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无机非金属材料(第一课时——硅、二氧化硅、硅酸盐)

 老王带你学Chem 2023-07-07 发布于广东

【重点提要】

一、硅单质

1、第三周期、IV A族,处于金属和非金属的过渡位置;硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是一种重要的半导体材料,被广泛用于制造芯片和太阳能电池。

2、最外层4个电子,不易得失电子,结构类似于金刚石结构,硬度大。一般来说有晶体硅与无定形硅,两种互为同素异形体。硅与氢气化合的难易程度(难),生成的简单气态氢化物(四氢化硅,甲硅烷)的稳定性(差)。类比C,在加热条件下也能与氧气反应。

二、二氧化硅

1、水晶与玛瑙的区别——水晶:单晶体构成,主要成分为SiO2,透明度高,内部瑕疵和杂质较少;玛瑙:多晶体结合构成,主要成分也为SiO2透明度低,内部瑕疵和杂质较多。

2、类别视角:能与碱、碱性氧化物、有碱性的盐反应,注意盛有碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞),但是二氧化硅不能与水反应,主要原因是——虽然其为酸性氧化物,但与CO2、SO2不同,SiO2为原子直接构成的物质(原子晶体),它是一种高熔点、高硬度的无色晶体,不溶于水。

3、价态视角:制备高纯度的硅单质(SiO2+C→Si+CO,注意产物是CO,而非CO2)。

4、特性视角:①常温下对于盐酸、硫酸等显惰性,但可与氢氟酸(HF)反应,用于雕刻玻璃;②折射率合适,能够发生全反射,储量丰富,成本价格较为低廉,用于制造光导纤维。

三、硅酸盐

1、陶瓷、水泥、玻璃,三大硅酸盐材料

2、硅酸盐物质主要成分的改写

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