2013年高中化学第四章第一节第1课时单质硅与半导体材料(精)

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高一化学鲁科版第四章第一节第一课时硅

例如：黏土：主要成分：Al2O3· 2SiO2· 2H2O 石英：SiO2 ；长石:钾长石 K2O.Al2O3.6SiO2 钠长石 Na2O.Al2O3.6SiO2 总结：金属氧化物写在前面，再写SiO2，最后写H2O；氧化物之间用“· ”隔开。若有两种金属氧化物, 则活泼的在前,不活泼的在后。
SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O
思考：实验室为什么不用
玻璃瓶盛装氢氟酸？
• SiO2 ＋ 4HF =SiF4↑＋ 2H2O
你知道吗？如何在玻璃上雕刻花草等?这门工艺和我们化学有什么深厚的合作关系？
雕花玻璃
硅酸（H2SiO3)
思考：二氧化硅不溶于水，如何由二氧化硅制取硅酸？ Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
1、原料主要原料：纯碱、石灰石和石英
1、
2、成分
Na2CO3
CaCO3
SiO2
玻璃工业
Na2SiO3、CaSiO3、 SiO2
3、反应原理高温 Na2CO3+SiO2== Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2 == CaSiO3+CO2↑ 4、设备玻璃熔炉
高温
玻璃的重要性质： 1）玻璃在常温下呈固态，称为玻璃态物质；
1、二氧化硅一般知识
存在：二氧化硅广泛存在于自然界中，沙二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子构成的。物理性质：熔点高、硬度大。透明的石英晶体即通常所说的水晶。用途：常用来制造电子部件、光学仪器、石英表中的压电材料、光导纤维等。
光导纤维
二、二氧化硅与光导纤维交流研讨： 1、从物质分类的角度来看，二氧化硅属于哪类物质？ 2、二氧化硅可能具有哪些化学性质？

高中化学第四章第一节第1课时单质硅与半导体材料　二氧化硅与光导纤维课件鲁科版必修1

与碳
与水化学与酸性与质 NaO
H溶液与 CaO
用途
二氧化碳 CO2＋C==高=温==2CO CO2＋H2O
H2CO3 不反应
CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O
CO2＋CaO===CaCO3
饮料、制碱
二氧化硅 SiO2＋2C==高=温==Si＋2CO↑ SiO2＋3C==高=温==SiC＋2CO↑
【思路点拨】解答此题要注意以下两点: (1)熟悉硅及其化合物的化学性质。 (2)找准特殊条件作突破口。
【解析】由图分析：A 与 O2 反应生成 B，而 B 与碳在高温下反应生成 A 可推知 A 是单质， B 是氧化物，而 A、B 均能与 NaOH 溶液反应，应确认 A 是硅，B 是二氧化硅，则 D 是硅酸钠， C 是硅酸。
化学方程式为：_S_iO__2＋__2_C__=_=高_=温_=_=_S_i_＋__2_C_O_↑___。
想一想 1．具有金属光泽的物质是否一定是金属单质？【提示】不一定。如晶体硅具有金属光泽，却是非金属单质。
二、二氧化硅和光导纤维
1．二氧化硅的结构
SiO2 晶体是由硅原子和氧原子按 1∶2 的比例构成的，每个硅原子结合__4__个氧原子，每个氧原子结合__2___个硅原子。
1．Si 的还原性大于 C，但 C 却能在高温下还原出 Si： SiO2＋2C==高=温==Si＋2CO↑。 2．非金属单质跟碱液的反应一般无 H2 放出，但 Si 与碱液(如 NaOH 溶液)反应放出 H2： Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。 3．非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但
C．硅燃烧放出的热量大，燃烧产物对环境污染程度低且容易有效控制 D．自然界中存在大量单质硅

高中化学必修一第四章第一节无机非金属材料的主角——硅教案

第四章第一节无机非金属材料的主角——硅教学目标：1.了解硅在自然界中的含量、存在；2.了解硅单质、二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质，了解两者的用途；3．了解硅酸的性质，掌握硅酸钠的用途；了解传统硅酸盐产品的用途；4．了解新型无机非金属材料的用途及开展前景；5.通过硅酸的制备，硅酸钠的性质实验，学习实验设计的思维方式。

