硅 无机非金属材料.doc

荣成六中 高一化学硅 无机非金属材料学案第四章 第一节 硅 无机非金属材料一、单质硅与半导体材料【学习目标】1、 了解单质硅的物理性质；2、掌握单质硅的化学性质；3、了解粗硅提纯；4、掌握单质硅的用途。 【自主学习】观察课本108页图4-1-2硅单质的实物图片，并阅读教材107108页第一段，总结硅的物理性质。1、硅的存在自然界中的硅都以化合态存在。人工制得的硅单质有_和_两种。2、硅的物理性质晶体硅是_、_、_的固体。导电性介于导体和绝缘体之间，为_材料。【授课学习】3、硅的化学性质碳的原子结构 硅的原子结构常温下，性质稳定，除氟气、氢氟酸、氢氧化钠外，一般不反应。加热时可以与氧气反应。 F2HFNaOHO24、硅的工业制法 制粗硅：_高温高温小资料：硅芯片、大规模集成电路及相应的计算机技术都需要有高纯度的硅才能实现，所以需要对粗硅进行提纯：Si+2Cl2=SiCl4 SiCl4+2H2=Si+4HCl（粗硅） （高纯硅）5、硅的用途 于制造（晶体管、集成电路），还用于制造（硅整流器和太阳能电池）等。此外，硅合金的用途也很广。如含硅4%的钢具有良好的导磁性，可用于制造（变压器铁芯）；含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性,可用于制造耐酸设备。二、二氧化硅与光导纤维【学习目标】1、 了解二氧化硅的结构和物理性质；2、认识二氧化硅是一种酸性氧化物，掌握二氧化硅的化学性质；3、明白氢氟酸不能用玻璃瓶盛装的原因。【自主学习】阅读课本108页最后一段，完成下列内容。1、存在和组成二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分就是_。2、 二氧化硅的物理性质晶体是由_和_构成的，_、_。纯净的石英晶体俗称_，通常来制造电子部件和光学仪器。【授课学习】3、 化学性质【思考探究】1、 哪个反应说明碳酸的酸性比次氯酸强？能不能利用硅酸钠溶液和二氧化碳，设计一个反应，证明碳酸的酸性比硅酸（H2SiO3）强？2、 实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,你知道是为什么吗? 写出相关反应方程式。3、 实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸(HF)? 写出反应方程式。【对比回顾】二氧化硅与二氧化碳的比较二氧化碳CO2二氧化硅SiO2物质分类CaONaOHH2OHF【自主学习】阅读教材109页归纳二氧化硅的用途 (1)水晶用于制造电子仪器的重要部件、光学仪器、工艺品(2)光导纤维原料(3)制玻璃 三、硅酸盐与无机非金属材料【学习目标】1、 了解常见的硅酸盐与无机非金属材料；2、掌握玻璃的制作原理和主要成分；了解水泥、陶瓷和新型陶瓷材料。【自主学习】阅读课本110-112页上半部分，自主学习硅酸盐与无机非金属材料玻璃水泥陶瓷原料纯碱、石灰石、石英粘土、石灰石粘土反应原理高温下发生复杂的物理、化学变化烧结时发生复杂物理、化学变化主要成分硅酸二钙:2CaOSiO2硅酸三钙:3CaOSiO2铝酸三钙:3CaOAl2O3硅酸盐特性非晶体，透明、无固定熔点，可在一定温度范围内软化水硬性：无论在水中还是在空气中均能硬化（是不可逆过程）抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的特性对比材料传统新型种类普通水泥普通玻璃粘土质陶瓷高温结构陶瓷生物陶瓷压电陶瓷光导纤维特性耐腐蚀、耐高温质脆、经不起热冲击耐高温、高强度具有电学特征具有光学特性具有生物功能新型无机非金属材料的主要品种、性能及用途氧化铝（ Al2O3）陶瓷（人造刚玉）主要特性高熔点；高硬度；可制成透明陶瓷；无毒、不溶于水，强度高；对人体有较好的适应性 主要用途高级耐火材料，刚玉球磨机；高压钠灯的灯管、人造骨、人造牙、人造心瓣膜、人造关节等氮化硅（Si3N4）陶瓷主要特性超硬度，耐磨损；抗腐蚀，高温时也抗