硅與無機(jī)非金屬材料

1、第四章 第1節(jié)硅與無機(jī)非金屬材料【教學(xué)目標(biāo)】1.知識技能目標(biāo)：掌握硅、二氧化硅的物理化學(xué)性質(zhì)，粗硅的制法。認(rèn)識硅、二氧化硅作為無機(jī)非金屬材料的 特性及其用途。2.方法與過程目標(biāo)：學(xué)習(xí)從不同的角度出發(fā)對常見材料進(jìn)行分類的方法，能根據(jù)同一類別不同物質(zhì)的性質(zhì)歸納出 該類物質(zhì)的通性，并能運(yùn)用通性簡單預(yù)測其他物質(zhì)的性質(zhì)。3. 情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)通過對作為計算機(jī)、光通信等高科技關(guān)鍵材料的硅、二氧化硅等無機(jī)非金屬材料的學(xué)習(xí)，利 用學(xué)生對高科技的濃烈興趣，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的興趣?！局攸c(diǎn)、難點(diǎn)】硅、二氧化硅的主要性質(zhì)【預(yù)習(xí)提綱】、單質(zhì)硅和半導(dǎo)體材料等,1、無機(jī)非金屬材料主要包括:屬于傳統(tǒng)非金屬材料。2、半導(dǎo)體材

2、料指導(dǎo)電能力介于之間的一類材料。最早使用的半導(dǎo)體材料是現(xiàn)已成為應(yīng)用廣泛的半導(dǎo)體材料。3、硅的物理性質(zhì)兩種。單質(zhì)硅有晶體硅是色，有光澤、硬而脆的固體。4、硅的化學(xué)性質(zhì):常溫下: 加熱條件下:5、硅的用途硅用于制造，此外硅合金可用于制造二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維的主要成分就是二氧化硅。1、二氧化硅廣泛存在于自然界中,2、二氧化硅的組成和性質(zhì)(1)二氧化硅晶體由構(gòu)成，晶體中硅原子和氧原子的個數(shù)之比是它的高,大，透明二氧化硅晶體俗稱水晶， 水晶常用來制造等。光導(dǎo)纖維的主要成分:(2)化學(xué)性質(zhì):酸性氧化物: 特性:3、二氧化硅的用途:【教學(xué)過程】.現(xiàn)實(shí)生活I(lǐng)<-# '瓷器水晶太陽能電池板沙灘一

3、、單質(zhì)硅和半導(dǎo)體材料【方法介紹】:研究物質(zhì)主要從存在、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備、用途等幾個角度加以考慮?！鹃喿x】107、108頁教材，了解硅的存在和物理性質(zhì):1、硅的存在自然界存在形態(tài):，地殼當(dāng)中元素含量居第位。單質(zhì)硅有兩種同素異形體。(從組成的角度看，晶體硅和無定形硅之間是什么關(guān)系？還有哪些物質(zhì)具有相同的關(guān)系？)2、硅的性質(zhì):物理性質(zhì)：色,質(zhì)地，導(dǎo)電性【討論】利用所學(xué)過初中原子結(jié)構(gòu)知識及非金屬元素的性質(zhì)，預(yù)測硅的化學(xué)性質(zhì)。2、硅的化學(xué)性質(zhì):常溫下,硅的化學(xué)性質(zhì)之外的物質(zhì)一般不反應(yīng)。【了解】Si+2F2 = SiF 4Si+4HF = SiF4+2HSi+2NaOH+H 2O = Na2SiO3+2H

4、加熱條件下,與氧氣的反應(yīng)方程式該反應(yīng)轉(zhuǎn)移個電子，硅的價態(tài)為【討論】通過以上學(xué)習(xí)，什么原因使硅取代錯成為廣泛使用的半導(dǎo)體材料?3、硅的用途:4、粗硅的制備方程式（從氧化還原角度分析反應(yīng)方程式，注意產(chǎn)物）【小資料】：硅芯片、大規(guī)模集成電路及相應(yīng)的計算機(jī)技術(shù)都需要有高純度的硅才能實(shí)現(xiàn),所以需要對粗硅進(jìn)行提純:Si咼溫（粗硅）+2Cl2=SiCI 4 SiCI4+2HI咼溫I：=Si （高純硅）+4HC1【引入】生活中最常見的還是二氧化硅即石英、沙子的主要成分石英坩堝1、二氧化硅的組成及物理性質(zhì)-i-Q-SS-Q-si-6AA組成：曲基 A昇 A組成,dAi牛T汁存在:感刊鶴子2、二氧化硅的性質(zhì)物理性

