互动课堂
疏导引导
一、半导体材料与单质硅
1.半导体材料
指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料。
(1)最早使用的半导体材料是锗。
(2)硅是目前广泛使用的半导体材料,在地壳中的含量仅次于氧。
2.硅的性质
(1)硅的物理性质
单质硅有晶体硅和无定形硅(非晶硅)两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间。
记忆要诀 硅的主要物理性质
金属光泽灰黑硅,
半导材料硬而脆。
(2)硅的化学性质
①常温下,能够与氟气、氢氟酸和强碱溶液反应
Si+2F2====SiF4↑
Si+4HF====SiF4↑+2H2↑
Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑
②加热时能够与某些非金属单质反应
Si+O2====SiO2,Si+2Cl2====SiCl4,Si+C====SiC
③硅的制取
SiO2+2C====Si+2CO↑;Si+2Cl2====SiCl4
SiCl4+2H2====Si+4HCl
(3)硅的用途
硅不但用于制造晶体管、集成电路,还用于制造硅整流器和太阳能电池等,此外,硅合金的用途也很广。
要点剖析 硅的化学性质
(1)常温下,Si跟强酸不反应。
(2)常温下,SiF4是气体,SiCl4是液体,SiO2是固体。非金属单质一般不与弱氧化性酸反应,而硅不但能与氢氟酸反应,且有H2生成。
(3)关键掌握硅与非金属单质的反应中Si的化合价为+4。
疑难突破 与其他非金属相比,硅的性质出现了哪些反常?
(1)硅的还原性比碳弱,而碳在高温下却能从SiO2中还原出硅;(2)非金属单质一般不与弱氧化性酸反应,而硅不但能与氢氟酸反应,且有H2生成;(3)非金属单质与强碱溶液反应一般不生成H2,而硅却不然。
案例1下列关于硅的说法不正确的是( )
A.硅是非金属元素,但它的单质是灰黑色、有金属光泽的固体
B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料
C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质起反应
D.当加热到一定温度时,硅能与氧气、氯气等非金属反应
【剖析】 本题考查硅的性质。硅是灰黑色有金属光泽的固体,但它属于非金属,是半导体。在常温下,硅的化学性质不活泼,但可与F2、HF和强碱反应,在加热的条件下,硅可与氧气、氯气等非金属反应。