0第1節：硅無機非金屬材料

第1課時:單質硅與半導體材料二氧化硅與光導纖維學習目標0一.了解硅的存在形態，認識硅的性質；二.了解二氧化硅的結構，掌握SiO2的性質，三.通過光纖、芯片等硅材料的發展歷史，體會硅材料的崛起和廣泛用途。0新課導入0新課導入硅的廣泛存在0新知講解0新知講解硅和碳的原子結構碳是構成有機物的主要元素硅是構成巖石與許多礦物的基本元素SiC硅是一種親氧元素,在自然界中它總是與氧相互化合的——(與碳不同)0新知講解一、單質硅與半導體材料硅有晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。熔沸點很高、硬度很大（結構類似金剛石）、是半導體。1.物理性質導電性介于導體和絕緣體之間0新知講解一、單質硅與半導體材料2.化學性質常溫下硅單質的化學性質不活潑（1）常溫下只和F2

、HF、強堿反應Si+2F2===SiF4Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2Si+4HF===SiF4+2H2

（2）加熱時能和O2反應Si+O2==SiO2△3、用途：半導體材料、制合金、制太陽能電池等0新知講解SiO2Si價值5元的沙子價值5000元的芯片用戶沙灘點沙成金0新知講解一、單質硅與半導體材料4.硅單質的制備（1）制粗硅Si+2Cl2==SiCl4SiCl4+2H2==Si+4HClΔΔSiO2+2C==Si+2CO↑（2）粗硅提純0新知講解二、二氧化硅與光導纖維1、二氧化硅的存在天然SiO2

結晶形（石英）無定形（硅藻土）純凈的SiO2晶體叫做水晶具有彩色環帶狀或層狀的叫瑪瑙0新知講解二、二氧化硅與光導纖維2、二氧化硅的結構SiO0新知講解二、二氧化硅與光導纖維2、二氧化硅的結構SiOSiO2是正四面體的空間網狀結構，因此性質很穩定。0新知講解3、二氧化硅的物理性質物質SiO2CO2狀態(常溫)氣體熔點-56.6℃沸點-78.5℃溶解性1：1硬度固體1610℃2230℃不溶大堅硬難熔的固體，不溶于水，不導電。純凈的二氧化硅晶體無色透明。二、二氧化硅與光導纖維0二、二氧化硅與光導纖維新知講解4、二氧化硅的化學性質①酸性氧化物a.與堿反應：SiO2

＋2NaOH=Na2SiO3

＋H2Ob.與堿性氧化物反應：SiO2＋CaO==CaSiO3高溫思考：為什么實驗室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?0二、二氧化硅與光導纖維新知講解4、二氧化硅的化學性質②高溫下與碳單質反應：SiO2+2C==Si+2CO↑高溫弱氧化性③特性：SiO2+4HF=SiF4↑

+2H2O2.為什么HF溶液不能用玻璃瓶存放?1.SiO2是不是兩性氧化物?能與氫氟酸反應思考：二、二氧化硅與光導纖維04、二氧化硅的化學性質雕刻巧匠——氫氟酸玻璃光滑堅硬，用什么刀子能雕刻出這些花紋圖案和刻度呢？當然用普通刀子是不能完成這一工藝的。說來有趣，找到能夠在玻璃上自如地雕刻的特殊“刀子”，還是從發現一種會“啃”玻璃的化學物質開始的。新知講解04、二氧化硅的化學性質④高溫下與碳酸鹽反應SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2↑高溫SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2↑高溫工業上制玻璃的反應原理二、二氧化硅與光導纖維新知講解0二、二氧化硅與光導纖維新知講解5、二氧化硅的用途二氧化硅石英玻璃水晶瑪瑙石英手表石英鐘高級工藝品眼鏡精密儀器軸承光導纖維05、二氧化硅的用途飾物現代通信光導纖維光學纖維胃鏡石英坩堝二、二氧化硅與光導纖維新知講解0課堂小結硅單質和二氧化硅硅物理性質化學性質制備二氧化硅存在形態性質用途物理性質化學性質01、我國具有獨立知識產權的電腦芯片“龍芯一號”的問世，填補了我國計算機制造史上的一項空白．下列對晶體硅的有關敘述正確的是（）A．晶體硅和金剛石的物理性質相似B．硅在地殼中含量居第二位，可以以游離態存在于自然界中C．晶體硅是一種良好的半導體材料，但是它提煉工藝復雜，價格昂貴D．晶體硅具有金屬光澤，故它屬于金屬材料，可以導電A

課堂練習0課堂練習2、①氫氟酸；②濃H2SO4；③燒堿溶液；④Na2CO3固體；⑤氧化鈣；⑥濃HNO3，其中在一定條件下能與SiO2反應的有（）

A．①②⑥

B．全部

C．②③⑥

D．①③④⑤D課堂練習03、實驗室保存試劑的方法正確的是（）A.