教学重难点：重点：硅、二氧化硅和硅酸的主要性质，硅酸盐的表示难点：硅、二氧化硅的化学性质，硅酸盐的表示教学过程：同学们，我们在第三章学习了金属及其化合物，也知道在我们自然界和日常生活中，金属广泛存在，那么除了金属以外，还有非金属，从今天这节课开始，我们将学习非金属。

第四章第一节无机非金属材料的主角——硅。

地壳中的元素有哪些，同学们还记得吗？请同学们回想一下。

我们在已经学习了氧元素，那么硅元素有哪些我们要学习掌握的呢？【硅元素在自然界中的存在】〔PPT展示图片〕硅在地壳中的含量为26.3％，仅次于氧。

硅的化合物构成了地壳中大局部的岩石、沙子和土壤,约占地壳质量的90%以上。

硅在自然界的存在形态：——没有游离态，只有化合态，以二氧化硅和硅酸盐的形式存在于岩石和矿物中。

【硅和碳的比拟】我们再来看一下硅元素在元素周期表中的位置，在碳的下面，请同学们画出碳和硅的原子结构示意图〔PPT 展示另个原子结构示意图〕，硅原子和碳原子的最外电子层均有4个电子，其原子既不易失去也不易得到电子，主要形成四价的化合物。

二者的电子层数不同，所以其性质也有差异性。

碳是构成有机物的主要元素，硅是构成岩石与许多矿物的根本元素。

我们按照前面学习的顺序，了解一下硅单质。

展示图片——单质硅，归纳单质硅的物理性质。

1.物理性质：〔1〕灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体〔2〕熔、沸点高、硬度大〔3〕晶体硅是良好的半导我们了解到硅原子最外层为4个电子，既不易失去也不易得到电子，常温下硅单质的化学性质不活泼。

那硅单质具有哪些化学性质呢？〔1〕常温下只和F2、HF、强碱反响Si + 2F2 === SiF4Si + 4 HF === SiF4 + 2H2Si + 2NaOH + H2O ===Na2SiO3 + 2H2〔2〕加热时能和O2反响△Si + O2====SiO23.用途：半导体材料、制合金、制太阳能电池等4.硅的制备〔1〕SiO2+2C == Si+2CO ↑〔粗硅〕假设C过量：SiO2+3C == SiC + 2CO ↑〔2〕 Si+2Cl2 == SiCl4〔3〕SiCl4+2H2 == Si+4HCl 〔高纯硅〕常温下，单质碳、硅的化学性质都不活泼，为什么碳在自然界中有稳定的单质〔金刚石〕存在，而硅却没有，说明了什么？请同学们阅读教材第74页。

高中化学人教版必修一《第四章第一节无机非金属材料的主角-硅》课件

存在：没有游离态，只有化合态
说文解字
二氧化硅
硅酸盐
硅
硅酸盐
硅酸盐
第一关
（合作-交流）
学习二氧化硅的物理性质
你见过二氧化硅吗？请举几个例子，并说说他们的用途。分析二氧化硅的存在形态。
归纳二氧化硅具有哪些物理性质?
水晶
现代通信用光缆
光
学
光导纤维
纤维
胃
镜
无用开光刀导手纤术维
做光导纤维手术头灯
H2CO3
不与水反应
4、二氧化硅的化学性质（通常很不活泼）
（1）具有酸性氧化物的通性 A、与碱性氧化物反应生成盐
SiO2＋ CaO 高温 CaSiO3
B、与强碱反应生成盐和水
SiO2 ＋ 2NaOH =
Na2SiO3 ＋H2O
硅酸钠
（有粘性，其溶液俗称水玻璃）
迁移应用：
为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶要用橡胶塞而不能用玻璃塞（玻璃中含SiO2）？
二氧化硅 SiO2
物质分类
酸性氧化物
化与碱性氧
高温
学化物反应 CO2＋ CaO 高温 CaCO3 性（CaO）
SiO2＋ CaO
CaSiO3
质与碱反应
SiO2 ＋ 2NaOH =
（NaOH）CO2 ＋ 2NaOH = Na2CO3 ＋H2O
Na2SiO3 ＋H2O
硅酸钠
与水反应
CO2＋H2O
第四章第一节无机非金属材料的主角-硅
第1课时二氧化硅和硅酸
学习目标： 1、了解二氧化硅的结构、性质和用途 2、了解硅酸的制备和性质
“豪门二杰”
自学
【阅读】教材P74的第1~3自然段，回答

