内容正文:
无机非金属材料
第二课时 新型无机非金属材料
一、硅的性质、制备及应用
1. 硅单质(Si)
(1)在元素周期表中的位置
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渡位置,其单质的导电性介于导体与绝缘体之间,是应用最为广泛的半导体材料。
(2)自然界存在形式
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。
(3)物理性质
颜色、状态 光泽 熔点 硬度 导电性 质地
灰黑色固体
金属光泽
高
大
半导体
脆
(4)化学性质
①常温下,硅的化学性质不活泼,只与F2、HF(氢氟酸)、强碱(如NaOH)溶液反应。
Si的特性
类比Al与强碱的反应
②加热条件下和某些非金属单质(如O2、Cl2、C)发生反应。
(5)用途
①用作半导体材料。
②制作计算机芯片。
③制造光电池,将光能直接转化为电能。
2. 硅的制备
(1)粗硅的制备
(2)高纯硅的制备
其中涉及的主要化学反应为:
课堂练习:
1. 我国已跨入“互联网+”时代,而“互联网”的建设离不开新型无机非金属材料硅。下列物品中用到硅单质的是( )
A. 陶瓷餐具 B. 石英钟表
C. 计算机芯片 D. 光导纤维
C
2. 工业上制造金刚砂(SiC)的反应的化学方程式为:
,在这个氧化还原反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比是( )
A. 1:2 B. 2:1
C. 1:3 D. 3:5
A
二、二氧化硅的性质和应用
1. 二氧化硅(SiO2)
(1)存在
SiO2广泛存在于自然界中,是沙子、石英的主要成分。
(2)物理性质
颜色、状态 熔点 硬度 溶解度 导电性
无色晶体
很高
大
不溶于水
不导电
(3)化学性质
①具有酸性氧化物的通性:
a. 常温下SiO2与强碱溶液反应生成盐和水
b. 与碱性氧化物反应生成盐
盛NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞
②弱氧化性
③特性:SiO2能与氢氟酸反应
注意:除氢氟酸外,二氧化硅不与其他任何酸(如浓硫酸、浓硝酸等)发生反应。
氢氟酸腐蚀玻璃
(4)用途
①用于生产光导纤维。
②