硅、无机非金属材料PPT课件1 鲁科版优质课件
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鲁科版化学必修1《硅、无机非金属材料》 ppt课件
干燥硅胶
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湿硅胶
19
学以致用
如何以SiO2为主要原料制取硅酸 ?
SiO2
Na2SiO3
H2SiO3
SiO2 ＋2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl Na2SiO3 +H20+CO2= H2SiO3↓+Na2CO3
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15
水晶制品
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16
总结
SiO2
CO2
所属类型
酸性氧化物
酸性氧化物
物 色态 理 熔沸点
性 硬度 质 溶解性
坚硬难熔固体 高 大
不溶于水
无色气体 低 小
溶于水
与水反应
不反应
CO2+H2O==H2CO3
化 学 性
与碱反应 与碱性氧
SiO2+2NaOH =Na2SiO3+Ｈ2O
高温
CO2+2NaOH =Na2CO3+Ｈ2O
薄如纸,声如 磬,色如玉.
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34
硅酸盐产品简介
产 品
主要原料
主要设备
反应 条件
水 泥
粘土、石灰 石、石膏
水泥回转窑高温主要成分硅酸三钙： 3CaO·SiO2 硅酸二钙： 2CaO·SiO2 铝酸三钙： CaO·Al2O3
玻 纯碱、石灰 璃 石、石英
玻璃窑 高温
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Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2
之间。）
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实例 玻璃
27
6、几种常见的玻璃
普通玻璃
因混有铁的化合物显浅绿色 在原料里加入某些金属氧化
高中化学无机非金属材料的主角-硅课件鲁科必修1.ppt
关于硅酸盐说明：
1.除硅酸钾、硅酸钠、硅酸铵以外均难溶于水
2.硅酸钠是常见的可溶性硅酸盐之一，俗
称泡花碱；它的水溶液俗称水玻璃，是一
种粘合剂；
[水玻璃可保存玻璃瓶中,但不能使用玻璃塞,要用橡胶塞]
硅酸和二氧化硅的制备：较强酸和可溶性硅酸盐反应制硅酸
2HCl + Na2SiO3 + H2O == H4SiO4↓+ 2NaCl H4SiO常4 温分解 H2SiO3受热分解 SiO2
寿命长达1万小时～2万小时，比高 压汞灯寿命长2倍，是白炽灯寿命的 10倍，是目前寿命最长的灯。
透明氧化铝陶瓷
高压钠灯
注：钠蒸气放电发光问题早在 1950年就得以解决，由于没有一 种能抵御高温钠蒸气（1400℃） 强烈腐蚀的特殊材料，所以，直 到1965年才制取第一支高压钠灯。
课堂练习
1.下列物质中属于纯净物的是( A )
粗硅：
高温
2C+ SiO2=== Si+2CO↑
纯硅：Si+2Cl2=高==温=SiCl4 SiCl4+2H2===Si+4HCl
2.物理性质
结构类似金刚石，为硬而脆 的灰黑色固体, 熔点高,硬 度大。
3.化学性质 在常温下化学性质不活泼
Si + O2 === SiO2 SSii++42HF2F====SSiFiF4 4↑+2H2↑ Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3 +2H2↑
Si+2Cl2==S性介于导体和半