第4章第1节第1课时单质硅与二氧化硅

第1节硅无机非金属材料第1课时单质硅与二氧化硅1.掌握Si、SiO2的性质。

重点2.认识Si和SiO2在生产中的应用。

1．硅的分布与存在(1)分布：硅在自然界中分布广泛，在地壳中居第二位，仅次于氧，是构成矿物和岩石的基本元素。

(2)存在：自然界中没有游离态的硅，全部以化合态的形式存在。

2．半导体材料(1)特点：特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料。

(2)常见的半导体材料：最早使用的是锗(Ge)，现在最广泛使用的是硅。

3．硅单质(1)物理性质①单质硅有晶体硅和无定形硅两种。

②晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。

③导电性介于导体和绝缘体之间。

(2)化学性质(填写相应的化学方程式，下同)(3)制取与提纯粗硅：2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑ Si ＋2Cl 2=====△SiCl 4SiCl 4＋2H 2=====高温Si(纯)＋4HCl(4)用途：半导体材料，太阳能电池，硅合金。

[探究·升华][认知升华]硅的特性(1)Si 的还原性大于C ，但C 却能在高温下还原出Si ： SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑。

(2)非金属单质跟碱液的作用一般无H 2放出，但Si 与碱液(如NaOH 溶液)反应放出H 2：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。

(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si 却能与HF 作用：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。

(4)非金属单质一般不导电，但Si 为半导体，有一定的导电能力。

[题组·冲关]1．下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是( ) A ．氧化物都能与碱溶液反应B ．单质在加热时都能与氧气反应C ．碳和硅两种元素都有能导电的单质D ．常温下，碳和硅的单质化学性质都不活泼【解析】碳的氧化物有CO 和CO 2，CO 不能与碱溶液反应。

【答案】 A2．在高温下，碳与硅可形成SiC 。

人教版高中化学必修一第四章第一节无机非金属材料的主角——硅课件(共27张PPT)

第四章非金属及其化合物
第一节《无机非金属材料的主角---硅》
《硅酸盐和硅单质》
硅酸盐(silicate)
什么是硅酸盐？由硅、氧和金属组成的化合物的总称。结构复杂的固体物质，大多数不溶于水，化学性质稳定。
硅酸盐组成的氧化物表示
Na2SiO3 Na2O•SiO2
高岭石 Al2（Si2O5）（OH）4
铝酸三钙等
陶器
瓷器
陶瓷
原料：黏土条件：高温烧结
三、新型无机非金属材料的特性
1.能承受高温、强度高。例如：氮化硅陶瓷在1200℃左右的高温下，仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶片、轴承、永久性模具等。
2.具有电学特性，一些新型无机非金属材料可以作为半导体、导体、超导体等，一些绝缘性料常被用于集成电路的基板。
4. 具有生物特性。有些新型无机非金属材料强度高、无毒、不溶于水，对人体组织有较好的适应性，可直接植入人体内，用这类材料制成的人造牙齿、人造骨骼，已被应用在医疗上。
人造关节
金刚石、晶体硅的微观结构
硅的化学性质
① 常温下稳定，不与H2SO4、HNO3、 Cl2、O2等强氧化剂反应仅与少数物质反应：
+C SiO2高温粗硅
+Cl2 高温
SiCl4 精馏+H2 高温
Si
小结
1、硅：有金属光泽、半导体
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+H2 Si+4HF=SiF4+2H2 2、二氧化硅：高硬度高熔点
SiO2+H2O= SiO2+4HF=SiF4+2H2O 3、硅酸钠的性质硅酸：难溶，弱酸玻璃、陶瓷、水泥的制造和主要成份

