硅 無機非金屬材料課件(魯科版必修1)2

第1節(jié)硅無機非金屬材料第4章材料家族中的元素本節(jié)課學習目標：①硅的存在、性質、制備和用途②二氧化硅的存在、性質和用途③認識新材料的開發(fā)對人類生產(chǎn)、生活的重要影響，學會關注與化學有關的社會熱點問題，激發(fā)學習興趣。一、單質硅與半導體材料1.硅元素在自然界中全部以

態(tài)存在，硅元素在地殼中的含量居第

位僅次于

。2.最早使用的半導體材料

，現(xiàn)在最廣泛使用的半導體材料

?；湘N硅二氧硅3.硅的物理性質a.單質硅有

和

兩種,它們都是硅元素的

。b.晶體硅是

色、有

光澤、

硬而脆的固體，單質硅的導電性介于

和

之間，故用來作

材料?；液诮饘賹w

絕緣體半導體晶體硅無定形硅同素異形體分組討論：

硅屬于哪類物質？這類物質都具有那些化學性質？請大膽猜想硅可能具有那些化學性質？實驗探究：（1）常溫下，化學性質穩(wěn)定例如，常溫下，不易與H2、O2、Cl2、硫酸、硝酸、鹽酸等物質反應（2）常溫下只與堿、氫氟酸、氟氣反應4.硅的化學性質

（3）加熱，Si能與某些非金屬單質反應（燃燒，放出大量的熱）Si+O2=====SiO2△①②Si+2Cl2======SiCl4高溫5.硅的制備SiO2+2C====Si+2CO↑

（粗硅）高溫思考：①指出上反應中的氧化劑和還原劑。②上述反應屬于哪種基本反應類型?提純：Si+2Cl2==SiCl4高溫SiCl4+2H2==Si+4HCl高溫（高純硅）5、硅的用途②制集成電路、晶體管、硅整流器等半導體材料③含硅4%的鋼可制變壓器鐵芯④含硅15%的鋼具有耐酸性，制耐酸設備①硅芯片；半導體材料水晶制品二、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質晶體硬度

,熔點

,

溶于水大高難實驗探究：分組討論：（1）二氧化硅屬于哪類物質？（2）這類物質都有那些化學性質？（3）二氧化硅可以和那些物質反應？3.二氧化硅的化學性質（1）酸性氧化物的通性①與強堿反應SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O結論：盛放堿液的試劑瓶不能用玻璃塞，可用橡膠塞。③與某些鹽反應CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑高溫Na2CO3+SiO2====Na2SiO3+CO2↑高溫②與堿性氧化物反應SiO2+CaO=====CaSiO3高溫二氧化硅的注意點：不與水反應SiO2+H2O≠H2SiO3④特性：與氫氟酸反應SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O用途：刻蝕玻璃花紋結論：氫氟酸不能用玻璃瓶盛裝，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制造光導纖維

和石英表中的壓電材料②水晶：制造電子部件和光學儀器三、硅酸鹽與無機非金屬材料玻璃水泥陶瓷原料反應原理主要成分特性CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑高溫Na2CO3+SiO2====Na2SiO3+CO2↑高溫純堿、石灰石、石英粘土、石灰石粘土高溫下發(fā)生復雜的物理、化學變化燒結時發(fā)生復雜物理、化學變化SiO2CaSiO3Na2SiO32CaO·SiO23CaO·SiO23CaO·Al2O3硅酸鹽非晶體，透明、無固定熔點，可在一定溫度范圍內(nèi)軟化水硬性：無論在水中還是在空氣中均能硬化（是不可逆過程）抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣本節(jié)內(nèi)容小結：1.硅①硅的存在②硅的化學性質③硅的用途2.SiO2①二氧化硅的化學性質②二氧化硅的用途3.硅酸鹽及無機硅酸鹽材料隨堂訓練：1.下列說法正確的是：A.晶體硅和無定形硅是兩種不同的物質B.二氧化硅可用做半導體材料C.硅可與氧氣反應，單質硅不能在空氣中穩(wěn)定存在D.在SiO2+2C====Si+2CO↑高溫反應中，氧化劑與還原劑的物質的量比為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.氫氟酸B.濃硝酸C.NaOH溶液D.氯水3.關于碳和硅的敘述中,不正確的是:A.其最高價氧化物都能與NaOH溶液反應B.單質在加熱時都能與氧氣反應C.氧化物都能溶于水生成相應的酸D.在常溫下，碳和硅的單質化學性質都不活潑4.如何除去二氧化硅中少量的碳酸