化学高一年级《硅无机非金属材料》课件赵少磊
合集下载
人教版化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》讲课课件21ppt
明朝未及，我只有过好每一个今天，唯一的今天。
昨日的明天是今天。明天的昨日是今天。为什么要计较于过去呢（先别急着纠正我的错误，你确实可以在评判过去中学到许多）。但是我发现有的人过分地瞻前顾后了。为 何不想想“现在”呢？为何不及时行乐呢？如果你的回答是“不”，那么是时候该重新考虑一下了。成功的最大障碍是惧怕失败。这些句子都教育我们：不要惧怕失败。如 果你失败了他不会坐下来说：“靠，我真失败，我放弃。”并且不是一个婴儿会如此做，他们都会反反复复，一次一次地尝试。如果一条路走不通，那就走走其他途径，不 断尝试。惧怕失败仅仅是社会导致的一种品质，没有人生来害怕失败，记住这一点。宁愿做事而犯错，也不要为了不犯错而什么都不做。不一定要等到时机完全成熟才动手。 开头也许艰难，但是随着时间的流逝，你会渐渐熟悉你的事业。世上往往没有完美的时机，所以当你觉得做某事还不是时候，先做起来再说吧。喜欢追梦的人，切记不要被 梦想主宰；善于谋划的人，切记空想达不到目标；拥有实干精神的人，切记选对方向比努力做事重要。太阳不会因为你的失意，明天不再升起；月亮不会因为你的抱怨，今 晚不再降落。蒙住自己的眼睛，不等于世界就漆黑一团；蒙住别人的眼睛，不等于光明就属于自己！鱼搅不浑大海，雾压不倒高山，雷声叫不倒山岗，扇子驱不散大雾。鹿 的脖子再长，总高不过它的脑袋。人的脚指头再长，也长不过他的脚板。人的行动再快也快不过思想！以前认为水不可能倒流，那是还没有找到发明抽水机的方法；现在认 为太阳不可能从西边出来，这是还没住到太阳从西边出来的星球上。这个世界只有想不到的，没有做不到的！不是井里没有水，而是挖的不够深；不是成功来的慢，而是放 弃速度快。得到一件东西需要智慧，放弃一样东西则需要勇气！终而复始，日月是也。死而复生，四时是也。奇正相生，循环无端，涨跌相生，循环无端，涨跌相生，循环 无穷。机遇孕育着挑战，挑战中孕育着机遇，这是千古验证了的定律！种子放在水泥地板上会被晒死，种子放在水里会被淹死，种子放到肥沃的土壤里就生根发芽结果。选
昨日的明天是今天。明天的昨日是今天。为什么要计较于过去呢（先别急着纠正我的错误，你确实可以在评判过去中学到许多）。但是我发现有的人过分地瞻前顾后了。为 何不想想“现在”呢？为何不及时行乐呢？如果你的回答是“不”，那么是时候该重新考虑一下了。成功的最大障碍是惧怕失败。这些句子都教育我们：不要惧怕失败。如 果你失败了他不会坐下来说：“靠，我真失败，我放弃。”并且不是一个婴儿会如此做，他们都会反反复复，一次一次地尝试。如果一条路走不通，那就走走其他途径，不 断尝试。惧怕失败仅仅是社会导致的一种品质，没有人生来害怕失败，记住这一点。宁愿做事而犯错，也不要为了不犯错而什么都不做。不一定要等到时机完全成熟才动手。 开头也许艰难，但是随着时间的流逝，你会渐渐熟悉你的事业。世上往往没有完美的时机，所以当你觉得做某事还不是时候，先做起来再说吧。喜欢追梦的人，切记不要被 梦想主宰；善于谋划的人，切记空想达不到目标；拥有实干精神的人，切记选对方向比努力做事重要。太阳不会因为你的失意，明天不再升起；月亮不会因为你的抱怨，今 晚不再降落。蒙住自己的眼睛，不等于世界就漆黑一团；蒙住别人的眼睛，不等于光明就属于自己！鱼搅不浑大海，雾压不倒高山，雷声叫不倒山岗，扇子驱不散大雾。鹿 的脖子再长，总高不过它的脑袋。人的脚指头再长，也长不过他的脚板。人的行动再快也快不过思想！以前认为水不可能倒流，那是还没有找到发明抽水机的方法；现在认 为太阳不可能从西边出来，这是还没住到太阳从西边出来的星球上。这个世界只有想不到的，没有做不到的！不是井里没有水，而是挖的不够深；不是成功来的慢，而是放 弃速度快。得到一件东西需要智慧，放弃一样东西则需要勇气！终而复始，日月是也。死而复生，四时是也。奇正相生，循环无端，涨跌相生，循环无端，涨跌相生，循环 无穷。机遇孕育着挑战，挑战中孕育着机遇，这是千古验证了的定律！种子放在水泥地板上会被晒死，种子放在水里会被淹死，种子放到肥沃的土壤里就生根发芽结果。选
化学 必修 《无机非金属材料的主角 硅》教学课件
1.二氧化硅的结构和性质 2.硅酸制取原理和性质和硅胶的用途 3.探究硅酸的酸性比碳酸弱的实验事实
硅单质（Si）
晶体硅的存在及用途
硅
芯 片
硅太阳能电池
是
各
种
计
算
机
、
微
电
子
产
品
的
核
心
硅谷 Silicon Valley
美国的硅谷——“斯坦福科研工业区” 是美国电子和计算机工业中心，位于美国 西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊，圣 克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长48公 里，宽16公里的长条形地带上。由于它集 中了全世界90％以上的著名半导体公司， 而半导体的基本元件是硅片，所以该地区 被称为“硅谷”。
