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1、第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料第1课时硅和二氧化硅学习目标1. 了解硅的物理性质、化学性质。2. 了解二氧化硅的性质，相识硅、二氧化硅作为无机非金属材料的特性及其用途。学习重点二氧化硅的性质。学习难点硅及二氧化硅的性质和用途。学习探究一、单质硅与半导体材料1 .半导体材料特指导电实力介于和 之间的一类材料，最早运用的半导体材料是，现在运用最广泛的半导体材料是。2 .硅元素的存在在地壳里，硅的含量仅次于，全部以 态存在，主要存在形式为二氧化硅和 o3 .单质硅硅的同素异形体有：和 o(2)物理性质：晶体硅是 色、有 光泽、硬而脆的固体。(3)化学性质：加热条件下与Ch反应的化学方程
2、式为 o(4)制备：用焦炭还原Si02的化学方程式为 o(5)用途硅：制造晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等。硅合金：a.含硅4%的钢可制造变压器铁芯。b.含硅15%左右的钢具有耐酸性，制耐酸设备。留意 硅化学性质不活泼，但自然界中没有游离态的硅。(2)非金属单质一般为非导体，但Si为半导体。(3)Si的还原性强于C,但C能在高温下还原出Si： SiO2+2CBSi+2COTo (4)非金属单质跟强碱溶液作用一般无比放出，但Si能与强碱溶液反应放出H2： Si + 2NaOH + H2O=Na2SiO3+ 2H2T。(5)非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能与氢氟酸反应：Si+4HF
3、=SiF4T + 2H2To二、二氧化硅与光导纤维1 .二氧化硅(SiO2)存在：沙子、石英的主要成分，透亮的石英晶体俗称 O结构：由 和 构成。(3)物理性质：熔点、硬度、溶于水。(4)化学性质(用化学方程式填空)留意SiO2不溶于水，也不与水反应，不能干脆将其与水反应来制取H2SiO3。(2)非金属氧化物的熔、沸点一般较低，但SiCh的熔、沸点很高。酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟氢氟酸反应。2 .光导纤维（1）主要成分：O（2）用途：光纤通讯、能量传输、信息处理。学习小结1 .硅元素在地壳中的含量仅次于氧，处于其次位。2 .单质硅用作半导体材料，二氧化硅用于制光导纤维。3 .晶体
4、硅、二氧化硅均由原子干脆构成。4 .二氧化硅是不溶于水也不与水反应的酸性氧化物。5 .重要的化学方程式：SiO2+ 2c 且曼 Si + 2cOf（制粗硅）SiO2+4HF=SiF4f +2H2。（雕刻玻璃）SiO2+2NaOH=Na2SiO3 + H2O（ei? NaOH 溶液，不能用磨口玻璃塞）当堂检测1 .推断正误。Si02能与氢氟酸反应，说明Si02是一种碱性氧化物（）（2）1 mol SiO2中含有 6.02x1023个 SiCh 分子（）（3）不能用玻璃瓶盛放氢氟酸溶液（）（4）SiO2与NaOH溶液反应的离子方程式为SiO2+ 2OH=SiOf + H2O（）2 .下列物质属于半
5、导体材料的是（）A.金刚石B.晶体硅C.石墨D.铁丝3 .氮化硅3）是一种具有耐高温、耐腐蚀等优良性能的新型陶瓷材料，工业上可用以下 方法制取Si3N4： 3SiO2+6C + 2N2Si3N4+6COo下列说法正确的是（）A.氮化硅陶瓷可用于制造汽车发动机B.氮化硅陶瓷是良好的半导体材料C.该反应中二氧化硅作氧化剂D.该反应中氮化硅为氧化产物学习探究1 .导体绝缘体钻硅2 .氧化合硅酸盐3 .(1)晶体硅无定形硅 (2)灰黑4 4) 2C + SiO2星迪Si +2cOf二、1.(1)水晶 (2)硅原子 氧原子(4) 2NaOH + SiO2 = Na2SiO3 + H20参考答案金属 (3)Si + O2=SiCh(3)高大不SiO2+CaO 型皇 CaSiO3SiO2 + 4HF = SiF4T + 2H2O2. (l)SiO2当堂检测1 .【答案】x (2)x (3)4 (4)42 .【解析】金刚石属于绝缘体，石墨和铁丝属于导体。【答案】B3 .【解析】由题干可知氮化硅有耐高温、耐腐蚀等优良性能，所以氮化硅陶瓷可用于制造 汽车发动机，A项正确；在题给反应中，Si和0的化合价在反应前后无变更，SiCh不是氧 化剂，C项错误；N的化合价由。降为一3,故Si3W为还原产物，D项错误。