2013年高中化学第四章第一节无机非金属材料的主角硅新讲义人教版必修1

2.结构 SiO2晶体是___四__面__体___空间网状结构，每个 Si周围结合___4___个O，每个O周围有__2___ 个Si，Si∶O＝__1_∶__2____。 3.物理性质熔点：__高___；硬度：__大___；溶解性：_不___ 溶于水。
SiO2＋2NaOH ===== Na2SiO3＋H2O SiO2＋4HF ===== SiF4↑＋2H2O
三、硅酸 1.物理性质颜色：__白__色__；状态：胶状固体；溶解性： __难____溶于水。 2.化学性质 (1)弱酸性向 Na2SiO3 溶液中通入适量 CO2 气体，化学方程式为：
_N__a_2_S_iO__3＋__C__O_2_＋__H__2O__=_=_=_N__a_2C__O_3_＋____
4.硅胶
SiO2 干燥剂催化剂
四、硅酸盐 1.概念硅酸盐是由__硅____、氧和金属组成的化合物的总称。 2.硅酸盐的性质硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多 _不__溶____于水，化学性质很稳定。
3.硅酸盐组成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成。例如： Na2SiO3 ： Na2O·SiO2 ；红柱石： Al2SiO5∶Al2O3·SiO2。
解析：选 D 。由于 H2SiO3 的酸性比碳酸要弱，故将水玻璃露置在空气中时，会发生以下反应而变质： Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。
要点突破讲练互动
要点一 SiO2与CO2的比较
探究导引1 为什么CO2和SiO2在化学性质上具有一定的相似性而物理性质差异很大？提示：因为二者结构不同，SiO2为立体网状结构。

高一化学第四章知识点梳理：第一节第一课时

知识点 2 二氧化硅与光导纤维
二氧化硅的存在
二氧化硅广泛存在与自然界中，天然二氧化硅叫硅石。石英的主要成分为二氧化硅晶体，透明的石英晶体叫做水晶，含有有色杂质的石英晶体叫做玛瑙。另外二氧化硅也是构成岩石的重要成分。
精心整理
2、二氧化硅的物理性质
纯净的二氧化硅晶体呈无色，熔点高，硬度大，不溶于水，也不溶于其他一般的溶剂。
3、二氧化硅的化学性质
(1)二氧化硅是一种酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性
①二氧化硅在常温时可以与碱溶液缓慢反应生成盐和水： SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
②二氧化硅在高温下可与碱性氧化物反应：SiO2+CaOCaSiO3
(2)特性
①SiO2 不溶于水，也不与水反应。
②二氧化硅在常温下与氢氟酸反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
(1)信息容量大，一条光缆通路可同时容纳 10 亿人通话，也可同时传送多套电视节目。
(2)光纤的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听。
(3)光缆质量小而且细，不怕腐蚀，铺设方便。
(4)光纤通信损耗低，适合远距离信息传输。
另外，光导纤维在医学上也有很重要的应用。目前在医学领域，普遍使用着一种连接着许多光纤的胃镜，光纤胃镜的光源是在体外由光纤传进去的，它不产生热辐射，能减轻病人的痛苦。在光导纤维的一头装着精致小巧的微型镜头，可将胃内的情况传到体外拍摄下来或显示在屏幕上。光导纤维在医学上的另一个重要应用是通过微细的光纤将高强度的激光输入人体的病变部位，用激光来切除病变部位。这种 “手术”不用切开皮肤和切割肌肉组织，而且切割部位准确，手术效果好。
精心整理 ②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+O2SiO2 (4)硅的制备由于自然界中没有单质硅的存在，因此我们使用的硅，都是从它的化合物中提取的。在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方法可制得含有少量杂质的粗硅，将粗硅提纯后，可以得到半导体材料的高纯硅。制粗硅：SiO2+2CSi+2CO↑ 制高纯硅：Si+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si+4HCl (5)硅的用途：硅可用来制造集成电路，太阳能电池，硅整流器等。硅合金可用来制造变压器铁芯，耐酸设备等。典例 1：下列有关硅的叙述中，正确的是 A.硅只有在高温下才能跟氢气起化合反应。 B.硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位。 C.硅的化学性质不活泼，在常温下不与任何物质反应。 D.硅在电子工业中，是最重要的半导体材料。研析：A 正确因为硅的化学性质稳定，常温下除了少数物质外，它不易与其他物质如氢气、氧气、氯气等反应。B 不正确氧元素在地壳中

