确认非金属材料的主角-硅.pptVIP

美国的硅谷——“斯坦福科研工业区”是美国电子和计算机工业中心，位于美国西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊，圣克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长４８公里，宽１６公里的长条形地带上。由于它集中了全世界９0％以上的著名半导体公司，而半导体的基本元件是硅片，且该地区为硅片的生产基地，故被称为“硅谷”。 1、画出碳和硅的原子结构示意图 分析： 最外层电子数一样，均既不易失电子，又不易得电子，化学性质相似，主要形成四价的化合物。 讨论： 1、为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞（玻璃中含SiO2）？ 2、 硅酸盐组成的表示（课本P77） 新型陶瓷的用途之一: 超导陶瓷： 所谓超导现象就是金属的电阻随温度的升高而增大，当金属的温度降低时，它的电阻减小,当温度降到-269℃（液氮温度，为4K）左右时，水银的电阻变为零，完全抗磁性，这种现象叫超导现象． 我国研制的超导陶瓷的临界温度为77K，处于世界领先水平。 生物陶瓷 这种陶瓷强度大,韧性好,与人体亲和力好，目前它是人体骨骼和牙齿的重要移植材料。 在这一领域我国处于世界领先水平。 硅的性质 硅的工业制法（了解） 实验４－２ 结论 现象 放入Na2SiO3饱和溶液 放入蒸馏水 三、硅酸盐（教材P77） 观察现象并填写下表 水份蒸干后木条燃烧 水份蒸干后木条也不燃烧 Na2SiO3的水溶液可用作木材的防火剂 １、硅酸钠：最简单的硅酸盐。又叫泡花碱, 水溶液俗称“水玻璃”。 还可以制备硅胶、制肥皂的填料、黏合剂 多数不溶于水，化学性质稳定 钾云母：K2 H4 Al6 Si6 O24 K2O · 3Al2O3 · 6SiO2 · 2H2 O 用金属氧化物 · 二氧化硅 · 水的化学式表示 Na2O·SiO2 CaO·3MgO·4SiO2 K2O·Al2O3·6SiO2 Na2O·CaO·6SiO2 活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O 无机 非金属材料 硅酸盐产品 陶瓷 水泥 玻璃 3. 硅酸盐产品 主要原料？（教材P78） 硅酸盐产品均在高温条件下 烧制得 主要 传统无机非金属材料： 陶瓷、玻璃、水泥 新型无机非金属材料： 新型陶瓷 高温结构陶瓷、 压电陶瓷 透明陶瓷、 超导陶瓷等 具有特殊功能的无机非金属材料 高温结构陶瓷的应用 资料: 两年半前，正是由于塑料泡沫部件在发射时撞坏了一片防热瓦，导致美国的“哥伦比亚”号返航时在空中解体。 航天飞机的“防火衣”——防热瓦 玻璃刀 玻璃刀轮片 红宝石为轴的雷达表 人造金刚石锯片 硅单质（教材P79） 硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。 晶体硅的结构类似于金刚石，熔点(1410)和沸点都很高，硬度大。 导电性介于导体和绝缘体之间。良半导体 常温下硅单质的化学性质不活泼,一般不与其他物质反应(除氢氟酸、氟气、强碱外） 物理性质 (1)常温下： ① Si+4HF=SiF4+2H2↑ ② Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ 注：与酸（除HF）不反应，其它氧化剂，如Cl2、O2、H2SO4、HNO3等常温下都不与硅起反应。 (2)加热时：与某些非金属反应。 Si+O2==SiO2 ③ Si+2F2=SiF4 * * 第一节 无机非金属材料的主角________硅 硅谷 　silicon valley 硅谷的名称泛指所有高技术产业。 世界各国和地区为促进高科技发展， 都试图建立起自己的硅谷，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(位于浦 东张江)和广东深圳硅谷， 浙江杭州也 有一个“天堂硅谷”。 硅元素（Si） 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、土壤和矿物中。 2、硅、碳元素在自然界中的存在 地壳中含碳极少，碳元素在自然界中的存在情况？ 地壳各元素含量分布图 碳元素在自然界中存在形态既有游离态（金刚石）也有化合态（CO2、有机物如天然气、石油、煤、生物体等、岩石） 硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳大部分 的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的 90%以上。 碳原子与硅原子原子结构最外层电子相同，化学性质相似，可是硅却能大量存在于地壳中，而碳元素却能进入有机化合物的世界？ 阅读:课本P74 硅、碳虽均为亲氧元素，但形成的硅的氧化物*固态）熔点比碳的氧化物（气态）高很多！CO2通过光合作用进入有机世界 1、存 在 硅石（天然 SiO2，12%） 结晶形：石英 无定形 水晶 玛瑙 …… 阅读课本P74~75 一、二氧化硅