高中化学-《硅-无机非金属材料》课件-鲁教版必修1VIP专享VIP免费

第四章第一节硅无机非金属材料在前面一章里我门主要学习了碳、氮、硫等一些非金属元素的单质及化合物，今天我们来学习新内容。现在请大家来看下面的一组图片制作陶瓷的工艺流程秦始皇陵兵马俑是“世界八大奇迹”之一，是二十世纪最伟大的发现水晶晶莹剔透，常被人们看作纯洁和永恒的象征太阳能电池太阳能电池以其易获得、无污染等特点，应用越来越广泛以上图片有什么共同之处？其物质中都含有硅元素4-1硅无机非金属材料一、单质硅硅的含量、存在形态、物理性质、化学性质、工业制法、用途二、二氧化硅及光导纤维二氧化硅的结构、物理性质、化学性质、用途光导纤维的性质和用途三、硅酸盐与无机非金属材料硅统硅电池硅灯硅电子配件联想·质疑1、计算机的芯片、传导电话的电缆、化学实验的玻璃仪器它们是用什么材料制成的？2、查阅资料并了解除了传统的无机非金属材料外，还有哪些无机非金属材料？一、半导体材料与单质硅半导体材料是指导电能力介于于导体和绝缘体之间的一类材料。硅在地壳中的含量仅次氧，储量丰富，现已成为应用广泛的半导体材料。硅在地壳中的含量分布图，如下：金属在地壳中的含量12345678910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%观察硅单质的实物图片并阅读教材P104第一段，总结硅的物理性质１、硅单质的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。物理性质思考：1、硅的化学性质是什么？2、写出硅的原子结构示意图，与所学过的哪种元素有相似之处？4567231碳族元素在元素周期表中的位置CSiGeSnPbⅣA周期常温下很稳定，在高温或点燃的条件下有较强还原性。常温下很稳定，高温时也能发生反应。碳与硅化学性质比较碳（C）硅（Si）Si+O2==SiO2∆Si+2Cl2==SiCl4*∆Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H↑*Si+4HF=SiF4↑+2H2↑*C+O2CO2点燃C+CO22COC+CuOCO+CuC+H2O(Æø)CO+H2C+2H2SO4(Ũ)CO2¡ü+2SO2¡ü+2H2O*C+4HNO3(Ũ)CO2¡ü+4NO2¡ü+2H2O2C+O22CO点燃高温高温2、硅的工业制法制粗硅：SiO2+2C===Si+2CO↑硅铁硅锰合金硅钡合金氧化剂：SiO2得到电子发生还原反应高温还原剂：C失去电子发生氧化反应（粗硅）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：提纯：Si+2Cl2==SiCl4（粗硅）SiCl4+2H2==Si+4HCl（高纯硅）高温高温（3、硅的用途：硅不但用于制造晶体管、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。光导纤维交流研讨：1、从物质分类的角度来看，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？二、二氧化硅与光导纤维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1、SiO2的物理性质：沸点高、硬度大、不溶于水、不导电的晶体．二氧化硅晶体是由由氧原子和硅原子构成的SiO2的结构示意图2、二氧化硅与二氧化碳的比较二氧化碳CO2二氧化硅SiO2物质分类与碱性氧化物反应与碱反应与水反应与HF反应均属于酸性氧化物CO2＋CaO＝CaCO3CaO＋SiO2CaSiO3高温CO2＋2NaOH＝Na2CO3+H2OSiO2＋2NaOH＝Na2SiO3+H2OCO2＋H2O＝H2CO3不反应不反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O阅读教材P105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3、光导纤维光导纤维（二氧化硅）主要特性①抗干扰性能好，不发生辐射；②通讯质量好；③质量轻、耐腐蚀主要用途用于通讯外，还用于医疗、信息处理、遥测遥控等思考．练习１实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸(HF)?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?三、硅酸盐与无机非金属材料无机非金属材料一般耐高温、温度高、抗腐蚀，有些材料还有独特的光电特性。主要包括陶瓷、玻璃、无机非金属涂层等硅酸盐材料是传统的无机非金属材料。硅酸盐制品性质稳定，熔点较高，大都难...