二氧化硅与信息材料 课件.pptx

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1、二氧化硅与信息材料二氧化硅与信息材料昆山陆家高级中学昆山陆家高级中学 张海霞张海霞苏教版苏教版 化学化学1 专题专题3 从矿物到基础材料从矿物到基础材料 第三单元第三单元 含硅矿物与信息材料含硅矿物与信息材料关于昆石。关于昆石。大约在几亿年以前，由于地壳运动的挤压，昆山大约在几亿年以前，由于地壳运动的挤压，昆山地下深处岩浆中富含的地下深处岩浆中富含的二氧化硅热溶液二氧化硅热溶液侵入了岩石裂侵入了岩石裂缝，冷却后形成石英矿脉。在这石英矿脉晶洞中生成缝，冷却后形成石英矿脉。在这石英矿脉晶洞中生成的的石英石英结晶晶簇体便是昆石。结晶晶簇体便是昆石。昆石主要成份有昆石主要成份有二氧化硅二氧化硅99.4

2、6%99.46%，氧化铁，氧化铁0.44%,0.44%,氧化钠氧化钠0.08%0.08%，氧化钙，氧化钙0.02%0.02%二氧化硅的用途二氧化硅的用途利用了二氧化硅的什么性质？利用了二氧化硅的什么性质？硬度大、熔沸点高硬度大、熔沸点高二氧化硅与信息材料二氧化硅与信息材料光纤之父光纤之父【活动与探究】【活动与探究】二氧化硅的化学性质二氧化硅的化学性质二氧化硅的化学性质二氧化硅的化学性质SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O与强碱溶液与强碱溶液与水与水与碱性氧化物与碱性氧化物SiO2+CaOCaSiO3SiO2+2C Si+2CO 与碳反应与碳反应与盐反应与盐反应不反应不反应SiO2+Ca

3、CO3 CaSiO3+CO2 SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2【你知道吗】玻璃上的刻度和花纹是如何雕刻上去的呢？【你知道吗】玻璃上的刻度和花纹是如何雕刻上去的呢？氢氟酸腐蚀玻璃氢氟酸腐蚀玻璃二氧化硅的化学性质二氧化硅的化学性质SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O与强碱溶液与强碱溶液与水与水与碱性氧化物与碱性氧化物与氢氟酸反应与氢氟酸反应SiO2+CaOCaSiO3SiO2+2C Si+2CO 与碳反应与碳反应SiO2+4HF=SiF4+H2O与盐反应与盐反应不反应不反应制取玻璃制取玻璃你可以解释其中的原因吗你可以解释其中的原因吗？石英坩埚使用时注意事项：石英坩埚使用时注意

4、事项：不能和不能和HFHF接触，高温时，极易和接触，高温时，极易和苛性碱苛性碱及及碱金属的碳酸盐碱金属的碳酸盐作用。作用。Na2CO3K2CO3等等 思考：思考：当我们当我们“买买买买买买”时，时，硅元素起到了硅元素起到了什么作用？什么作用？硅的性质硅的性质物理性质：灰黑色，有金属光泽的固体。物理性质：灰黑色，有金属光泽的固体。导电性介于导体和半导体之间，是一种重要的半导体材料。导电性介于导体和半导体之间，是一种重要的半导体材料。你有什么方法推测硅的性质？你有什么方法推测硅的性质？硅的性质硅的性质物理性质：半导体，灰黑色，有金属光泽的固体。物理性质：半导体，灰黑色，有金属光泽的固体。熔沸点高，

5、硬度大。熔沸点高，硬度大。化学性质化学性质 ：常温下，硅的性质稳定。常温下，硅的性质稳定。高温下，与氧气、氯气等发生化学反应高温下，与氧气、氯气等发生化学反应 Si+O2 SiO2 Si+2Cl2 SiCl4高温高温高温高温高温高温高温高温与强碱溶液反应与强碱溶液反应 Si+2NaOH+H2O =Na2SiO3+2H 2 金属光泽金属光泽资料卡资料卡 福建省东山县马銮湾沙滩福建省东山县马銮湾沙滩在新中国刚成立不在新中国刚成立不久，由于当时技术水平低下，资金匮乏，同意日本久，由于当时技术水平低下，资金匮乏，同意日本政府收购该片沙滩的提议。后来，我国政府发现这政府收购该片沙滩的提议。后来，我国政府

6、发现这片沙滩中片沙滩中二氧化硅二氧化硅的含量竟高达的含量竟高达98%，而日本政府，而日本政府收购这片沙滩的目的是为了收购这片沙滩的目的是为了提取高纯度的硅提取高纯度的硅。单质硅相当于是高新科技的单质硅相当于是高新科技的“血液血液”。后来经过。后来经过谈判，日方同意归还沙滩的所有权和使用权。谈判，日方同意归还沙滩的所有权和使用权。硅的提取硅的提取SiO2Si还原剂：还原剂：CH2活泼金属单质活泼金属单质得到粗硅，含有杂质。如何提纯？得到粗硅，含有杂质。如何提纯？Cl2SiCl4+40为什么将粗硅转化成四氯化硅，而不是其他化合物为什么将粗硅转化成四氯化硅，而不是其他化合物？SiSiF4SiCl4S

7、iBr4SiI4Si3N4SiC熔点熔点()1410-90.2-70.0512.51900分解分解1723沸点沸点()2355-6557.6153287.52700分离出分离出SiClSiCl4 4需要控制的温度是多少？需要控制的温度是多少？硅的提取硅的提取SiO2SiCCl2SiCl4H2Si最后一步为什么选择了氢气，而不用碳？最后一步为什么选择了氢气，而不用碳？2H2+SiCl4 Si+4HCl高温高温高温高温+40+40 2016年年11月月17日，友达光电昆日，友达光电昆山有限公司第六山有限公司第六代代TFT-LTPS液晶面液晶面板线正式量产。板线正式量产。该产线为该产线为大陆第一条全球大陆第一条全球最高世代低温最高世代低温多多晶硅晶硅液晶面板量液晶面板量产线。产线。思考：思考：当我们当我们“买买买买买买”时，时，硅元素起到了硅元素起到了什么作用？什么作用？硅硅古老而具有青春活力的元素古老而具有青春活力的元素时间时间人人类类对对含含硅硅物物质质的的使使用用谢谢！谢谢！