鲁科版高中化学必修一课件《第四章第一节硅、无机非金属材料(第一课时)》课件.pptx

• 锗1．半导体体材体料硅
• 特指导电能氧力介于化 _____和
_硅盐_酸______之间的合一类材料，最早使用的半导体材料是____，现在
使用最广泛的半导体材料是____。
• •
颜2在灰．色黑地色硅壳的光有里存金属泽，在硅熔的很高点含量质仅硬脆而地次于导性_半体_电导_，
• (2)化学性质： • 常温下，硅的化学性SiO质2 不
活泼，但在加热条件下和某些非金属单质(如O2、 Cl2)反应。Si＋O2_________
二、二氧化硅与光导纤维
• 阅读课本P108至P109以上内容，完成以下问题
• 1．二氧化硅 • (1)二氧化硅的存在
水晶
• 二氧化硅广泛存在于自然界中，是沙子、石英的主要成分。透明的石英晶体俗称颜__色___。熔点硬度水溶性
• (2无)色二氧化高硅的物理大性质不溶
• (3)二氧化硅的结构 • SiO2晶体是由Si原子和
O原子按原子个数比 1∶2构成的。 • (4)二氧化硅的化学性质 • SiO2不与水、一般的酸反应
• 2．光导纤维
SiO2
• (1)主要成分：_____。
• (2)用途：光纤通讯、能量传输、信息处理。
高中化学课件
金戈铁骑整理敬请各位同仁批评指正共同进步
硅无机非金属材料
化学1第四章第一节第一课时
学习目标：
1.了解硅的物理性质、化学性质。(重点) 2.了解二氧化硅的性质，认识硅、二氧化硅作为无机非金属材料的特性及其用途。(重点)
一、单质硅与半导体材料
• 阅读教材P107至P108，完成以下问题：生反应的一组是( ) •①硅与NaOH溶液 ② 硅与盐酸 ③硅与氢氟酸 •④二氧化硅与碳酸钠 ⑤二氧化硅与NaOH溶液

第四章第一节硅、无机非金属材料预习案( 第一课时 )

第四章第一节硅、无机非金属材料预习案( 第一课时）班级姓名【预习过程】一、半导体材料和单质硅【阅读】阅读课本P(107-109)回答以下问题：１、传统无机非金属材料有哪些？，，等２、地壳中含量最多的元素是，排第二位的是，含量最多的金属是3、半导体材料特指导电能力的一类材料。

最早使用的半导体材料是。

现在多使用硅做半导体材料为什么？４、单质硅有，两种，它们是硅元素的。

【小结】硅物理性质5、硅常温下化学性质，除外，它不易与其他物质如氢气、氧气、氯气、硫酸、硝酸等反应。

在加热条件下，能与某些非金属单质发生反应。

a.常温下（注：非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅与氢氟酸反应放出氢气）b.加热或高温下 6、工业制备及提纯硅反应方程式（注：无论焦炭量是多还是少，二氧化硅和炭反应的产物都是一氧化碳）7在自然界中硅只能以形式存在，常见的化合物有，8硅有哪些用途？Si+2F 2= Si+4HF=Si+2NaOH+H 2O= Si+O 2====Si+2Cl 2=====△ △ 高温 SiO 2+2C == Si+2Cl 2 ==SiCl 4 高温高温 SiCl 4+2H 2==Si+4HCl二、二氧化硅【知识回顾】二氧化碳与水反应与NaOH反应与CaO反应与酸反应氧化性【阅读】阅读课本P109答以下问题：请通过模型观察二氧化硅的结构填空：二氧化硅晶体中每1个Si原子周围结合个O原子，在中心, 在四个顶点，同时每1个O原子与个Si原子相结合，形成空间网状晶体。

１、二氧化硅具有什么样的物理性质？哪些常见的物质主要成分是二氧化硅？２、从物质分类的角度来看，二氧化硅属于哪类物质，预测它能与哪些物质反应？SiO2能与水反应生成相应的酸吗？为什么？错误！未找到引用源。

