无机非金属材料的主角--硅学案

教学目的1：

1. 了解碳、硅及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。

2. 知道水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途。

教学课时：

　　　　2.5课时

知识体系1

1. 硅及其化合物

⑴碳和硅的比较

碳 硅 位置、原子结构示意图 第2周期第AⅣ族 第3周期第AⅣ族 原子半径 相对较小 相对较大 成键特点 难以得失电子，主要靠共价键与其它原子结合 晶体硅的结构与金刚石的结构相似，具有正四面体型结构的原子晶体 物理性质 晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。硅和锗是重要的半导体材料 化学性质 在高温和点燃下有强还原性

2C + O2 2CO

C + O2 CO2

3C + Fe2O3 2Fe + 3CO↑ ①加热条件下，能跟一些非金属单质起反应。

Si + O2 SiO2

Si + 2H2 SiH4

②常温下，不能强酸、强氧化性酸反应，只能与氟气、氢氟酸（HF）和烧碱等物质反应。

Si + 2F2 == SiF4

Si + 4HF==SiF4 +H2↑

Si + 2NaOH + H2O == Na2SiO3 + 2H2↑ 工业制法 SiO2 + 2C Si + 2CO↑

（焦炭在电炉中还原二氧化硅得到粗硅）粗硅提纯后，可以得到可用作半导体材料的高纯硅。 用途 作还原剂、吸附剂 ①作半导体材料晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等；

②制合金：含硅4%的钢具有良好的导磁性--变压器铁芯；

含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性--耐酸设备等。