导体之间,是良好的半导体材料,硅是信息
技术的关键材料
硅太阳能电池
利用硅的半导体性能， 制成光电池 ，将光能 转化为电能。
鲁科版高中化学必修一课件硅无机非金属材料1MicrosoftPowerPoint演示文稿
注意：利用该反应可以雕刻玻璃
二氧化硅的用途：
石英钟表
光导纤维
石英坩埚
本节内容小结： ①硅的存在 1.硅 ②硅的化学性质 ③硅的用途 ①二氧化硅的化学性质
2.SiO2
②二氧化硅的用途
随堂训练
1.下列说法正确的是： A.晶体硅和无定形硅是两种不同的物质
B.二氧化硅可用做半导体材料
C.硅可与氧气反应，单质硅不能在空气 中稳定存在 高温 D.在 SiO2 +2 C====Si+2CO↑ 反应中， 氧化剂与还原剂的物质的量比为 2：1
不同点：硅原子与碳原子的电子层数不同，所以与 碳单质的化学性质有一定的差异性。
2、碳与硅化学性质比较 碳（ C ）
常温下很稳定，在高温或点 燃的条件下有较强还原性。 点燃 C+O2 CO2 点燃 2C+O2 2CO
硅（Si）
常温下很稳定，不易与氢气、 氧气、氯气、硫酸、硝酸等 物质发生反应，高温时也能
发生反应。
△ Si+O2 == S） 二氧化硅（SiO2） 硅酸盐
硅 铁
硅的工业制法 和硅 的用途 (粗硅)
高温 SiO2 +2C ===Si + 2CO↑
硅 锰 注意：该反应中C 只生成 合 金 一氧化碳。
小资料：
硅芯片、大规模集成电路及相应的计算机技术都需要有 高纯度的硅才能实现，所以需要对粗硅进行提纯：
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 第一节 硅 无机非金属材料
太阳能电池
硅芯片是各种计算机 和微电子产品的核心
从元素角度分析，上述物质有么 共同之处？
其物质中都含有硅元素
活动探究一、单质硅和半导体材料
鲁科版必修1 化学：4.1 硅 无机非金属材料 课件(共20张PPT)
在常温下化学性质不活泼，只能与氟气、氢氟酸、氢 氧化钠溶液反应；加热时可被氧气等氧化
BILL GATES
一颗沙砾 一次变革 一个世界
莫道沙尘轻微小 材料世界称硅宝 光纤电子与合金 信息科技换新貌
谢谢！
在沙子的上述用途中，能体现出其主要成分 SiO2的哪些性质？
二氧化硅的性质
坚硬、难熔、难溶的固体
石英坩埚
水晶电子防盗
光学仪器
水晶笔架 玛瑙饰品
交流 研讨
请同学们从物质分类和化合价两个角度 预测二氧化硅可能具有什么化学性质？
实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞或 塑料塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？
鲁科版 高中化学 第4章 材料家族中的元素
第 1 节 硅 无机非金属材料
畅所 欲言
沙子本身在我们的日常生产生 活中有着怎样的用途？
建筑材料 沙滤净水
铺路材料 防沙包
打磨金属、木材表面用的砂纸 炒花生、板栗用的辅助材料……
认识二氧化硅
建筑材料 铺路材料 沙滤净水
防洪沙包 打磨沙纸 炒制花生
各种各样的玻璃艺术品
诺贝尔物 理学奖的 华人高锟
发明了石英玻璃，制造出世界上第一根光导纤 维，因此被冠以“光纤之父”的称号。美国耶鲁大 学校长授予他“荣誉科学博士学位”
“您的发明改变了世界通讯模式，为信息高速 公路奠下了基石”。
认识单质硅
1.认识单质硅的用途
2.认识单质硅的性质
灰黑色，有金属光泽的固体，熔点高，硬度大，是良 好的半导体材料
BILL GATES
一颗沙砾 一次变革 一个世界
莫道沙尘轻微小 材料世界称硅宝 光纤电子与合金 信息科技换新貌
谢谢！
在沙子的上述用途中，能体现出其主要成分 SiO2的哪些性质？
二氧化硅的性质
坚硬、难熔、难溶的固体
石英坩埚
水晶电子防盗
光学仪器
水晶笔架 玛瑙饰品
交流 研讨
