《硅课件李占峰》PPT课件

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1、第1节硅无机非金属材料第四章材料家族中的元素阅读课本107页：了解无机非金属材料分类和主要特性，并知道一些常见的产品无机非金属材料特点：分类：耐高温、硬度高、抗腐蚀、有的还有光电特性传统无机非金属材料新型无机非金属材料例子：玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料例子：高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷硅元素(silicon)在地壳中的含量一、单质硅与半导体材料氧48.6%硅26.3%铝7.73%铁4.75%钙3.45%钠2.74%钾2.47%镁2.00%氢0.16%其他1.20%硅在自然界的存在形态：无游离态，只有化合态。常见存在物质形式：二氧化硅和硅酸盐等。硅在地壳中的含量仅次于氧

2、，储量丰富，现已成为应用广泛的半导体材料。观察硅单质的实物图片并阅读教材P107-108内容，总结硅的物理性质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。晶体硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度大。导电性介于导体和绝缘体之间,是重要的半导体材料。物理性质1、硅单质的物理性质1、在前面的学习中，我们已经学习了碳单质、硫单质、氮气、氯气、氧气等非金属单质的性质，他们在性质上具有许多相似之处，硅作为一种非金属单质，是否也具备这些性质？2、硅能够成为一种重要的半导体材料，除了具有储量丰富原因外，还可能与它具备的什么性质有关？思考：硅的原子结构硅和碳一

3、样,其原子既不易失去又不易得到电子,常温下化学性质不活泼。主要形成四价的化合物。碳的原子结构+14284（不易与H2、O2、Cl2、硫酸、硝酸、盐酸等物质反应）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△①Si+2Cl2======SiCl4②高温2、硅单质的化学性质（1）常温下，化学性质稳定（2）常温下只与强碱、氢氟酸、氟气反应Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑Si+2F2====SiF4Si+4HF====SiF4↑+2H2↑制粗硅：硅铁硅锰合金硅钡合金（粗硅）粗硅提纯后可以得到高纯硅，作为半导体材料。SiO

4、2+2C====Si+2CO↑高温氧化剂：SiO2得到电子发生还原反应还原剂：C失去电子发生氧化反应3、硅的工业制法提纯：高温Si+2Cl2====SiCl4（粗硅）高温SiCl4+2H2====Si+4HCl（高纯硅）4、硅的用途（1）硅芯片；半导体材料（2）制集成电路、晶体管、硅整流器、太阳能电池等半导体材料（3）含硅4%的钢可制变压器铁芯（4）含硅15%的钢具有耐酸性，制耐酸设备硅芯片的使用，使计算机的体积已缩小到笔记本一样大小了。太阳能电池电脑的中央处理器（CPU）硅光电池大规模集成电路硅的用途非常广泛，可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制太阳

5、能电池，制铝合金、铁合金等多种合金。二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分就是二氧化硅。透明的石英晶体即通常所说的水晶，常用来制造电子部件和光学仪器。二、二氧化硅玛瑙水晶石英沙子无色，熔点高、硬度大、不溶于水、不导电的晶体．2、二氧化硅的物理性质与碱反应SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O与碱性氧化物反应SiO2+CaO====CaSiO3高温（1）酸性氧化物的通性3、二氧化硅的化学性质问题：1、从物质分类角度来看，二氧化硅属于哪类物质？2、二氧化硅可能具有哪些化学性质？与某些盐反应SiO2+Na2CO3====CO2+Na2SiO3高温SiO2+

6、CaCO3====CO2+CaSiO3高温（2）特性：与氢氟酸的反应SiO2+4HF====SiF4+2H2O（3）弱的氧化性SiO2+2C====Si+2CO高温注意：不能与水反应SiO2对应的酸H2SiO3是比H2CO3更弱得酸！不溶于水用途：刻蚀玻璃花纹氢氟酸不能用玻璃瓶盛装，而盛在塑料瓶。强酸制弱酸Na2SiO3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3实验室保存NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞的玻璃瓶而不用玻璃塞，为什么？防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘性的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。了解：Na2SiO3易溶于水，其水溶液俗名“水玻璃”，是

7、一种矿物胶，可做黏合剂。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二氧化硅用来制光导纤维光导纤维就是比头发丝还细的、能传导光信号的玻璃丝。制造光导纤维的材料就是二氧化硅。光导纤维主要用于通讯、传感、测量等，光纤通讯的优点就是通信容量大，一对光纤上可同时传送3万门电话。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1、下列关于硅的叙述，不正确的是（）A、硅是非金属元素