与强碱溶液反应（以NaOH为例）错误！未找到引用源。

与碱性氧化物反应（以CaO为例）错误！未找到引用源。

特性：和HF反应，应用实验室为什么不用玻璃瓶盛氢氟酸？。

2013步步高化学大一轮复习讲义第四章第1讲无机非金属材料的主角——硅

基础再现·深度思考
第1讲
本课栏目开关
如与 Na2CO3 反 SiO ④与盐应： 2＋Na2CO3 H2SiO3↓＋Na2CO3 或高温 =====Na2SiO3＋反应 Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足 CO2↑ 量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3
如与 Na2SiO3 反应： Na2SiO3 ＋H2O＋CO2(不足)===
基础再现·深度思考
本课栏目开关
方法指导
根据化合价法则和元素守恒对硅酸盐的化学
式进行改写。氧化物的顺序：金属氧化物→二氧化硅→水。
基础再现·深度思考
第1讲
8．能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是反应生成硅酸
(
)
A．CO2 溶于水生成碳酸，SiO2 不溶于水也不能跟水直接 B．在高温条件下，SiO2 和 Na2CO3 能发生反应：SiO2＋高温 Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑ C．SiO2 的熔点比 CO2 的高 D．CO2 通入 Na2SiO3 稀溶液中，生成白色胶状沉淀，所生成的 H2SiO3 逐渐聚合而形成硅酸溶胶
12 6C
本课栏目开关
和13C 都是碳元素，故 D 项错。 6
答案 B
基础再现·深度思考
考点二碳、硅的氧化物
第1讲
1．一氧化碳 (1)物理性质：无色气体，有毒，难溶于水。 (2)化学性质
本课栏目开关
点燃 ①燃烧： 2CO＋O2=====2CO2 ，淡蓝色火焰； △ ②还原 CuO： CuO＋CO=====Cu＋CO2(冶炼金属) 。
第1讲
( B )
本课栏目开关
C．自然界中大量存在着碳族元素中某元素的气态氢化物 D．碳族元素形成的化合物多于其他族元素形成的化合物

2013高考总复习化学：第四章第1节

程式分别为：
与盐酸反应：Na2SiO3＋2HCl===
2NaCl＋H2SiO3↓。
栏目导引
第四章
材料家族中的元素
Na2SiO3＋CO2 与CO2水溶液反应：______________ ＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3 ______________________________。 (3)用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。 3.硅酸盐
第四章
材料家族中的元素
(1)物理性质灰黑色晶体硅是________的固体，有金属光高泽，硬度大，熔点和沸点______，导导体绝缘体电性介于______和________之间。 (2)化学性质在常温下只与F2 、HF和强碱溶液反应，相关化学方程式分别为：
栏目导引
第四章
材料家族中的元素
高温且不是在溶液中进行的，而主要是利用了CO2 与SiO2熔、沸点不同，生成的CO2脱离反应体系，致使反应
向右进行。
栏目导引
第四章
材料家族中的元素
三、硅酸及无机非金属材料
1．硅酸
(1)物理性质
不硅酸________溶于水，其酸性比碳酸不能弱 ____，硅酸_______ (填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红。
应生成的SiF4 易挥发，而强碱与SiO2 反应生成的Na2SiO3具有黏性。
栏目导引
第四章
材料家族中的元素
考点串讲深度剖析
硅及其化合物的特性和应用
1．硅及其化合物的特性 (1)Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si。
栏目导引
第四章
材料家族中的元素
(2)非金属单质跟碱作用一般无H2放出，但Si能跟强碱溶液作用放出H2。 (3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能跟氢氟酸作用且放出氢气。 (4)非金属单质一般为非导体，但Si可

高中化学第4章元素与材料世界第1节硅无机非金属材料(第1课时)单质硅与二氧化硅课件鲁科版必修1

4．光导纤维 (1)主要成分： SiO2。 (2)用途：用于光纤通讯、能量传输、信息处理等方面。
知识点一
学
业
第 1 节硅无机非金属材料
分
层
测
第 1 课时单质硅与二氧化硅
评ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
知
识
点
二
1.掌握 Si、SiO2 的性质。重点 2.认识 Si、SiO2 在生产中的应用。
单质硅与半导体材料
[基础·初探] 1．硅的分布与存在 (1)分布：硅在自然界中分布广泛，在地壳中居第二位，仅次于氧，是构成矿物和岩石的基本元素。 (2)存在：自然界中没有游离态的硅，全部以化合态的形式存在。 2．半导体材料 (1)特点：特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料。 (2)常见的半导体材料：最早使用锗(Ge) ，现在最广泛使用的是硅。
3．硅单质 (1)物理性质 ①单质硅有晶体硅和无定形硅两种。 ②晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。 ③导电性介于导体和绝缘体之间。
二氧化硅与光导纤维
[基础·初探] 1．存在：广泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分是 SiO2 。透明的石英晶体俗称水晶。 2．构成：SiO2 晶体是由硅原子和氧原子构成的氧化物。 3．性质：(1)物理性质：不溶于水的固体，硬度大，熔沸点高。

