二氧化硅和单质硅的用途-单质硅的用途太阳能电池
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。
(3)结构:硅位于元素周期表中第三周期第ⅣA族,碳的下方,最外层有4个电子,原子结构为
,所以硅原子既不易得电子,也不易失电子。
(4)硅单质的分类:单质硅有晶体和无定形两种。
2.晶体硅的物理性质和结构
制取粗硅:
2C+SiO22CO↑+Si。
粗硅提纯:
Si+2Cl2SiCl4
SiCl4+2H2Si+4HCl
5.硅的用途
与酸反应
SiO2 + 4HF=SiF4↑+2H2O
用途:刻蚀玻璃
①在玻璃表面涂上一层石蜡
②在石蜡上雕刻出花纹,向挖空部分加少量氢氟酸
③洗掉酸并去掉石蜡
注意:氢氟酸不能用玻璃瓶盛装,而盛在塑料瓶。
(2)与烧碱反应
SiO2+2NaOH = Na2SiO3+H2O
少:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
过:NaOH+CO2=NaHCO3
【思考】为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞与CaO反应
SiO2+CaOCaSiO3
CaO+CO2=CaCO3
(4)与碳酸盐反应
SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
5.CO2和SiO2的性质比较
CO2和SiO2都属于酸性氧化物,化学性质有一定的相似性,但在物理性质和某些化学性质方面却有很大的差异。
6.用途:
玻璃
原料:纯碱、石灰石和石英
设备:玻璃熔炉
(2)水泥是一种非常重要的建筑材料。
原料:黏土、石灰石
设备:水泥回转窑
(3)陶瓷高温结构陶瓷:氮化硅Si3N4
碳化硅SiC,俗名金刚砂
(2)生物陶瓷:Al2O3、ZrO2
(3)压电陶瓷:钛酸钡BaTiO3、钛酸铅PbTiO3
特征:
(1)耐高温、强度高;
(2)具有电学性质;
(3)具有光学性质;
(4)具有生物功能。
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