第1节 硅 无机非金属材料
第1课时 单质硅与二氧化硅
[目标导航] 1.了解硅和二氧化硅的结构性质和用途。2.了解二氧化硅与二氧化碳有关性质的对比。
一、单质硅与半导体材料
1.半导体材料
(1)特点:特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料。
(2)实例:最早使用的半导体材料是锗(Ge),现在最广泛使用的半导体材料是硅。
2.硅的存在
地壳中硅的含量仅次于氧,硅全部以化合态存在,主要存在形式为二氧化硅和硅酸盐。
3.单质硅
(1)单质硅有晶体硅和无定形硅(非晶硅)两种。
(2)晶体硅的物理性质
状态 颜色 光泽 熔点 质地 导电性 固体 灰黑色 有金属光泽 很高 硬而脆 导体和绝缘体之间
(3)化学性质
①常温下,硅的化学性质不活泼,只与F2、氢氟酸HF、强碱(如NaOH)溶液反应。
Si+2F2===SiF4,
Si+4HF===SiF4↑+2H2↑,
Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。
②加热条件下和某些非金属单质(如O2、Cl2)发生反应。
Si+O2\s\up7(△(△)SiO2。
(4)用途
用于制造晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等,其合金用于制造变压器铁芯和耐酸设备等。
(5)硅的工业制备