请同学们从物质分类和化合价两个角度 预测二氧化硅可能具有什么化学性质？
实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞或 塑料塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？
鲁科版 高中化学 第4章 材料家族中的元素
第 1 节 硅 无机非金属材料
畅所 欲言
沙子本身在我们的日常生产生 活中有着怎样的用途？
建筑材料 沙滤净水
铺路材料 防沙包
打磨金属、木材表面用的砂纸 炒花生、板栗用的辅助材料……
认识二氧化硅
建筑材料 铺路材料 沙滤净水
防洪沙包 打磨沙纸 炒制花生
各种各样的玻璃艺术品
诺贝尔物 理学奖的 华人高锟
发明了石英玻璃，制造出世界上第一根光导纤 维，因此被冠以“光纤之父”的称号。美国耶鲁大 学校长授予他“荣誉科学博士学位”
“您的发明改变了世界通讯模式，为信息高速 公路奠下了基石”。
认识单质硅
1.认识单质硅的用途
2.认识单质硅的性质
灰黑色，有金属光泽的固体，熔点高，硬度大，是良 好的半导体材料
优秀课件高一化学必修一(鲁科版)4.1《硅 无机非金属材料》课件 (共40张PPT)
2、硅的化学性质
在常温下，化学性质不活泼。
只与强碱、氟化氢、氟气反应
Si+2NaOH+H2O = Na2SiO3+2H2↑ Si+2F2 = SiF4 Si+4HF = SiF4 ↑ +2H2↑
加热时，Si可以和O2、 Cl2等反应。
2.存在
在自然界中，没有游离态的硅。硅以化 合态存在于自然界，例如：硅酸盐等，在地 壳中含量居第二位。 3.用途 集成电路、晶体管、硅整流器等半导 体材料，还可以制成太阳能电池、硅的合 金可用来制造变压器铁芯等。
B、化学性质：与CO2对比
讨论：初中学过的酸性氧化物的通性包 括哪些方面？（以CO2为例）
B﹑SiO2的化学性质（很不活泼）
1.酸性氧化物
与强碱反应生成盐和水 SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O
硅酸钠 （有粘性）
与碱性氧化物反应生成盐
SiO2＋ CaO == CaSiO3
高温
2.特性
结论
化学方 Na SiO + 2HCl == 2NaCl + H SiO 2 3 2 3( 胶体) 程式
Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓
SiO32- + H2O + CO2== CO32- + H2SiO3↓
用H2CO3可制得H2SiO3 ，可证 明H2SiO3 的酸性比H2CO3弱。
（2）酸性太弱，只能与强碱发生中和反应 H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O （3）不稳定（比H2CO3稳定），受热易分解 ∆ H2SiO3 == H2O + SiO2
鲁科版高中化学必修1 硅无机非金属材料课件
SiO2是酸性氧化物,但它不溶于水,不能直接与水作用。制备 4 H2SiO3可以利用以下原理:SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O, 2HCl+Na2SiO3 H2SiO3↓+2NaCl。 5 酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能与HF作用。
6 无机酸一般易溶于水,但H2SiO3难溶于水。
因为玻璃中含有SiO2,，会与NaOH反应生成 有粘合性的硅酸钠，使瓶塞打不开。 2.氢氟酸应如何保存？ 保存在塑料瓶中
实验室盛装NaOH 溶液的试剂瓶用橡 1.一个盛有NaOH的试剂瓶被瓶塞粘住，不能打开， 瓶塞被粘住的原因是什么？ 胶塞而不用玻璃塞
3.为什么可以用玻璃瓶盛放氢氧化钠溶液?