二 氧化硅 的性质 和硅酸 的制备
2.教学重点、难点
教学重点 教学难点
二 氧化硅 的结构
作业：课本P80 ——1、2、7、9、10
第四章非金属及其化合物
第二课时 硅酸盐、硅单质
第一节 无机非金属材料的主角——硅
本课学习内容
1.硅酸盐的定义、性质和表示方法 及工业产品
2.硅酸钠的性质和用途 3.硅酸钠水溶液久置在空气中会出 现白色浑浊的原因。 4.硅单质的性质及广泛应用
硅酸盐的存在形式、性质、工业制备和
用途
1、定义：
硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化 合物的总称
2、性质：
硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，化 学性质稳定。最常见的可溶性硅酸盐是 Na2SiO3，K2SiO3
1、硅酸盐组成的表示方法：
（1）化学式法：
适用于简单的硅酸盐 如：Na2SiO3，K2SiO3、CaSiO3等。
Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4
硅单质（Si）
晶体硅的存在及用途
硅
芯 片
硅太阳能电池
是
各
种
计
算
机
、
微
电
子
产
品
的
核
心
硅谷 Silicon Valley
美国的硅谷——“斯坦福科研工业区” 是美国电子和计算机工业中心，位于美国 西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊，圣 克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长48公 里，宽16公里的长条形地带上。由于它集 中了全世界90％以上的著名半导体公司， 而半导体的基本元件是硅片，所以该地区 被称为“硅谷”。
二 氧化硅 的性质 和硅酸 的制备
2.教学重点、难点
教学重点 教学难点
二 氧化硅 的结构
作业：课本P80 ——1、2、7、9、10
第四章非金属及其化合物
第二课时 硅酸盐、硅单质
第一节 无机非金属材料的主角——硅
本课学习内容
1.硅酸盐的定义、性质和表示方法 及工业产品
2.硅酸钠的性质和用途 3.硅酸钠水溶液久置在空气中会出 现白色浑浊的原因。 4.硅单质的性质及广泛应用
硅酸盐的存在形式、性质、工业制备和
用途
1、定义：
硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化 合物的总称
2、性质：
硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，化 学性质稳定。最常见的可溶性硅酸盐是 Na2SiO3，K2SiO3
1、硅酸盐组成的表示方法：
（1）化学式法：
适用于简单的硅酸盐 如：Na2SiO3，K2SiO3、CaSiO3等。
Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4
高一化学41无机非金属材料硅.ppt
二氧化硅和硅酸的物理性质
物质 状态(常温)
熔点 沸点 溶解性 硬度
SiO2
CO2 气体 -56.6℃ -78.5℃ 1：1
二氧化硅和硅酸的物理性质
物质 状态(常温)
熔点 沸点 溶解性 硬度
SiO2 固体
CO2 气体 -56.6℃ -78.5℃ 1：1
二氧化硅和硅酸的物理性质
物质 状态(常温)
熔点 沸点 溶解性 硬度
化合物 二氧化碳
化学性质
与强碱
酸 反应 性 与碱性 相 氧 氧化物 同 化 反应 点 物 与水
反应
(CO2)
CO2+2NaOH = Na2CO3+H2O
CO2+CaO=CaCO3
二氧化硅 (SiO2)
弱氧化性
特殊性
二氧化硅和二氧化碳的化学性质
化合物 二氧化碳
化学性质
与强碱
酸 反应 性 与碱性 相 氧 氧化物 同 化 反应 点 物 与水
反应
二氧化碳 (CO2)
二氧化硅 (SiO2)
弱氧化性
特殊性
二氧化硅和二氧化碳的化学性质
化合物
化学性质
与强碱
酸 反应 性 与碱性 相 氧 氧化物 同 化 反应 点 物 与水
反应
二氧化碳
(CO2)
CO2+2NaOH = Na2CO3+H2O
二氧化硅 (SiO2)
弱氧化性
特殊性
二氧化硅和二氧化碳的化学性质
1.二氧化硅(SiO2) 硅石(天然)
1.二氧化硅(SiO2)
硅石(天然)
结晶形 无定形
1.二氧化硅(SiO2)
硅石(天然)
结晶形 无定形
高中一年级化学硅 无机非金属材料课件
思考： 能不能用玻璃瓶盛装氢氟酸(HF)?
