第1节 硅 无机非金属材料
课时1 单质硅与二氧化硅
目标与素养:1.掌握Si、SiO2的性质。(宏观辨识)2.认识Si和SiO2在生产中的应用。(社会责任)
一、单质硅与半导体材料
1.半导体材料
特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料,最早使用的半导体材料是锗,现在使用最广泛的半导体材料是硅。
2.硅元素的存在
在地壳里,硅的含量仅次于氧,全部以化合态存在,主要存在形式为二氧化硅和硅酸盐。
3.单质硅
(1)硅的同素异形体有:晶体硅和无定形硅。
(2)物理性质:晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
(3)化学性质:加热条件下与O2反应的化学方程式为Si+O2\s\up8(△(△)SiO2。
(4)制备:用焦炭还原SiO2的化学方程式为2C+SiO2\s\up8(高温(高温)Si+2CO↑。
(5)用途
①硅:制造晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等。
②硅合金:
a.含硅4%的钢可制造变压器铁芯。
b.含硅15%左右的钢具有耐酸性,可制造耐酸设备。