内容正文:
第1节 硅 无机非金属材料
第四章 材料家族中的元素
高一化学组 吕荣海
硅芯片
光导纤维
水晶艺术品
玻璃制品
阅读课本107页:
了解无机非金属材料分类和主要特性,
并知道一些常见的产品
无机非金属材料
特点:
分类:
耐高温、硬度高、抗腐蚀、
有的还有光电特性
传统无机
非金属材料
新型无机
非金属材料
例子:玻璃、水泥、
陶瓷等硅酸盐材料
例子:高温结构陶瓷、
生物陶瓷、压电陶瓷
硅元素在地壳中的含量
一:单质硅与半导体材料
阅读课本107-108页知识:思考下列问题问题。
1、 硅以什么形态存在于自然界中?
2 、 硅单质有几种同素异形体?
3、 硅的导电性怎样?
4、 硅有什么物理性质?
1、硅只有化合态,无游离态;在地壳中含量
居第二位。例:二氧化硅和硅酸盐等。
2、硅两种同素异形体:
晶体硅和无定形硅(非晶硅).
3 、硅导电性介于导体和绝缘体之间,是半导体。
晶体硅是灰黑色 、硬而脆、有金属光泽的固体。单质硅是良好的半导体材料
(一)、单质硅的物理性质
最外层电子数都是4个。
硅和碳一样,其原子既不易失去又不易得到电子。
结论:常温下硅的化学性质不活泼。
解释:
硅原子原子核外电子排布情况是怎样的?
我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同?
硅的原子结构示意图
碳的原子结构示意图
(二)、化学性质
在常温下,硅的化学性质不活泼,它不易与氢气、氧气、氯气、硫酸、硝酸等物质发生反应。
1、在常温下,硅可以和氟气(F2)、
氢氟酸(HF)和强碱反应。
Si+4HF=SiF4 ↑+2H2↑
Si+2F2=SiF4 ↑(气体)
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
Si+2Cl2==SiCl4(常温下易挥发的液体)
Si+2H2 == SiH4(易自燃生成SiO2和H2O)
高温
(三)、工业制粗硅:
SiO2 + 2C === Si + 2CO ↑
高温
工业上,用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到
含有少量杂质的粗硅
2、在加热的条件下。
硅能与某些非金属单质反应
Si +O2 == SiO2
Si+C == SiC金刚砂
高温
(四).硅的用