二氧化硅与氢氧化钠溶液反应后生成硅酸钠,生成的硅酸盐 覆盖在玻璃表面,会阻碍反应的进行,故可用玻璃瓶盛放氢
硅的化学性质 O2、Cl2、H2SO4、HNO3 等发 硅的化学性质不活泼,常温下不与③______________________ 3 生反应,但在加热时研细的硅能在氧气中燃烧:④ Si+O2 SiO2 ___________________ 。 4 硅的用途 集成电路 硅可用来制造⑤____________、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。
氧化钠溶液。
课堂小结
1.硅位于元素周期表第ⅣA族碳的下方,原子结 构图为 既不易失去也不易得到电子， 主要形成四价化合物。 2. 二氧化硅 （1）二氧化硅是正四面体的空间网状结构。 （2）二氧化硅的物理性质：难溶于水，熔沸点高。 （3）二氧化硅的化学性质：稳定，不活泼。
SiO2+CaO CaSiO3 ________________________________________ 。
鲁科版高中化学必修一课件化学《硅无机非金属材料》ppt课件
氧化物的顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物 →二氧化硅→水
氧化物前计量数配置原则：除氧元素外，其他元素按 配置前后原子个数守恒原则配置计量数。
注意事项：①氧化物之间以“·”隔开②计量数配 置出现分数应化为整数。
(1)有一种矿石，经测定镁、硅、氧元素的质量比为 12∶7∶16。
①用盐的组成表示其化学式： ___________________________________________；
(3)①SiO2＋Na2CO3
Na2SiO3＋CO2↑；
Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓
②ABC (4)50%
1．已知A是一种单质，在一定条件下可发生如下图所
示的转化关系，则下列叙述中正确的是( )
①A可能是铝或硅
②向B中滴加少量盐酸可得到C
③D是一种两性物质
④D熔点极高
(2)C为SiO2，能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。 (3)SiO2与Na2CO3高温下反应生成Na2SiO3和CO2，故 含SiO2的材料、普通玻璃、石英玻璃以及Al2O3等都能 与Na2CO3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔 融Na2CO3。
(4)若SiO2恰好或过量，与CaCO3反应方程式只有一个，
C．氧化铝坩埚
D．铁坩埚
(4)100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成
的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物
中石灰石的质量分数是________。
【解析】 (1)A元素单质可做半导体材料，含A元
素的某化合物是制造光导纤维的原料，可知A为硅元 素，比硅相对原子质量小的同族元素为碳。
(3)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成 D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部 的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的 化合物F。
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
高中化学 《硅 无机非金属材料》课件 鲁教版必修1
Si+4HF=SiF4↑+2H2↑*
2、 硅的工业制法
制粗硅：
SiO2 +2C =高=温=Si + 2CO↑
（粗硅）
硅铁
氧化剂：SiO2 得到电子发生还原反应
硅锰合金
还原剂： C 失去电子发生氧化反应
硅钡合金
小资料：
硅芯片、大规模集成电路及相应的计算机技术都需要有 高纯度的硅才能实现，所以需要对粗硅进行提纯：
阅读教材 P107 有色玻璃
2、水泥的主要原料是石灰石和黏土，普通水泥的主要成
分是：硅酸二钙:2CaO·SiO2 、硅酸三钙:3CaO·SiO2 、铝酸 三钙:3CaO·Al2O3
水泥具有水硬性，与水掺和搅拌并静止后，很 容易凝固变硬。由于具有这一优良特性，水泥才 被广泛用做建筑材料。
水泥 、沙子和碎石的混合物叫做混凝土.混凝土常 用钢筋做结构，这就是通常所说的钢筋混凝土. 钢筋混凝土强度大，常用来做高楼大厦、桥梁等 高大建筑。
氧化铝眼镜 氧化铝坩埚
惰性氧化铝瓷球 氧化铝载体
资料：新型无机非金属材料的主要品种、性
能及用途
