第四章 第1节 硅与无机非金属材料.docVIP

第四章 第1节 硅与无机非金属材料 【教学目标】 1.知识技能目标: 掌握硅、二氧化硅的物理化学性质，粗硅的制法。认识硅、二氧化硅作为无机非金属材料的特性及其用途。 2.方法与过程目标: 学习从不同的角度出发对常见材料进行分类的方法，能根据同一类别不同物质的性质归纳出该类物质的通性，并能运用通性简单预测其他物质的性质。 3.情感态度与价值观目标: 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，利用学生对高科技的浓烈兴趣，激发学生对化学的兴趣。 【重点、难点】 硅 、二氧化硅的主要性质 【预习提纲】 一、单质硅和半导体材料 1、无机非金属材料主要包括： 、 、 等， 、 、 属于传统非金属材料。 2、半导体材料指导电能力介于 和 之间的一类材料。 最早使用的半导体材料是 ， 现已成为应用广泛的半导体材料。 3、硅的物理性质 单质硅有 和 两种。 晶体硅是 色，有 光泽、硬而脆的固体。 硅的化学性质： 常温下： 加热条件下： 5、硅的用途 硅用于制造 ，此外硅合金可用于制 造 。 二、二氧化硅与光导纤维 1、二氧化硅广泛存在于自然界中， 、 的主要成分就是二氧化硅。 2、二氧化硅的组成和性质 （1）二氧化硅晶体由 和 构成，晶体中硅原子和氧原子的个数之比是______，它的 高， 大，透明二氧化硅晶体俗称水晶，水晶常用来制造 和 等。 光导纤维的主要成分： 化学性质： 酸性氧化物： 特性： 3、二氧化硅的用途： 【教学过程】 从现实生活中硅元素的存在引入课题 瓷器 水晶 太阳能电池板 沙滩 一、单质硅和半导体材料 【方法介绍】：研究物质主要从存在、结构、性质、制备、用途等几个角度加以考虑。 【阅读】107、108页教材，了解硅的存在和物理性质： 1、硅的存在 自然界存在形态： ，地壳当中元素含量居第 位。 单质硅有 和 两种同素异形体。 （从组成的角度看，晶体硅和无定形硅之间是什么关系？还有哪些物质具有相同的关系？） 硅的性质： 物理性质：色 ，态 ，质地 ，导电性 。 【讨论】利用所学过初中原子结构知识及非金属元素的性质，预测硅的化学性质。 2、硅的化学性质： 常温下， 硅的化学性质 ，除 ， ， 之外的物质一般不反应。 【了解】Si+2F2 = SiF4 Si+4HF = SiF4+2H2 Si+2NaOH+H2O = Na2SiO3+2H2 加热条件下， 与氧气的反应 方程式 。 该反应转移 个电子，硅的价态为 。 【讨论】通过以上学习，什么原因使硅取代锗成为广泛使用的半导体材料？ 硅的用途： ， 。 粗硅的制备 方程式 。 （从氧化还原角度分析反应方程式，注意产物） 高温高温【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： 高温 高温 Si（粗硅）+2Cl2======SiCl4 SiCl4+2H2======Si（高纯硅）+4HCl 【引入】生活中最常见的还是二氧化硅即石英、沙子的主要成分 水晶 玻璃 水晶 玻璃 水晶 玻璃