橡胶:弹性、火箭、导弹、飞机零件、绝缘材料
4.人工制造的分子筛:吸附剂、催化剂
5.新型陶瓷:人造骨、超导陶瓷、工程陶瓷等
6.土壤:土壤胶体带负电、保肥原理
含硅4%的硅钢,具有很