第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅ppt

1、 第四章第四章非金屬及其化合物非金屬及其化合物硅谷硅谷:思考思考:提及到提及到“硅硅”這一個(gè)詞這一個(gè)詞,你能聯(lián)想到哪些你能聯(lián)想到哪些?美國(guó)新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)美國(guó)新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū),電子技術(shù)研電子技術(shù)研究中心究中心,計(jì)算機(jī)生產(chǎn)的重要基地計(jì)算機(jī)生產(chǎn)的重要基地,位于加利位于加利福尼亞州圣弗朗西斯科南端福尼亞州圣弗朗西斯科南端.半導(dǎo)體半導(dǎo)體:單晶硅是半導(dǎo)體器材的核心材料單晶硅是半導(dǎo)體器材的核心材料,硅半導(dǎo)硅半導(dǎo)體是集成電路的主要材料體是集成電路的主要材料,估計(jì)在估計(jì)在21世世紀(jì)紀(jì),硅仍然會(huì)占半導(dǎo)體材料的硅仍然會(huì)占半導(dǎo)體材料的95%以上以上.沙子、石英、水晶沙子、石英、水晶:主要成分是硅的氧化物

2、主要成分是硅的氧化物光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維: 從石英玻璃熔融體中從石英玻璃熔融體中,拉出直徑為拉出直徑為100微米的細(xì)絲微米的細(xì)絲.再把千百根光導(dǎo)纖維組合并增強(qiáng)處再把千百根光導(dǎo)纖維組合并增強(qiáng)處理理,就制成成光纜就制成成光纜,其優(yōu)點(diǎn)其優(yōu)點(diǎn):質(zhì)輕質(zhì)輕,體積小體積小,輸送距離長(zhǎng)輸送距離長(zhǎng),保密性好保密性好,成成本低本低.1無(wú)機(jī)非金屬材料的主角無(wú)機(jī)非金屬材料的主角硅硅Si在地殼中含量豐富，僅次于在地殼中含量豐富，僅次于O，約占約占.Si是一種親氧元素是一種親氧元素?zé)o游離態(tài)無(wú)游離態(tài)化合態(tài)：硅的氧化物和硅酸鹽化合態(tài)：硅的氧化物和硅酸鹽從原子角度認(rèn)識(shí)硅原子從原子角度認(rèn)識(shí)硅原子既不易失去電子既不易失去電子,也不易得

3、到電子也不易得到電子,主要形成主要形成四價(jià)化合物四價(jià)化合物.一一.二氧化硅二氧化硅(SiO2)天然的SiO2約占地殼質(zhì)量的約占地殼質(zhì)量的12%硅石硅石結(jié)晶形結(jié)晶形無(wú)定形無(wú)定形石英石英 水晶水晶瑪瑙瑪瑙硅藻土硅藻土水水晶晶瑪瑙瑪瑙結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):SiO4四面體四面體 每每1個(gè)個(gè)Si原子周?chē)Y(jié)合原子周?chē)Y(jié)合4個(gè)個(gè)O原原子，子，Si在中心在中心,O在四個(gè)頂角在四個(gè)頂角. 同時(shí)每同時(shí)每1個(gè)個(gè)O原子周?chē)Y(jié)合原子周?chē)Y(jié)合2個(gè)個(gè)Si原子相結(jié)合。原子相結(jié)合。 二氧化硅中氧原子與硅原子二氧化硅中氧原子與硅原子個(gè)數(shù)比為個(gè)數(shù)比為2：1,通常用通常用SiO2來(lái)來(lái)表示二氧化硅的組成表示二氧化硅的組成.3.弱氧化性弱氧化性Si

4、O2+2C = Si+2CO4.與某些鹽反應(yīng)與某些鹽反應(yīng)SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3+CO2SiO2 + CaCO3 = CaSiO3+CO21. 為什么在實(shí)驗(yàn)室中盛放為什么在實(shí)驗(yàn)室中盛放NaOH 溶液的試溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？ 實(shí)驗(yàn)室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸？實(shí)驗(yàn)室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸？HF能腐蝕玻璃，因此，盛裝氫氟酸不能用玻璃試能腐蝕玻璃，因此，盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。劑瓶而要用塑料瓶。3.某同學(xué)根據(jù)某同學(xué)根據(jù)氫氟氫氟酸反應(yīng)酸反應(yīng),推斷推斷 現(xiàn)象現(xiàn)象 結(jié)論結(jié)論 反應(yīng)式反應(yīng)式 二二.硅酸硅酸 (H2SiO3)制制

5、備備:可溶性硅酸鹽（如可溶性硅酸鹽（如Na2SiO3）與酸反應(yīng)與酸反應(yīng) 酸性比碳酸弱酸性比碳酸弱.小結(jié)小結(jié):1.SiO2 存在形態(tài)存在形態(tài) 物理性質(zhì)物理性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)2. 用途用途 二氧化碳二氧化碳二氧化硅二氧化硅空氣空氣硅石、石英、水晶、硅石、石英、水晶、瑪瑙、沙子、硅藻土瑪瑙、沙子、硅藻土熔、沸點(diǎn)低，熔、沸點(diǎn)低， 微溶于水微溶于水熔點(diǎn)高，硬度大，不溶于水熔點(diǎn)高，硬度大，不溶于水CO2+H2O=H2CO3不反應(yīng)不反應(yīng)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO 高溫高溫CaSiO3存存 在在物理性質(zhì)物理性質(zhì)不反應(yīng)不反應(yīng)與氫氟酸反應(yīng)與氫氟酸反應(yīng)SiO2+4HF=SiF4+2H2O化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)與水反應(yīng)與與NaOH反應(yīng)反應(yīng)與與CaO