硅 无机非金属材料课件(鲁科版必修1)2

第1节硅无机非金属材料第4章材料家族中的元素本节课学习目标：①硅的存在、性质、制备和用途②二氧化硅的存在、性质和用途③认识新材料的开发对人类生产、生活的重要影响，学会关注与化学有关的社会热点问题，激发学习兴趣。一、单质硅与半导体材料1.硅元素在自然界中全部以

态存在，硅元素在地壳中的含量居第

位仅次于

。2.最早使用的半导体材料

，现在最广泛使用的半导体材料

。化合锗硅二氧硅3.硅的物理性质a.单质硅有

和

两种,它们都是硅元素的

。b.晶体硅是

色、有

光泽、

硬而脆的固体，单质硅的导电性介于

和

之间，故用来作

材料。灰黑金属导体

绝缘体半导体晶体硅无定形硅同素异形体分组讨论：

硅属于哪类物质？这类物质都具有那些化学性质？请大胆猜想硅可能具有那些化学性质？实验探究：（1）常温下，化学性质稳定例如，常温下，不易与H2、O2、Cl2、硫酸、硝酸、盐酸等物质反应（2）常温下只与碱、氢氟酸、氟气反应4.硅的化学性质

（3）加热，Si能与某些非金属单质反应（燃烧，放出大量的热）Si+O2=====SiO2△①②Si+2Cl2======SiCl4高温5.硅的制备SiO2+2C====Si+2CO↑

（粗硅）高温思考：①指出上反应中的氧化剂和还原剂。②上述反应属于哪种基本反应类型?提纯：Si+2Cl2==SiCl4高温SiCl4+2H2==Si+4HCl高温（高纯硅）5、硅的用途②制集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料③含硅4%的钢可制变压器铁芯④含硅15%的钢具有耐酸性，制耐酸设备①硅芯片；半导体材料水晶制品二、二氧化硅1.存在：沙子、石英（透明的石英即水晶）2.二氧化硅的物理性质晶体硬度

,熔点

,

溶于水大高难实验探究：分组讨论：（1）二氧化硅属于哪类物质？（2）这类物质都有那些化学性质？（3）二氧化硅可以和那些物质反应？3.二氧化硅的化学性质（1）酸性氧化物的通性①与强碱反应SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O结论：盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞，可用橡胶塞。③与某些盐反应CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑高温Na2CO3+SiO2====Na2SiO3+CO2↑高温②与碱性氧化物反应SiO2+CaO=====CaSiO3高温二氧化硅的注意点：不与水反应SiO2+H2O≠H2SiO3④特性：与氢氟酸反应SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O用途：刻蚀玻璃花纹结论：氢氟酸不能用玻璃瓶盛装，而盛在塑料瓶。4.二氧化硅的用途注意：硅和二氧化硅的用途易混淆①制造光导纤维

和石英表中的压电材料②水晶：制造电子部件和光学仪器三、硅酸盐与无机非金属材料玻璃水泥陶瓷原料反应原理主要成分特性CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑高温Na2CO3+SiO2====Na2SiO3+CO2↑高温纯碱、石灰石、石英粘土、石灰石粘土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SiO2CaSiO3Na2SiO32CaO·SiO23CaO·SiO23CaO·Al2O3硅酸盐非晶体，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、绝缘本节内容小结：1.硅①硅的存在②硅的化学性质③硅的用途2.SiO2①二氧化硅的化学性质②二氧化硅的用途3.硅酸盐及无机硅酸盐材料随堂训练：1.下列说法正确的是：A.晶体硅和无定形硅是两种不同的物质B.二氧化硅可用做半导体材料C.硅可与氧气反应，单质硅不能在空气中稳定存在D.在SiO2+2C====Si+2CO↑高温反应中，氧化剂与还原剂的物质的量比为2：12.下列溶液可以盛放在玻璃瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是：A.氢氟酸B.浓硝酸C.NaOH溶液D.氯水3.关于碳和硅的叙述中,不正确的是:A.其最高价氧化物都能与NaOH溶液反应B.单质在加热时都能与氧气反应C.氧化物都能溶于水生成相应的酸D.在常温下，碳和硅的单质化学性质都不活泼4.如何除去二氧化硅中少量的碳酸