课件 5.3 无机非金属材料（2）-高中化学必修2（新教材同步课件） (共17张PPT)

无机非金属材料（2） 讲师：黄睿 情境导入 新型的无机非金属材料 你知道吗 单质硅 石英晶体 碳化硅 知识海洋 新型无机非金属材料 材料介绍 新型无机非金属材料突破了传统的硅酸盐体系，常见类型有两种。 VS （二）一些含碳、氮元素的物质，如碳化硅、氮化硅等，在航天、能源和医疗等领域有着广泛的应用。 知识海洋 新型无机非金属材料 1.硅 硅的结构和特性 硅原子的原子结构示意图（与碳原子对比） 硅元素位于元素周期表第三周期、第ⅣA族，正好处于金属与非金属的过度位置，其单质的导电性介于导体和绝缘体之间，是应用最为广泛的半导体材料。 硅的存在形式 硅在自然界主要以硅酸盐(如地壳中的大多数矿物)和氧化物(如水晶、玛瑙)的形式存在，在地壳中的含量仅次于氧。 知识海洋 新型无机非金属材料 1.硅 ①用焦炭还原SiO2时由于焦炭过量，产物是CO而不是CO2 ②高温条件下焦炭的还原性强于硅。 高温 工业制取粗硅 工业上用焦炭还原石英砂可以制得含有少量杂质的粗硅。 反应原理：SiO2＋2C Si＋2CO↑ 将粗硅进一步提纯，才能得到高纯硅。 知识海洋 新型无机非金属材料 1.硅 高纯硅的制备的完整流程 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。 石英砂 焦炭 HCl H2 粗硅 SiHCl3 高纯硅 1800-2000℃ 300℃ 1100℃ 知识海洋 新型无机非金属材料 1.硅 高纯硅的制备中涉及的反应 SiO2＋2C Si＋2CO↑ Si＋3HCl SiHCl3＋H2 SiHCl3＋H2 Si＋3HCl 高纯硅的用途 高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。 ①利用其半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片 ②可以制成光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池。 1800~2000℃ 300℃ 1100℃ 应用探究 【例】下列关于硅的说法不正确的是(　　) A.硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体 B.硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料 C.硅在自然界中的存在形式是既有游离态也有化合态 D.加热到一定温度时，硅能与氯化氢、氧气等气体反应 【解析】硅是常见的非金属