氧化铝（ Al2O3）陶瓷（人造刚玉） ①高熔点；②高硬度；③可制成透明 主要 陶瓷；④无毒、不溶于水，强度高； 特性 ⑤对人体有较好的适应性
主要
高级耐火材料，刚玉球磨机；高压钠 灯的灯管、人造骨、人造牙、人造心
硅酸盐材料是传统的无机非金属材料。硅酸 盐制品性质稳定，熔点较高，大都难溶于水。 玻璃、水泥是常见的硅酸盐材料。
1、普通玻璃的主要原料是纯碱（Na2CO3）、 石灰石（CaCO3)、石英(SiO2),生产过程中主要 的 化学反应： CNaaCCOO33++SSiiOO高22高==温==温===NCaa2SSiiOO33++CCOO22↑↑ 普通玻璃的主要成分：SiO2、CaSiO3、Na2SiO3
2、 硅的工业制法
制粗硅：
SiO2 +2C =高=温=Si + 2CO↑
（粗硅）
硅铁
氧化剂：SiO2 得到电子发生还原反应
硅锰合金
还原剂： C 失去电子发生氧化反应
硅钡合金
小资料：
硅芯片、大规模集成电路及相应的计算机技术都需要有 高纯度的硅才能实现，所以需要对粗硅进行提纯：
阅读教材 P107 有色玻璃
2、水泥的主要原料是石灰石和黏土，普通水泥的主要成
分是：硅酸二钙:2CaO·SiO2 、硅酸三钙:3CaO·SiO2 、铝酸 三钙:3CaO·Al2O3
水泥具有水硬性，与水掺和搅拌并静止后，很 容易凝固变硬。由于具有这一优良特性，水泥才 被广泛用做建筑材料。
水泥 、沙子和碎石的混合物叫做混凝土.混凝土常 用钢筋做结构，这就是通常所说的钢筋混凝土. 钢筋混凝土强度大，常用来做高楼大厦、桥梁等 高大建筑。
氧化铝眼镜 氧化铝坩埚
惰性氧化铝瓷球 氧化铝载体
资料：新型无机非金属材料的主要品种、性
能及用途
氧化铝（ Al2O3）陶瓷（人造刚玉） ①高熔点；②高硬度；③可制成透明 主要 陶瓷；④无毒、不溶于水，强度高； 特性 ⑤对人体有较好的适应性
主要
高级耐火材料，刚玉球磨机；高压钠 灯的灯管、人造骨、人造牙、人造心
硅酸盐材料是传统的无机非金属材料。硅酸 盐制品性质稳定，熔点较高，大都难溶于水。 玻璃、水泥是常见的硅酸盐材料。
1、普通玻璃的主要原料是纯碱（Na2CO3）、 石灰石（CaCO3)、石英(SiO2),生产过程中主要 的 化学反应： CNaaCCOO33++SSiiOO高22高==温==温===NCaa2SSiiOO33++CCOO22↑↑ 普通玻璃的主要成分：SiO2、CaSiO3、Na2SiO3
化学课件《硅、无机非金属材料》优秀ppt1 鲁科版
97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。 爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。――[J·E·丁格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。――[英国哲学家培根] 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。――[马塞尔·普劳斯特] 100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。――[罗丹] 101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。――[托尔斯泰] 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候――。[叔本华] 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。――[梭罗] 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。――[威廉·彭] 105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。――[戴尔·卡内基] 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。――[约翰·罗伯克] 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。――[撒母耳·厄尔曼] 108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。――[卡雷贝·C·科尔顿] 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。――[戴尔·卡内基] 110.每天安静地坐十五分钟·倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。――[艾瑞克·佛洛姆] 111.你知道何谓沮丧---就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。－－[坎伯] 112.「伟大」这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。――[布鲁克斯] 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。――[罗根·皮沙尔·史密斯] 114.要经常听.时常想.时时学习，才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望，也不肯学习的人，没有生存的资格。
