高中化学中,硅及其化合物的用途还有性质有那些

作者&投稿:将晨 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
硅的物理性质,化学性质和主要用途~

1、物理性质
物理性质:晶体硅是灰黑色、有金属光泽的固体,熔点高(1410 ℃)、硬度大,有脆性,是良好的半导体材料。
2、硅的化学性质
加热下能同单质的卤素、氮、碳等非金属作用,也能同某些金属如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶于一般无机酸中,可溶于碱溶液中,并有氢气放出,形成相应的碱金属硅酸盐溶液,于赤热温度下,与水蒸气能发生作用。
3、用途
(1)半导体材料,如硅芯片等。
(2)新型电池,如光电池等。

扩展资料
1、硅的含量、存在及结构
(1)含量:地壳中,硅的含量在所有的元素中居第二位(质量分数为26.3%),仅次于氧。
(2)存在形态:自然界中无游离态的硅。硅的化合物几乎全部是二氧化硅和硅酸盐,它广泛地存在于地壳的各种矿物和岩石中。硅是构成矿物和岩石的主要元素。
2、硅单质的分类:单质硅有晶体和无定形两种。
参考资料来源:百度百科-硅

最先制得晶形硅的是最先制出纯铝的法国化学家亨利得维尔。1854年,得维尔用强电池组电解石英砂和冰晶石的熔融物,在阴极上得到一种灰色性脆的粒状金属(硅铝合金)。当这种金属颗粒冷却后,析出了一种有金属光泽的片状晶体。通过实验可知,这种片状晶体的化学性质与硅粉的性质完全相同,因而确信此片状晶体就是晶体硅。
硅是比锗更经得起当今器件工艺发展考验的半导体材料。在1966年已经生产40000千克半导体级硅(单晶超纯硅,杂质含量小于1/109),从而制造出40亿个元件。到1966年,用于这方面的硅已超过锗的用量。
由硅晶体管和其他元件组成的集成电路,集成度越来越高,规模越来越大,而元件则愈做愈小。一个直径为75毫米的硅片,可集成几万至几十万甚至几百万个元件,形成了微电子学,从而出现了微型计算机、微处理机等。
在铝衬底上,生长—层10—25微米厚的多晶硅薄膜,就是一种便宜而轻巧的太阳能电池材料,适于在太空和地面上使用。
硅是同位素电池中换能器的主要材料。换能器是将同位素热源发出的热能转变为电能的装置。硅-锗合金做的换能器,其工作温度可达1000oC,机械性能和抗氧化性能很好,高温下不易蒸发和中毒,无论在真空还是空气中都能工作。
航天飞机用的耐热而极轻的硅瓦,在航天飞机返回大气层时,它可保护机身不受超过1000oC高温的损伤。
天然橡胶和合成橡胶的使用温度,一般都在150oC以下,否则就会老化变质。20世纪40年代发展起来的硅橡胶,是以硅一氧一硅为主链的半无机高分子弹性体,兼有无机材料和有机材料的某些特点,使用温度范围宽广。硅橡胶具有优异的耐臭氧、耐碱、生理惰性(对人机体没有不良影响,可做为某些脏器的修复材料,如人工关节)和电气性能。某些特殊结构的硅橡胶,更具有优良的耐油、耐溶剂、耐辐射等特性,因此硅橡胶已广泛用于航空、宇宙航行技术、电气及电子工业部门。
用110—2甲基乙烯基硅橡胶做生胶原料,乙炔炭黑做填料可制成导电橡胶,是电子表中连接集成电路与液晶屏的理想导电材料。
硅酸在水中能形成凝胶,因此可制得一种吸附剂---硅胶。硅胶是一种极性吸附剂,对H20等极性物质都有较强的吸附能力,工业上常用做干燥剂和吸附剂。
硅酸钠的水溶液叫水玻璃,工业上称做泡花碱。木材及织物浸过水玻璃后,可以防腐,不易着火。
硅溶胶是以Si02为基本单位的水中分散体。在羊毛纺织过程中,它可做为轻纺上浆的胶剂,以减少羊毛纤维的断头率,在涂层中含有硅溶胶,可提高无机纤维材料的表面抗 热强度。
在搪瓷器皿制造业中,加进硅溶胶以后,可降低膨胀系数,以改进对四氟乙烯的粘合性,在玻璃及玻璃陶瓷中亦有同样效果。若在玻璃中掺入25—30%的硅溶胶,可制得优质的硅硼酸玻璃。
某些钠硼硅酸盐玻璃(含氧化钠、氧化硼和氧化硅)经过热处理,原子重新组合,就分为互不熔混的两部分。一部分主要含氧化硅,另一部分主要含氧化钠和氧化硼。如果再用酸处理,那么二氧化硅将不受酸的影响而留下来,而氧化钠和氧化硼则溶于酸中,剩下众多的空洞一—微孔,于是就制成了用途广泛的微孔玻璃。
将微孔玻璃烘干,烧结,就得到高硅氧透明玻璃。它耐高温,热稳定性好,透紫外线能力强,可在多方面代替石英玻璃,适宜做高温观察窗, 比如宇宙飞船上的观察窗。迫过它去观察物体,不会发生变形,因为它的光学均匀性也很好。
如果在普通的钠铝硼硅酸盐玻璃中加入少量卤化银做感光剂,微量铜做增感剂,用玻璃常规工艺熔化,退火再经适当处理,就能制成卤化银光色玻璃。它会因光的强度不同而改变颜色,在强光防护、显示装置、光信息存储、交通工具上的挡风玻璃等方面,都有重要用途。
纯净的二氧化硅晶体叫做石英。石英在1600℃熔化成粘稠液体,内部变为无规则形态,再遇冷时,因为粘度大而不易再结晶,成为石英玻璃。它有很多特殊的性质,如能让可见光和紫外光通过,可用它制造紫外灯和光学仪器;它的膨胀系数小,能经受温度的剧变,而且有很好的抗酸性(除氢氟酸外),因此,常被用来制造高级化学器皿。
医用激光器配置的光能传输系统是用石英光导纤维制成的,它不仅细巧轻便,灵活自如,且可将激光能量传入人体内脏器官进行医治。
一种新型水泥——双快水泥,具有快凝、快硬的特点。它浇注一天后的强度,相当于普通水泥浇注7-28天的强度,可用于滑升模板施工、预应力混凝土构件、砌块的快速成型和脱模,也可用它做矿井巷道喷射混凝土或机械铸件造型自硬砂。
用废轮胎等制成海绵状弹性体,与粘结性强的乳剂和水泥混和搅拌,就成为橡胶水泥。它克服了原有混凝土的缺点,能防止龟裂、剥离和吸水,既可用于铺路,又可用于建筑物上。
SiC叫碳化硅,又叫金刚砂。它具有类似金刚石的结构,硬度极大,而且分解温度又很高,所以在工业上大量用作磨料。
氮化硅陶瓷的强度和硬度很高,抗热震性和耐化学腐蚀性好,摩擦系数小且有自润性,是一种优越的耐磨材料。用氮化硅陶瓷制成的机械密封圈,经过几百到几千小时的运转后,磨损较小,寿命较原用材料提高几倍到十几倍。
以碳化硅陶瓷为基板的碳化硅远红外辐射板,被加热到一定温度后,能辐射出2—15微米以上的长波红外线,它对有机物,高分子物质以及对远红外线有强烈吸收峰的含水物质等,有很高的干燥效率。目前,这种碳化硅远红外辐射板巳用于自行车、缝纫机、家俱;木材,皮革,纺织,食品及粮食作物的干燥。