SiO2+4HF=SiF4↑+ 2H2O
3、光导纤维
光导纤维（ 二氧化硅 ）
主要 特性
①通讯质量好； ②原料来源广； ③质量轻、耐腐蚀，铺设方便； ④抗干扰性能好，保密性好，不发生辐射；
主要 用途
用于通讯外，还用于医疗、信息处理、 遥测遥控等
①常温下硅的化学性质不活泼，不易与氢气、氧气、 氯气、硫酸、硝酸等物质发生化学反应，但可以 和氟气（F2）、氢氟酸（HF）和强碱反应
②
Si+O2
=∆ =
+4
SiO2
硅元素的存在：
在地壳中，硅的含量居第二位
自然界中，无游离态硅元素，只以化合态存在 （SiO2或硅酸盐的形式存在）
工业上单质硅的制取
原料： 设备： 原理：
第四章
第一节 硅 无机非金属材料
瓷器是中国最伟大的创造之一，所以中国被誉为“瓷国”
计算机芯片
水晶制品
玻璃
１、单质硅的性质
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。
物
理 性
晶体硅的结构类似于金刚石，
质 熔点和沸点都很高，硬度大。
导电性介于导体和绝缘体之间
——半导体
化学性质：
焦碳（C）和二氧化硅（SiO2）
电炉
SiO2 +2C 高=温= Si + 2CO↑
ห้องสมุดไป่ตู้
氧化剂
还原剂
粗硅
硅及合金的用途
晶体管
硅及 合金
太阳能电池
变压器铁芯
集成电路
耐酸设备
二、SiO2与光导纤维
人教版化学必修一《无机非金属材料的主角——硅》教学教学课件
1、 二氧化硅（SiO2)
SiO2是最重要的化合物。地球 上存在的天然二氧化硅约占地 壳含量的12%，其存在形式有 结晶形和无定形两大类，通称 为硅石。
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p t
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p 的主角— — 硅》教学 课件p p t
（5）用途
物质的性质决定用途，SiO2有哪些用途呢？
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p t
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p t
SiO2的用途
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p t
现象：溶液变红，加入盐酸后生成 胶状沉淀。
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p t
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p t
（2）性质：
①白色胶状，难溶。 ②弱酸性（酸性 H2SiO3 < H2CO3） 不能使指示剂变色。 ③ 脱水形成硅胶。硅胶多孔，吸附 水分能力强，常用作实验室和袋装食 品等的干燥剂，也可用作催化剂的载 体。
因为硅和碳一样,其原子既不易失去又不易 得到电子,主要形成四价的化合物。所以常 温下，碳、硅单质的化学性质不活泼。
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p t
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p t
思考2: 自然界有无游离态的碳？
自然界有无游离态的硅？
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p t
本节总结 一、二氧化硅和硅酸
SiO2是最重要的化合物。地球 上存在的天然二氧化硅约占地 壳含量的12%，其存在形式有 结晶形和无定形两大类，通称 为硅石。
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p t
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p 的主角— — 硅》教学 课件p p t
（5）用途
物质的性质决定用途，SiO2有哪些用途呢？
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p t
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p t
SiO2的用途
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p t
现象：溶液变红，加入盐酸后生成 胶状沉淀。
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p t
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p t
（2）性质：
①白色胶状，难溶。 ②弱酸性（酸性 H2SiO3 < H2CO3） 不能使指示剂变色。 ③ 脱水形成硅胶。硅胶多孔，吸附 水分能力强，常用作实验室和袋装食 品等的干燥剂，也可用作催化剂的载 体。
因为硅和碳一样,其原子既不易失去又不易 得到电子,主要形成四价的化合物。所以常 温下，碳、硅单质的化学性质不活泼。
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p t
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p t
思考2: 自然界有无游离态的碳？
自然界有无游离态的硅？
人教版化学必修一《无机非金属材料 的主角— — 硅》教学 课件p p t