鲁科版化学必修1《硅、无机非金属材料》课件
2
主要特性和应用
不同类别的无机非金属材料，如金刚石、二氧化硅和氮化硅等，在汽车、工程和 通信等领域有广泛应用。
3
在工业中的重要性
无机非金属材料在工业生产中扮演着重要角色，有助于提高产品质量和降低生产 成本。
案例分析
实际案例图解与分析
举例介绍不同硅材料和无机非金属材料在 工业应用中的各种情形和效果。
硅材料
基本特性和应用
硅是一种半导体材料，在电力、电子器件和 太阳能电池等方面广泛应用。
生产过程和性质
硅的生产过程包括加热、还原和提纯等步骤， 得到的硅材料有优良的功效。
种类和应用领域
硅材料种类丰富，如硅晶体、硅橡胶、硅酸 盐水泥等，在建筑、制造和医疗等领域均有 应用。
无机非金属材料
1
概念和特点
无机非金属材料包括陶瓷、水泥和玻璃等，具有无机、硬质、脆性等特点。
实用
通过课程，深入了解 硅和无机非金属材料 在各领域的应用和效 果，很有收获。
2 教学方法灵活多样 3 资源齐备、贴心
老师采用多种教学方 法，如图解、实验和 案例分析等，使得学 习更加生动有趣。
老师为学生提供了丰 富的资源和指导，帮 助我们更好地理解和 掌握知识。
鲁科版化学必修1《硅、 无机非金属材料》ppt课 件
在本节课程中，我们将探讨硅和无机非金属材料。这些材料在现代工业中扮 演着重要角色。
课程介绍
课程名称和章节
包括硅和无机非金属材料，探讨它们的基本特性和应用。
学习目标和重点
了解各种硅材料和无机非金属材料的应用领域和工业重要性。
教学方法和资源
通过案例分析、实验和图解等多种方式进行教学，并提供丰富的资源帮助学习。
不同材料间的对比和应用范例
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2、SiO2的化学性质（与CO2对比）
物质分类
与碱反应
CO均2属【于温想酸故一想性】氧化物 SiO2【知新】
为什么不用玻璃塞 CO2 ＋2NaOH呢＝？（提示： SiO2 ＋2NaOH＝
N玻a2璃CO中3+含H有2OSi常O用2）的矿物胶（N水a2玻S璃iO）3+H2O
与碱性氧化 物反应
CO2 ＋ CaO＝CaCO3
（提示：通过教材“练习与活动” P114T2（1） （2）①，归纳粗硅提纯的“三部曲”。 请用三
个化学方程式“表半示导）体老总” 想录 用99.999999%的高纯
粗硅提纯三部曲：【教材P114T2】
粗硅：
高温
2C+ SiO2=== Si+2CO↑
纯硅：Si+2Cl2=高高==温温=SiCl4 SiCl4+2H2===Si+4HCl
高温
Si+2Cl2==SiCl4
思考 硅的这些反应条 件有何特点？能 说明什么问题？
说明：
在常温下很稳定，不易与其他物质发生反应。 在加热或高温条件下，硅能与某些非金属单 质反应，如氧气 、氯气。
自然界中 有没有游 离态的硅 存在呢？
硅的存在形态
资料在线
地球形成之初温度很高，使得硅只能以化合态存在；由 于硅属于亲氧元素, 一旦和氧结合就很难被还原，所以 即便后来地球的温度下降了，硅也没能被还原成单质。
二、二氧化硅与光导纤维
1、SiO2的存在和物理性质： 二氧化硅广泛存在于自然界中。 沙子、石英、水晶的主要成分就是二氧化硅。
SiO2的物理性质： (1)无色晶体；(2)不溶于水； (3)熔点高； (4)硬度大。
二氧化硅的结构.
Si O
SiO2
【材料】 明代著名医学家李时珍在《本草纲目》中记 述，水晶“辛寒无毒”，主治“惊悸心热”，能 “益毛 发、悦颜色。” 水晶是一种颇为人们喜爱的宝石，在古 代，称之为“水精”，即水的精华，此外还称之为“水 玉”、“白附”、“玉晶”、“千年冰”、“菩萨石”、 等。古希腊著名哲学家亚里斯多德也认为，水晶是由冰 逐渐演变而成。
高温 CaO＋SiO2 == CaSiO3
与水反应
CO2 ＋ H2O＝H2CO3
不反应
与HF反应
（特性）
不反应
SiO2+4HF=SiF4↑+ 2H2O
集
晶
成
体
电
管
路
硅
太
整
阳
流
能
器
电
池
变
压
器
含
铁 导磁性 硅 芯
硅
4%
铁
合
硫 酸
耐酸性
含 硅
金
15%
工
厂
的
耐Hale Waihona Puke 酸设备交流研讨
非金属单质的化学通性
与其他非金属单质反应 与金属单质反应
思考 硅具备这些性质吗?