第4章第1节(第1课时)

1、SiO2的存在：二氧化硅广泛存在于自然界中。沙子、石英、水晶等的主要成分就是二氧化硅。
化学式
CO2
物 (1)无色无味气体理 (2)能溶于水(1:1常温) 性 (3)比空气重质 (4)无毒
SiO2 (1)无色晶体 (2)不溶于水 (3)熔、沸点较高 (4)硬度大
2、二氧化硅与二氧化碳的比较
不反应
不反应
SiO2+4HF=SiF4↑+ 2H2O
氢氟酸常用于雕刻玻璃
氢氟酸是唯一一个能与二氧化硅反应的酸
对应的酸
CO32-
H2CO3
SiO32-
H2SiO3
与酸反应通入CO2
CO32- +2H+=H2O +CO2 ↑ SiO32- +2H+=H2SiO3 ↓
CO32-+ CO2 ＋ H2O＝2HCO3 -
• 书本 P114 2 （做在作业本上） • 世纪金榜 P84 基础梳理
自评自测速能（1、5）
SiO32-+ CO2 ＋ H2O ＝ H2SiO3 ↓+CO32-
3、二氧化硅用途制造光导纤维的重要原料
3、光导纤维
光导纤维
主要特性
①通讯质量好； ②原料来源广； ③质量轻、耐腐蚀，铺设方便； ④抗干扰性能好，保密性好，不发生辐射；
主要用途
用于通讯外，还用于医疗、信息处理、遥测遥控等
作业
物质分类
与碱反应
二氧化碳CO2
二氧化硅SiO2
均属于酸性氧化物
CO2 ＋2NaOH＝
SiO2 ＋2NaOH＝
Na2CO3+H2O
Na2SiO3+H2O
（其水溶液叫水玻璃）

鲁教版高一化学第四章知识点梳理：第一节第一课时

鲁教版高一化学第四章知识点梳理：第一节第一课时知识点1??半导体材料与单质硅1.半导体材料半导体材料特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料。

最早使用的半导体材料是锗，但因其含量低，提炼工艺复杂，价格昂贵，而不适合广泛使用。

目前广泛使用的半导体材料是硅元素，在地壳中含量居第二位，该元素全部以化合态存在于自然界中，储量丰富。

常见的有晶体硅和无定形硅等形式存在。

2.单质硅(1)存在：自然界中无单质硅，硅元素全部以化合态存在，如二氧化硅、硅酸盐等。

化合态的硅是构成地壳的矿石和岩石的主要成分，硅在地壳中的含量居第二位。

(2)物理性质：单质硅有晶体硅和无定形硅两种。

晶体硅呈灰黑色，有金属光泽，硬而脆，熔点很高(1410℃)，是良好的半导体材料。

(3)化学性质：①在常温下，硅的化学性质不活泼，不与O2、Cl2、H2SO4、HNO3等发生反应，但能与F2、HF和强碱反应。

例如：Si + 2NaOH + H2O?=Na2SiO3?+ 2H2↑;Si + 2F2?=SiF4;Si +4HF?=?SiF4↑+ 2H2↑。

②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(4)硅的制备由于自然界中没有单质硅的存在，因此我们使用的硅，都是从它的化合物中提取的。

在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方法可制得含有少量杂质的粗硅，将粗硅提纯后，可以得到半导体材料的高纯硅。

制粗硅：??SiO2+2C??Si+2CO?↑制高纯硅：?Si+2Cl2?SiCl4??????SiCl4+2H2?Si+4HCl (5)硅的用途：硅可用来制造集成电路，太阳能电池，硅整流器等。

硅合金可用来制造变压器铁芯，耐酸设备等。

典例1：下列有关硅的叙述中，正确的是A.硅只有在高温下才能跟氢气起化合反应。

B.硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位。

C.硅的化学性质不活泼，在常温下不与任何物质反应。