本节总结 一、二氧化硅和硅酸
人教必修1第四章第一节 无机非金属材料的主角 --硅课件优秀课件PPT
SiO2：空间结构呈 正四面体，性质稳 定，熔沸点高，硬 度大，难溶于水 （物理性质）
二氧化硅的存在形态常以结晶形和无定 形存在：如：
水晶 结晶形（石英晶体）
玛瑙
统称
硅石
无定形 ：硅藻土
水
玛
硅
晶
瑙
藻
土
二氧化硅的用途：
二氧化硅可用来生产光导纤维、玻璃等，光导纤维的通信 容量大，抗干扰性能好，传输的信号不易衰减，能有效提 高通信效率。
硅太阳能电板
硅晶片
CPU 电脑中央处理器
高纯硅的制备：
工业上制备高纯硅，一般需要先制得纯度为98%左右的粗硅，再以 其为原料制备高纯硅。例如，可以将粗硅转化为三氯硅烷(SiHCl3), 再经氢气还原得到高纯硅。
石英砂
1800~2000℃
粗硅
300℃
SiHCl3 1100℃
高纯硅
焦炭
（1）
HCl
H2
（2） （3）
主要涉及的方程式：
(1)SiO2+2C 1800~2000℃ Si+2CO↑ 【粗硅的制备】 (2)Si+3HCl 300℃ SiHCl3+H2
(3)SiHCl3+H2 1100℃ Si+3HCl 【高纯硅】
而硅的氧化物-二氧化硅SiO2是生活中比较常见的，下面是他的空间 结构
二、二氧化硅
第一节 无机非金属材料的主角 --硅
一、硅 化学符号Si，原子序数14，相对原子质量为28.09，位于元素周期
表第三周期、第IVA族，最外层电子数为4，有无定形硅和晶体硅 两种形式存在。
物理性质：晶体硅有灰黑色金属光泽，熔沸点高，硬度大，良 好的半导体材料
人教版高中化学必修一第四章第一节无机非金属材料的主角——硅课件(共27张PPT)
第四章 非金属及其化合物
第一节《无机非金属材料的主角---硅》
《硅酸盐和硅单质》
硅酸盐(silicate)
什么是硅酸盐？ 由硅、氧和金属组成的化合物的总称。 结构复杂的固体物质，大多数不溶于水，化学 性质稳定。
硅酸盐组成的氧化物表示
Na2SiO3 Na2O•SiO2
高岭石 Al2（Si2O5）（OH）4
铝酸三钙等
陶器
瓷器
陶瓷
原料：黏土 条件：高温烧结
三、新型无机非金属材料的特性
1.能承受高温、强度高。 例如：氮化硅陶瓷在1200℃左右的高温下， 仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶 片、轴承、永久性模具等。
2.具有电学特性，一些新型无机非金属 材料可以作为半导体、导体、超导体等， 一些绝缘性料常被用于集成电路的基 板。
4. 具有生物特性。有些新型无机非金属材料强度高、 无毒、不溶于水，对人体组织有较好的适应性，可 直接植入人体内，用这类材料制成的人造牙齿、人 造骨骼，已被应用在医疗上。
人 造 关 节
金刚石、晶体硅的微观结构
硅 的化学性质
① 常温下稳定，不与H2SO4、HNO3、 Cl2、O2等强 氧化剂反应 仅与少数物质反应：
+C SiO2高温粗硅
+Cl2 高温
SiCl4 精馏+H2 高温
Si
小结
1、硅：有金属光泽、半导体
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+H2 Si+4HF=SiF4+2H2 2、二氧化硅：高硬度高熔点
SiO2+H2O= SiO2+4HF=SiF4+2H2O 3、硅酸钠的性质 硅酸：难溶，弱酸 玻璃、陶瓷、水泥的制造和主要成份
第一节《无机非金属材料的主角---硅》
《硅酸盐和硅单质》
硅酸盐(silicate)
什么是硅酸盐？ 由硅、氧和金属组成的化合物的总称。 结构复杂的固体物质，大多数不溶于水，化学 性质稳定。
硅酸盐组成的氧化物表示
Na2SiO3 Na2O•SiO2
高岭石 Al2（Si2O5）（OH）4
铝酸三钙等
陶器
瓷器
陶瓷
原料：黏土 条件：高温烧结
三、新型无机非金属材料的特性
1.能承受高温、强度高。 例如：氮化硅陶瓷在1200℃左右的高温下， 仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶 片、轴承、永久性模具等。
2.具有电学特性，一些新型无机非金属 材料可以作为半导体、导体、超导体等， 一些绝缘性料常被用于集成电路的基 板。
4. 具有生物特性。有些新型无机非金属材料强度高、 无毒、不溶于水，对人体组织有较好的适应性，可 直接植入人体内，用这类材料制成的人造牙齿、人 造骨骼，已被应用在医疗上。
人 造 关 节
金刚石、晶体硅的微观结构
硅 的化学性质
① 常温下稳定，不与H2SO4、HNO3、 Cl2、O2等强 氧化剂反应 仅与少数物质反应：
+C SiO2高温粗硅
+Cl2 高温
SiCl4 精馏+H2 高温
Si
小结
1、硅：有金属光泽、半导体
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+H2 Si+4HF=SiF4+2H2 2、二氧化硅：高硬度高熔点
SiO2+H2O= SiO2+4HF=SiF4+2H2O 3、硅酸钠的性质 硅酸：难溶，弱酸 玻璃、陶瓷、水泥的制造和主要成份
化学课件《硅、无机非金属材料》优秀ppt1 鲁科版