5、質(zhì)：狀態(tài)，溶解性，硬度，導(dǎo)電性【討論】從物質(zhì)分類角度，預(yù)測二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)總結(jié):酸性氧化物的通性：*與水反應(yīng);與堿反應(yīng):與堿性氧化物反應(yīng): 與部分鹽反應(yīng):特性：與氫氟酸反應(yīng)此反應(yīng)的用途:【討論】 1、實(shí)驗(yàn)室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸（HF）?實(shí)驗(yàn)室盛放NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道是為什么嗎？2、二氧化硅和二氧化碳同為正四價非金屬的氧化物,他們的性質(zhì)存在哪些差異二氧化碳二氧化硅物質(zhì)分類與堿性氧化物的反應(yīng)與堿的反應(yīng)與水的反應(yīng)與酸的反應(yīng)【閱讀】教材109頁了解光導(dǎo)纖維回答以下問題（1）光導(dǎo)纖維概念（2）成分（3）原理3、光導(dǎo)纖維（了解）（1）光導(dǎo)纖維概念（2）成分（3）原理【課

6、堂小結(jié)】本節(jié)課重點(diǎn)介紹了硅及二氧化硅的存在、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途及制備的 相關(guān)問題。單質(zhì)硅：硅元素在自然界化合態(tài)；常溫很穩(wěn)定，高溫與氧氣反應(yīng);用在半導(dǎo)體及合金工業(yè)上。二氧化硅：自然界形式多樣；具有酸性氧化物的通性和自己的特性；用途很廣泛。當(dāng)堂鞏固1常溫下不能與硅反應(yīng)的是(A)氫氟酸氯氣(B)氟氣(C)氫氧化鈉溶液D)2不能直接由氧化物和水生成的酸是(A) H2SO4B) H 2SO3C) H2SiO3D)H2CO33、生石灰中往往含有雜質(zhì)CaCO和SiO2,要檢驗(yàn)是否存在這兩種雜質(zhì)，最好選用(A)水(B)鹽酸(C)燒堿濃溶液(D)硫酸鈉4、下列物品或設(shè)備：水泥路橋、門窗玻璃、水晶鏡片、石英鐘表、瑪

7、瑙手鐲、硅太陽能電池、光導(dǎo)纖維、計算機(jī)芯片。所用材料為SiO2或要用到SiO2的是(A C D 全部5作為半導(dǎo)體材料的硅在太陽能發(fā)電過程中具有重要的作用。下面關(guān)于硅的敘述中，正確的是(硅的活潑性比碳強(qiáng)，只有在高溫下才能跟氫氣起化合反應(yīng)硅是構(gòu)成礦物和巖石的主要元素，硅在地殼中的含量在所有的元素中居第一位硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在自然界中可以以游離態(tài)存在硅在電子工業(yè)中，是重要的半導(dǎo)體材料6 關(guān)于硅的說法不正確的是A. 晶體硅是非金屬元素，它的單質(zhì)是灰黑色的有金屬光澤的固體B. 晶體硅的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體C. 硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)D. 加熱到一定溫度時，硅能

8、與氧氣反應(yīng) 7. 光纖通信 70年代后期發(fā)展起來的一種新型通信技術(shù)，目前長距離光纖通信系統(tǒng)已投入使用，光纖通信的光學(xué)纖維是由下列哪種物質(zhì)經(jīng)特殊工藝制成的A .碳B 石英鍺D 硅&硅、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)很不活潑,幾乎所有的酸都不與其反應(yīng)，但有一種酸能夠和二者發(fā)生反應(yīng)，這種酸是（A .濃鹽酸B.硫酸C .硝酸 D課后拓展1.下列關(guān)于碳和硅的敘述中,不正確的是（2.3.A.+4價氧化物都與氫氧化鈉溶液反應(yīng)C.氧化物都能溶于水生成相應(yīng)的酸下列關(guān)于 SiQ2和CQ的敘述中不正確A.都能溶于水，所得溶液呈酸C.都能與固體碳酸鈉及焦炭反應(yīng)的是能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是B.D.(單質(zhì)在加

9、熱時都能與氧氣反應(yīng)碳和硅兩種元素都有能導(dǎo)電的單質(zhì)都是酸性氧化物，都能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)SiO2可用于制光導(dǎo)纖維，干冰可用于人工降雨A. CQ溶于水形成碳酸，SiQ2難溶于水B. CQ通入可溶性硅酸鹽中析出硅酸沉C.高溫下SiQ2與碳酸鹽反應(yīng)生成 CQD.氯化氫通入可溶性碳酸鹽溶液中放出氣體,通入可溶性硅酸鹽溶液中生成沉淀4.A . B .C . D .鹽酸、濃硫酸、氧氣、氫氟酸、氫氧化鉀溶液中，能與地殼中含量第一和第二的兩元素形成的化合物起化學(xué)反應(yīng)的是（5. 實(shí)驗(yàn)室可用廣口瓶貯存固體試劑，細(xì)口瓶中存放液體試劑，但是有些試劑必須貯存在具有橡膠塞的玻璃試劑瓶中。以下物質(zhì)必須貯存在具有橡膠塞的玻璃試劑瓶中的是:KQH溶液鹽酸水玻璃（硅酸鈉溶液）氫氟酸澄清石灰水