2013-2014学年高中化学鲁科版必修一课件：4.1.1《硅 二氧化硅》课件

普通高中课程标准实验教科书 化学1(必修)

第四章

材料家族中的元素

硅芯片

石英坩埚

玻璃纤维

石英灯具

水晶原石

水晶石

氮 氮 化 化 硅 硅 陶 产 瓷 品

第1 节

硅 无机非金属材料

一、单质硅与半导体材料自主学习

1、无机非金属材料主要有哪些？性能如何？陶瓷、玻璃、无机非金属涂层等。 耐高温、硬度高、抗腐蚀、(有的有光学特性)

2、你知道的传统无机非金属材料有哪些？玻璃、水泥、陶瓷等。

3、什么是半导体材料？你知道的有哪些？ 现在广泛应用的是什么？锗、硅等。 硅(地壳中含量仅次于氧)

一、单质硅与半导体材料硅的物理性质：

单质硅有晶体硅和无定形硅两种。 晶体硅是灰黑色、有金属光泽、熔沸点高、硬而 脆的固体，是重要的半导体材料。

一、单质硅与半导体材料什么原因促使硅成为一种重要的半 导体材料？

原料丰富易得，价格低， 常温下化学性质稳定。

一、单质硅与半导体材料

硅的化学性质a:在常温下，硅的化学性质不活泼，不易与O2、Cl2、H2SO4、HNO3等发生反应， 但能与F2、HF酸和强碱反应。

b:在加热时纯硅与某些非金属单质发生反应。 如研细的硅能在氧气中燃烧：Si + O2 SiO2 △

一、单质硅与半导体材料自然界中，硅以什么形态存在？如何制 取？化合态 制粗硅： SiO2+2C高温

Si+2CO ↑

粗硅提纯：

将粗硅与Cl2在高温下反应，然后把产 物蒸馏出后用氢气在高温下还原，可得 到高纯硅。(杂质不与Cl2反应)请根据所学知识和提示，写出粗硅 提纯的相关方程式。 高温 Si+2Cl2= SiCl4 高温 SiCl4+2H2 = Si+4HCl

一、单质硅与半导体材料

硅除作为半导体材料外，还有哪些用途？硅除作为半导体材料用来制集成 电路、晶体管、硅整流器外，还 可制造太阳能电池，硅合金等。 硅合金用于制造变压器、耐酸设 备等。

1、下列关于硅的叙述，不正确的是() A、硅是非金属元素，但其单质是灰黑 色有金属光泽的固体 B、硅的导电性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 任何物质反应 D、当加热到一定温度时，硅能与氧气、 氢气等非金属单质反应

2、下列关于Si的化学性质中正确的是()A、常温下能与任何酸反应 B、常温下可与强碱溶液反应

C、常温下可与氧气反应D、常温下不与任何酸反应

石英砂(主要成分是二氧化硅)

二、二氧化硅与光导纤维

二、二氧化硅与光导纤维晶体的化学式为SiO2,不表示有SiO2 分子组成，晶体中只有Si、O原子，无分 子存在。 1.存在： 沙子、石英(透明的石英即水 晶)

2.物理性质： 高 大 晶体硬度 ,熔

点 , 难 溶于水