97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。 爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。――[J·E·丁格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。――[英国哲学家培根] 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。――[马塞尔·普劳斯特] 100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。――[罗丹] 101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。――[托尔斯泰] 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候――。[叔本华] 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。――[梭罗] 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。――[威廉·彭] 105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。――[戴尔·卡内基] 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。――[约翰·罗伯克] 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。――[撒母耳·厄尔曼] 108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。――[卡雷贝·C·科尔顿] 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。――[戴尔·卡内基] 110.每天安静地坐十五分钟·倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。――[艾瑞克·佛洛姆] 111.你知道何谓沮丧---就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。－－[坎伯] 112.「伟大」这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。――[布鲁克斯] 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。――[罗根·皮沙尔·史密斯] 114.要经常听.时常想.时时学习，才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望，也不肯学习的人，没有生存的资格。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2021/2/6
7
4.硅的化学性质 （1）常温下,化学性质稳定 例如,常温下，不易与H2、O2、Cl2、
硫酸、硝酸、盐酸等物质反应
（2）常温下只与碱、氢氟酸、氟气 反应
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
Si+4HF=SiF4↑ +2H2↑
S2i0+21/22/6 F2=SiF4
8
（3）加热,Si能与某些非金属单质反应
第一节 硅 无机非金属材料
2021/2/6
1
硅谷 silicon valley
“斯坦福科研工业区”是美国电子和计算机工业 中 心,位于美国西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊，圣 克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长48公里，宽16公里 的长条形地带上。由于它集中了全世界90％以上的著名 半导体公司，而半导体的基本元件是硅片。
2021/2/6
12
（一）、二氧化硅(SiO2)
二氧化硅(
天然硅石)
结晶形
无定形
水晶 玛瑙
石英晶体是结晶的SiO2,无色透明的叫做水晶， 具有彩色环带状或层状的叫玛瑙
2021/2/6
13
水晶
玛瑙
2021/2/6
14
3.SiO2的结构
2021/2/6
空间网状结构 性质很稳定
15
根据SiO2的存在和应用,请你分析以下 问题: SiO2具有哪些物理性质?化学稳定 性如何？你的根据是什么？ SiO2这些性 质是由什么决定的？
Si
+14 2 8 4
C
+6
24
硅是构成岩石和许
碳是构成有机
多矿物的主要元素
物的主要元素
1、硅与碳的原子结构相似,最外层均有4个电子
2、硅与碳结构相似,因而性质相似
3、硅与碳既不易失去电子,也不易得到电子，
主要形成四价化合物．
2021/2/6
6
分组讨论:
硅属于哪类物质?这类物质都具 有那些化学性质？请大胆猜想硅可能 具有那些化学性质？
2021/2/6SiO2+H2O≠H2SiO3
22
学以致用 （1）为什么在实验室中盛放NaOH
溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？
答:玻璃中的SiO2 与NaOH 反应生 成有粘胶性的硅酸钠
（2）实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？ 答:HF能腐蚀玻璃,因此，盛装氢氟酸不能 用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。
2.最早使用的半导体材料 锗 ,现在 最广泛使用的半导体材料 硅 。
2021/2/6
4
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。
物
理 性 质
晶体硅的结构类似于金刚石,熔点 半导体材料
和沸点都很高，硬度大。
导电性介于导体和绝缘体之间。
2021/2/6
5
由下列结构示意图你能得到什么结论?
