人教版高中化学硅 无机非金属材料 第1课时教学课件鲁科必修1.ppt

硅硅 无机非金属材料无机非金属材料第一课时第一课时2021/8/9 星期一1ks5u精品课件本节课学习目标：本节课学习目标：硅的存在、性质、用途和制备硅的存在、性质、用途和制备二氧化硅的存在、性质、用途二氧化硅的存在、性质、用途2021/8/9 星期一2ks5u精品课件一、单质硅与半导体材料一、单质硅与半导体材料1.硅元素在自然界中全部以硅元素在自然界中全部以 态存态存 在，硅元素在地壳中的含量居第在，硅元素在地壳中的含量居第 位，位，仅次于仅次于 。2.最早使用的半导体材料最早使用的半导体材料 ，现在，现在 最广泛使用的半导体材料最广泛使用的半导体材料 。化合化合锗锗硅硅二二氧氧2021/8/9 星期一3ks5u精品课件3.硅的物理性质硅的物理性质a.单质硅有单质硅有 和和 两种两种,它们都是硅元素的它们都是硅元素的 。b.晶体硅是晶体硅是 色、有色、有 光泽、光泽、硬而脆的固体，单质硅的导电性介于硬而脆的固体，单质硅的导电性介于 .和和 之间，故用来之间，故用来 作作 材料材料。晶体硅晶体硅无定形硅无定形硅灰黑灰黑金属金属导体导体 绝缘体绝缘体半导体半导体同素异形体同素异形体2021/8/9 星期一4ks5u精品课件4.硅的化学性质硅的化学性质？分别画出分别画出Si和和C的原子结构示意图。的原子结构示意图。+6 2 4C+14 2 8 4Si2021/8/9 星期一5ks5u精品课件（1）常温下，常温下，化学性质化学性质稳定稳定 例如，常温下，不易与例如，常温下，不易与H2、O2、Cl2、硫酸、硝酸、盐酸等物质反应硫酸、硝酸、盐酸等物质反应（2）只与碱、氢氟酸、氟气反应，只与碱、氢氟酸、氟气反应，Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4+2H2 2021/8/9 星期一6ks5u精品课件（3）加热，加热，Si能与某些非金属单质反应能与某些非金属单质反应（燃烧，放出大量的热）（燃烧，放出大量的热）Si+O2=SiO2 Si+2Cl2=SiCl4高温高温2021/8/9 星期一7ks5u精品课件5、硅的用途、硅的用途制集成电路、晶体管、硅整流器等制集成电路、晶体管、硅整流器等 半导体材料半导体材料含硅含硅4%的钢可制的钢可制变压器铁芯变压器铁芯含硅含硅15%的钢具有耐酸性，制的钢具有耐酸性，制耐酸设耐酸设 备备硅芯片；半导体材料硅芯片；半导体材料2021/8/9 星期一8ks5u精品课件6.硅的制备硅的制备SiO2+2 C=Si+2CO高温高温?指出上反应中的氧化剂和还原剂。指出上反应中的氧化剂和还原剂。上述反应属于哪种基本反应类型上述反应属于哪种基本反应类型?2021/8/9 星期一9ks5u精品课件粗硅提纯：粗硅提纯：将粗硅与将粗硅与Cl2在高温下反应，然后把产在高温下反应，然后把产物蒸馏出后用氢气在高温下还原，可得到物蒸馏出后用氢气在高温下还原，可得到高纯硅。高纯硅。请根据所学知识和提示，写出粗硅请根据所学知识和提示，写出粗硅提纯的相关方程式。提纯的相关方程式。Si+2Cl2=SiCl4高温高温SiCl4+2H2=Si+4HCl高温高温2021/8/9 星期一10ks5u精品课件二、二氧化硅二、二氧化硅 1.存在：存在：沙子、沙子、石英（透明的石英即石英（透明的石英即水晶水晶）2.二氧化硅的物理性质二氧化硅的物理性质晶体硬度晶体硬度 ,熔点熔点 ,溶于水溶于水大大高高难难2021/8/9 星期一11ks5u精品课件3.二氧化硅的化学性质二氧化硅的化学性质（1）酸性氧化物的通性）酸性氧化物的通性不活泼不活泼 与与强碱强碱反应反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O?你学过哪些酸性氧化物？能发生哪你学过哪些酸性氧化物？能发生哪 些反应？些反应？结论结论：盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞，盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞，可用橡胶塞。可用橡胶塞。2021/8/9 星期一12ks5u精品课件与某些与某些盐盐反应反应CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2高温高温Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2高温高温与与碱性氧化物碱性氧化物反应反应SiO2+CaO=CaSiO3高温高温2021/8/9 星期一13ks5u精品课件二氧化硅的注意点：二氧化硅的注意点：不不与与水水反应反应 SiO2+H2OH2SiO3与与氢氟酸氢氟酸反应反应SiO2+4HF=SiF4+2H2O用途用途：刻蚀玻璃花纹刻蚀玻璃花纹结论：结论：氢氟酸不能用玻璃瓶盛装，氢氟酸不能用玻璃瓶盛装，而盛在塑料瓶。而盛在塑料瓶。2021/8/9 星期一14ks5u精品课件4.二氧化硅的用途二氧化硅的用途制造制造光导纤维光导纤维和石英表中的和石英表中的压电材料压电材料水晶：制造电子部件和光学仪器水晶：制造电子部件和光学仪器注意：注意：硅和二氧化硅的用途易混淆硅和二氧化硅的用途易混淆2021/8/9 星期一15ks5u精品课件本节内容小结本节内容小结：1.硅硅硅的存在硅的存在硅的化学性质硅的化学性质硅的用途硅的用途2.SiO2二氧化硅的化学性质二氧化硅的化学性质二氧化硅的用途二氧化硅的用途2021/8/9 星期一16ks5u精品课件随堂训练随堂训练1.下列说法正确的是：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，单质硅不能在空气硅可与氧气反应，单质硅不能在空气 中稳定存在中稳定存在D.在在SiO2+2 C=Si+2CO高温高温反应反应中，氧化剂与还原剂的物质的量比为中，氧化剂与还原剂的物质的量比为 2：12021/8/9 星期一17ks5u精品课件2.下列溶液可以盛放在玻璃瓶中，下列溶液可以盛放在玻璃瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是：但不能用磨口玻璃塞的是：A.氢氟酸氢氟酸 B.浓硝酸浓硝酸C.NaOH溶液溶液 D.氯水氯水2021/8/9 星期一18ks5u精品课件3.关于碳和硅的叙述中关于碳和硅的叙述中,不正确的是不正确的是:A.其最高价氧化物都能与其最高价氧化物都能与NaOH溶液反应溶液反应 B.单质在加热时都能与氧气反应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在常温下，碳和硅的单质化学性质都不 活泼活泼2021/8/9 星期一19ks5u精品课件4.如何除去二氧化硅中少量的碳酸钙杂如何除去二氧化硅中少量的碳酸钙杂 质？用化学方程式表示。质？用化学方程式表示。5.如何除去碳酸钙中少量的二氧化硅杂如何除去碳酸钙中少量的二氧化硅杂 质？用化学方程式表示。质？用化学方程式表示。2021/8/9 星期一20ks5u精品课件