1. 硅在化合物中通常表现为“+4”价。
2. 非金属单质一般为非导体,但硅却为半导体。
3. 在通常情况下,硅的化学性质不活泼,但在自然界里却没有单质硅存在。
4. 非金属氧化物一般为分子晶体,而SiO2却为原子晶体。
5. 非金属单质一般不与非氧化性酸反应,而硅却能够与氢氟酸反应,且有氢气生成。
Si + 4HF === SiF4↑+ 2H2↑
6. 非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气,但硅与强碱溶液反应却生成氢气。
Si + 2NaOH + H2O === Na2SiO3 + 2H2↑
7. 硅的还原性比碳强,但碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅。这是因为在高温时,非水体系的反应有利于有气体生成的方向进行。2C + SiO2 = Si + 2CO↑。
8. SiO2不溶于水,但其是硅酸的酸酐,因此硅酸不能用SiO2直接与水反应制得,只能采用可溶性硅酸盐与酸作用生成,如Na2SiO3 + 2HCl === 2NaCl + H2SiO3↓。
9. CO2属于分子晶体,通常状况下是气体,但SiO2却是立体网状结构的原子晶体,因此二者的物理性质相差很大。
10. 酸性氧化物一般不与酸反应,但二氧化硅却能与氢氟酸反应,生成四氟化硅和水。SiO2+ 4HF === SiF4↑+ 2H2O,雕花玻璃就是利于该反应原理在玻璃上进行蚀刻制得的。
11. 无机酸一般易溶于水,而硅酸和原硅酸却难溶于水。
12. 在水溶液中,碳酸的酸性比硅酸强,因此二氧化碳能与硅酸钠反应生成碳酸钠和硅酸沉淀。
CO2 + Na2SiO3 + H2O === Na2CO3 + H2SiO3↓,但在高温下碳酸钠与二氧化硅却能反应生成硅酸钠和二氧化碳, SiO2 + Na2CO3 =Na2SiO3 + CO2↑,其原因是在高温条件下生成的二氧化碳离开反应体系而使反应进行到底。
13. 硅酸钠的水溶液俗称泡花碱或水玻璃,但它与玻璃的成分不同,其本身是盐溶液,不是碱溶液。