高温
CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑
高温
Na2CO3+SiO2====Na2SiO3+CO2↑
2021/2/6
21
④特性:与氢氟酸反应
SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O
用途: 刻蚀玻璃花纹
结论: 氢氟酸不能用玻璃瓶盛装, 而盛在塑料瓶。
二氧化硅的注意点:
不与水反应（如何制取硅酸？）
实验4-1 :试管中加入2ｍL Na2SiO3饱和溶液,滴入1滴酚
酞试液，再用胶头滴管逐滴滴入稀盐酸，边滴边振荡，至 红色变浅并接近消失停止，观察现象。并填写下表：
滴入酚酞溶液显红色,再滴入盐酸红色消 失，并有透明胶状物质生成
Na2SiO3溶液呈碱性,与酸反应生成了H2SiO3
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3+ 2NaCl
△ ① Si+O2=====SiO2 （燃烧,放出大量的热）
高温 ② Si+2Cl2======SiCl4
（4）加热,Si能与某些金属单质反应
2021/2/6
9
5.硅的制备 高温
SiO2 +2 C====Si+2CO↑
（粗硅）
高温
SiO2 +3 C====SiC+2CO↑
（金刚砂）
提 纯:
高温
Si+2Cl2==SiCl4
2021/2/6
2
金属在地壳中的含量
1
其他 1.20%
氢0.16%
镁2.00% 钾2.47%
2 钠2.74% 3 钙3.45%
铁4.75%
4
氧48.6%
硅26.3%
5
6 7 铝7.73%
8
2021/2/6
93
一、单质硅与半导体材料 1.硅元素在自然界中全部以 化合 态存
在,硅元素在地壳中的含量居第 二位 仅次于 氧 。
（3）某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟 酸反应,推断SiO2为两性氧化物。是否正确?
错误。两性氧化物与酸、碱反应生成盐和水
2021/2/6
23
2 、用途:制光导纤维、电子工业重要部件、光学 仪器、耐高温化学仪器、利用石英晶体制造石 英电子表、石英钟等。
2021/2/6
24
（二）、硅酸 ( H2SiO3 )
高温
2021/2/6 SiCl4+2H2==Si+4HCl
10
（高纯硅）
5、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
2021/2/6
11
二、二氧化硅与光导纤维
1.自然界中存在
石英岩 水晶 玛瑙 沙子
2021/2/6
17
讨论:已知二氧化硅是一种酸性氧化 物,其中硅的化合价为＋4价，请你预测 二氧化硅的化学性质。
(1) 属类: SiO2为酸性氧化物
(2) 价态: SiO2中Si显+4价为最高价
(3) 特性
2021/2氧化物
不反应
2021/2/6
SiO2+2NaOH= Na2SiO3+H2O
2021/2/6
25
1、制备
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl
高温
SiO2+CaO =CaSiO3
高温
19
3.二氧化硅的化学性质 （1）酸性氧化物的通性
① 与强碱反应
SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
结论: 盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞, 可用橡胶塞。
2021/2/6
20
②与碱性氧化物反应
高温 SiO2+CaO=====CaSiO3 ③与某些盐反应
物理性质 硬度大、熔点高、难溶于水
:___________________________________
化:__学__稳_定__性_____很__稳__定____________
2021/2/6
16
分组讨论:
（1） 二氧化硅属于哪类物质? （2）这类物质都有那些化学性质？ （3）二氧化硅可以和那些物质反 应？