第4章 第1节 硅 无机非金属材料（课件）-2021-2022学年高中化学必修1【导与练】高中同步全程学习（鲁科版）

化学 化学 第4章　材料家族中的元素 第1节　硅　无机非金属材料 化学 化学 [新课导入] (教师备用) 1851年在伦敦建造的水晶宫被称作“玻璃建筑的鼻祖”。水晶是一种无色透明的大型晶体矿物,因而这一灿烂辉煌的玻璃建筑物被命名为水晶宫。水晶的主要化学成分是什么?又有哪些化学性质呢?将在本课时的学习中得到答案。 化学 化学 [课标要求] 1.了解硅及二氧化硅的主要性质。2.认识硅及二氧化硅在生产、生活中的应用。3.认识新材料的开发对人类生产、生活的重要影响。 化学 化学 知识点一　单质硅与半导体材料 知识探究 梳理知识·点拨方法 1.半导体材料 (1)定义:特指导电能力介于 和 之间的一类材料。 (2)最早使用的半导体材料是 ,使用最广泛的半导体材料是 。 导体 绝缘体 锗 硅 化合 二氧化硅 化学 化学 3.硅单质 (1)分类: 和无定形硅(非晶硅)两种。 (2)晶体硅物理性质: 晶体硅 (3)化学性质 颜色 光泽 熔点 质地 导电性 灰黑色 有金属光泽 很高 硬而脆 半导体 化学 化学 4.用途 用于制造晶体管、 电路、硅整流器和太阳能电池等,其合金用于制造变压器铁芯和耐酸设备等。 思考:自然界中有碳的多种单质存在,有硅的单质吗?为什么? 提示:没有,因为硅有很强的亲氧性,在地壳形成时硅与氧易结合,难分离,因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。 集成 化学 化学 核心剖析 (4)非金属单质一般不导电,但Si为半导体,有一定的导电能力。 化学 化学 2.Si在不同条件下发生的化学反应 化学 化学 1.下列关于硅的说法不正确的是(　 　) A.硅是非金属元素,但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.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质起反应 D.当加热到一定温度时,硅能与氯气、氢气等非金属反应 过关演练 巩固知识·提升能力 C 解析:晶体硅的结构与金刚石类似,它是灰黑色有金属光泽的非金属固体,故A正确;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,故B正确;硅常温下与氢氟酸、氢氧化钠反应,故C错误;硅与氢气在加热时生成硅烷,与氯气加热生成四氯化硅,所以加热到一定温度时硅能与H2、Cl2等非金属反应,故D正确。 化学 化学 2.具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世,填补了我国计算机制造史上的一项空白,下列对晶体硅的叙述中正确的是(　 　) A.晶体硅和金刚石的物理性质相似 B.硅在地壳中含量居第二位,可以以游离态存在于自然界中 C.晶体硅是一种良好的半导体材料,但是它提炼工艺复杂,价值昂贵 D.晶体硅具有金属光泽,故它属于金属材料,可以导电 A 解析:A项,晶体硅和金刚石的熔点高、硬度大,具有相似的物理性质。B项,在自然界中没有游离态硅存在。C项,晶体硅的价格已不昂贵,已经广泛应用于电子器件及电脑配件。D项,晶体硅属于无机非金属材料。 化学 化学 3.有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普通使用的新型能源被开发利用,下列关于其有利因素的说法中,你认为不妥的是(　 　) A.便于运输、储存,从安全角度考虑,硅是最佳的燃料 B.自然界的含硅化合物易开采 C.硅燃烧放出的热量大,燃烧产物对环境污染程度低且容易有效控制 D.自然界存在大量单质硅 D 解析:有些燃料具有发热量大、无污染等优点,但从运输、储存角度却不如硅,硅是固体、常温下性质稳定,是非常安全的;另外,硅在自然界广泛存在,硅化合物易开采,其燃烧产物为SiO2,对环境污染程度低。但需要注意的是,自然界没有游离态的硅,因此,D项是错误的。 化学 化学 知识点二　二氧化硅与光导纤维 知识探究 梳理知识·点拨方法 1.二氧化硅 (1)存在 二氧化硅广泛存在于自然界中,是沙子、石英的主要成分。透明的石英晶体俗称 。 (2)物理性质 无色,熔点高,硬度大;不溶于水。 水晶 化学 化学 (3)化学性质(请用化学方程式表示) 化学 化学 2.光导纤维 (1)主要成分: 。 (2)用途:光纤通信、能量传输、信息处理。 思考1:酸性氧化物都能与水反应生成相应的酸,这种说法对吗? 提示:不对。酸性氧化物的定义是与碱反应生成盐和水的氧化物,例如:SiO2能与碱反应,属于酸性氧化物,但是不能与水反应。 思考2:由SiO2制H2SiO3至少要经过哪几步反应? SiO2 思考3:实验室中如何保存氢氟酸? 提示:因氢氟酸腐蚀玻璃;保存氢氟酸时不用玻璃瓶盛装,一般用塑料瓶。 化学 化学 核心剖析 1.CO2与SiO2性质比较 化学 化学 (3)“SiO2”是二氧化硅的化