用途方面,主要记住这两个:


1、硅:作半导体材料,如芯片,太阳能电池板。

2、二氧化硅:作光导纤维(光纤)


性质就比较多了,自己看看:




高中化学中,硅及其化合物的用途还有性质有那些
1. 硅在化合物中通常表现为“+4”价。2. 非金属单质一般为非导体,但硅却为半导体。3. 在通常情况下,硅的化学性质不活泼,但在自然界里却没有单质硅存在。4. 非金属氧化物一般为分子晶体,而SiO2却为原子晶体。5. 非金属单质一般不与非氧化性酸反应,而硅却能够与氢氟酸反应,且有氢气生成。S...

高中化学非金属及其化合物知识点
硅元素在地壳中的含量排第二,在自然界中没有游离态的硅,只有以化合态存在的硅,常见的是二氧化硅、硅酸盐等。 硅的原子结构示意图为,硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族,硅原子最外层有4个电子,既不易失去电子又不易得到电子,主要形成四价的化合物。 1、单质硅(Si): (1)物理性质:有金属光泽的灰黑色固体...

硅及其化合物的反应方程式
1、硅和氟气反应:Si+2F2SiF4 2、硅和氯气加热:Si+2Cl2SiCl4 3、硅与氧气加热:Si+O2 SiO2 4、硅溶于氢氧化钠溶液中:Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2 ↑ Si+2OH- +H2OSiO32- +2H2 ↑ 5、硅和氢氟酸反应:Si+4HFSiF4+2H2 ↑ 二、二氧化硅 1、工业上用二氧化硅制备粗硅:Si...

求今年合肥高一化学统考,有可能用到的化学方程式
2. 硅与氢氟酸反应:Si+4HF=SiF4+H2↑ 3. 二氧化硅与氢氧化钠反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 4. 二氧化硅与氢氟酸反应:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 5. 制造玻璃主要反应:SiO2+CaCO3高温===CaSiO3+CO2↑ SiO2+Na2CO3高温===Na2SiO3+CO2↑ 二、 钠及其化合物的性质:1. 钠在空气中缓慢氧化:4N...

高一化学方程式
高一化学方程式 一、 硅及及其化合物性质 1. 硅与氢氧化钠反应:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ 2. 硅与氢氟酸反应:Si+4HF=SiF4+H2↑ 3. 二氧化硅与氢氧化钠反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 4. 二氧化硅与氢氟酸反应:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 5. 制造玻璃主要反应:SiO2+CaCO3高温===CaSiO3+CO2↑ SiO2+Na2CO3高...

硅及其化合物的化学性质? 用化学方程式表示硅及其化合物的化学性质.
硅还能与钙、镁、铜、铁、铂、铋等化合,生成相应的金属硅化物.硅的用途 ①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第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型和p型半导体结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能.在开发能源方面是一种很有前途的材料....

下列有关硅及其化合物的说法正确的是( )A.晶体硅具有金属光泽,可以导电...
A.硅单质是半导体材料,可以导电,但属于非金属材料,故A错误;B.硅地化学性质不活泼,但硅属于亲氧元素,在自然界中以化合态存在,不能以游离态存在,广泛存在于矿物和岩石中,故B错误;C.酸性氧化物不一定都与水反应生成相应地酸,SiO人不溶于水,不能够与水反应生成相应地酸,故C错误;D....

下列有关硅及其化合物的叙述错误的是( )①水晶、石英、玛瑙等主要成分都...
①水晶、石英、玛瑙等主要成分都是SiO2,玻璃、水泥属于硅酸盐产品,所以玻璃和水泥的主要成分都是硅酸盐,故正确;②硅是制造太阳能电池的常用材料,光导纤维的主要成分是二氧化硅,是利用全反射原理,故错误;③石榴子石的化学式为CaMg2Al2Si3O12,则用氧化物的形式表示时书写顺序是:活泼金属氧化物、...

硅及其化合物的性质
一、硅与碱反应的本质 :硅与碱反应的本质是si先和h 2 o反应,生成的硅酸(h 2 sio 3 )再和碱(如naoh)溶液发生反应。于是,硅和碱溶液的反应可以理解为两个反应式:si+3h 2 o h 2 sio 3 +2h 2 ↑ h 2 sio 3 +2naoh===na 2 sio 3 +2h 2 o 以上两个反应式叠加即可得到总...

硅及其化合物是非金属材料的主力军.(1)画出硅的原子结构示意图...
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穆相恩必:[答案] Si:芯片、半导体材料 SiO2:用于制玻璃、水玻璃、陶器等. 光导纤维也用的是SiO2 以上为高中要求,其他不需掌握.

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