你能写出Si与O2反应的 方程式吗？
【阶段小结】3、硅单质的化学性质
Si+O2 =△= SiO2
【类比】 SiO2会具有 这些性质吗？
2、SiO2的化学性质（与CO2对比）
物质分类
CO2【温故】
SiO2【知新】
均属于酸性氧化物
与碱反应
与碱性氧化 物反应
与水反应
CO2 ＋2NaOH＝ CO2 ＋ CaO＝ CO2 ＋ H2O＝
SiO2 ＋2NaOH＝ SiO2 ＋ CaO == SiO2 ＋ H2O＝
硅的工业制法
工业上常以SiO2为原料来制取硅，试从氧化还 原反应的角度分析， SiO2应与具有__还__原___性 的物质反应才能得到单质硅？
高温
SiO2 +2C === Si + 2CO↑
氧化剂 还原剂
注意： 1、条件是高温。 2、碳被氧化为CO。 3、制得的硅为粗硅。
【问题6】 话说粗硅从电炉里诞生后，踌躇满志，心想， 我得为人类做点事情。于是，他想到半导体材料 需要他，便去应聘。不想，却被“半导体老总” 拒之门外。粗硅十分苦闷，怎么也想不通自己为 什么不被录用。同学们，你能帮粗硅分析一下原 因吗？你能帮他竞聘成功吗？
自然界中的 存在形态
二氧化硅（SiO2） 化合态
硅酸盐
【问题5】 硅元素常以SiO2和硅酸盐的形式存在。 你知道自然界或生活中含SiO2和硅酸盐的物 质有哪些？
硅 矿 山
石英、玻璃与陶瓷；玛瑙、水晶和砂石。
硅26.3%居第二位
硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、 沙子和土壤，约占地壳总量的90%以上。
3.情感态度与价值观：
通过对作为计算机、光通信等高科技关键材料的硅、二氧化 硅等无机非金属材料的学习，激发学生对高科技的浓厚兴趣。
一、硅与半导体材料 1、硅的物理性质
晶体硅是灰黑色、有金属 光泽、硬而脆的固体。
物 理 性 熔点高，硬度大。 质
导电性介于导体和绝缘体之间 ——半导体
现代通讯和计算机技术发展迅猛，单就广泛 应用于计算机领域的半导体材料来说，请回答： 【问题1】 最早使用的半导体材料是什么？
电脑的中央处理器（CPU） 硅芯片的使用，使计算机的体积已缩小
到笔记本一样大小了。
硅谷
地处美国加州北部旧金山湾以南，早期以硅芯片的 设计与制造著称，因而得名，后来硅谷成为世界各国高 科技聚集区的代名词 。
自80年代后，世界各国都建立起自己的硅谷，如美 国波士顿的“第二硅谷”、“日本硅谷”、“韩国硅谷” 等。中国也不例外，有北京中关村硅谷、上海浦东硅谷 和广东深圳硅谷， 浙江杭州也有一个“天堂硅谷”。
第四章 材料家族中的元素 第一节 硅 无机非金属材料
【学习目标】
1.知识技能：
掌握硅、二氧化硅的物理化学性质，粗硅的制法。 了解硅、二氧化硅在信息技术材料科学领域中的应用。
2.方法与过程：
能归纳出相同类别物质的通性，并能运用通性简单预测其他 物质的性质，通过“结构—性质—用途”的学习模式，逐步掌握 学习元素化合物知识的一般方法。
【问题2】 现代常用的半导体材料又是什么？
【问题3】 半导体材料的发展史说明了人们在 选择材料时注意什么？
材料的选择和广泛使用应该具备几个基本 条件：来源丰富、生产工艺比较简单、比较经 济以及相关的技术条件等。
【问题4】
除了做半导体材料外，单质硅还可以制造哪些 材料？
【阶段小结】2、单质硅的主要用途
【问题7】
读材料判断正误：
12..水砂晶石是 的“ 主水 要的 成精 分华是”二、氧是化由硅冰，逐水渐晶演的变主而要成成的分。是×硅。× 3.水晶和干冰的主要成分都是二氧化硅。 ×
交流研讨
• SiO2 与CO2一样，都属于酸性氧化物。
• 酸性氧化物具有哪些通性？ 以CO2为例进行说明。
与碱反应生成盐和水 与碱性氧化物反应生成盐 与水反应生成对应的酸