1、美国的硅谷位于美国西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊，圣克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长公里，宽公里的长条形地带上。由于它集中了全世界0以上的著名半导体公司（思科、英特尔、惠普、朗讯、苹果），而半导体的基本元件是硅片，所以该地区被称为“硅谷”。该地区客观上成为美国高新技术的摇篮，现在硅谷已成为世界各国半导体工业聚集区的代名词。也是高新科技的象征。,硅谷siliconvalley,元素与材料世界,第一节硅无机非金属材料,硅元素(silicon)在地壳中的含量,硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。,豪门二杰-碳、硅,碳-统治了有机界：碳是构成
2、有机物的主要元素。,硅统治了无机矿物界：硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。,Si,碳、硅原子最外层电子数是4,C,问题,1硅以什么形态存在于自然界中？2硅单质有几种同素异形体？3硅的导电性怎样？,资料卡片:在25和101kPa的条件下,由单质生成1molCO2时放热393.5kJ;而在同样条件下,生成1molSiO2时放热910.9kJ.放热越多,其生成物通常越稳定,可见SiO2比CO2更容易生成,而且更稳定。,硅的亲氧性强于碳的亲氧性。,因此硅元素在氧化气氛包围的地球上，硅主要以SiO2及硅酸盐形式存在。,思考：阅读资料卡片，比较碳、硅亲合氧的能力及硅在自然存在形式？,？,1、只
3、有化合态，无游离态；在地壳中含量居第二位。,、两种同素异形体：晶体硅和无定行硅。,2,3、导电性介于导体和绝缘体之间。,硅单质的照片:,一、认识硅1、单质硅的物理性质灰黑色硬而脆有金属光泽的固体熔点、沸点高硬度大，是良好的半导体材料,2、化学性质：,常温下不活泼,(1)常温下：(知识介绍）,Si+2F2=SiF4,Si+4HF=SiF4+2H2,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2,注：其它氧化剂，如Cl2、O2、H2SO4、HNO3等常温下都不与硅起反应。,2)在高温或加热条件下，硅的化学性质比较活泼，能与O2、Cl2、C等非金属单质反应
4、。,Si+C=SiC,高温,3.用途,晶体硅的导电性介于导体和半导体之间,是良好的半导体材料,硅是信息技术的关键材料,硅太阳能电池,电脑的中央处理器（CPU）,硅钢导磁性良好，用作变压器铁芯,4、工业制粗硅：,粗硅提纯,Si+2Cl2=SiCl4,SiCl4+2H2=Si+4HCl,高温,高温,讨论：阅读课本P74-75页试画出由硅石开始的树状分类图。,硅石,结晶形（石英）,无定形（硅藻土）,水晶,玛瑙,水晶,玛瑙,二、二氧化硅(silicondioxide),二、二氧化硅(silicondioxide),请根据SiO2的存在和应用思考:,二氧化硅具有哪些物理性质化学稳定性如何你的
5、根据是什么SiO2的这些性质是由什么决定的？,二氧化硅的晶体结构示意图,可见Si、O个数比为,SiO2,1：2,Si,O,2.化学性质,不与水反应,SiO2+CaO=CaSiO3,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,高温,是酸性氧化物具有酸性氧化物的通性，与碱及碱性氧化物反应,实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？,防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。Na2SiO3俗称“泡花碱”，易溶于水，其水溶液俗名“水玻璃”，是一种矿物胶，可做黏合剂。,不与酸反应（除氢氟酸以外）,SiO2
6、+4HF=SiF4+2H2O,在高温下与碳酸盐的反应,SiO2+Na2CO3=CO2+Na2SiO3,高温,SiO2+CaCO3=CO2+CaSiO3,高温,你知道吗？玻璃花雕刻工艺和我们化学有什么深厚的合作关系？,弱氧化性,SiO2+2C=Si+2CO,高温,工业上用此反应制备粗硅，这就是“从沙滩到用户”！,试剂二氧化硅氢氧化钠溶液硝酸银晶体氢氟酸浓硫酸,试剂瓶细口磨口塞广口瓶细口橡皮塞棕色广口瓶细口塑料瓶,实验室有五种试剂，根据它们各自的性质，必须选择适当的试剂瓶盛放，请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线。,、二氧化
7、硅的用途：制光导纤维,水晶制品,石英制品,玛瑙制品,三、硅酸(H2SiO3),实验4-1:向饱和Na2SiO3溶液中,滴入酚酞,再滴入稀盐酸。,滴入酚酞溶液呈红色，,Na2SiO3溶液呈碱性,问题研究1：怎样由石英(SiO2)制取硅酸？,Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3,问题研究1：怎样由石英(SiO2)制取硅酸？,硅酸难溶于水,滴入盐酸有白色胶状沉淀产生,已知硅酸酸性比碳酸弱,请你描述将CO2通入到饱和的Na2SiO3溶液中产生的现象并写出有关化学反应方程式。,问题研究2：,现象：硅酸凝胶生成。,方程式：,Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3+
8、Na2CO3,Na2SiO3+2H2O+2CO2=H2SiO3+2NaHCO3,硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为“硅胶”。,用途：,硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。,1、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（）A.溶解性：CO2H2CO3C.熔点：SiO2CO2（干冰）D.硬度：SiO2CO2,练一练,C,2、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是()A.烧碱溶液B.浓硫酸C.氢氟酸D.碳酸钠溶液,练一练,C,3、要除去SiO2中的CaO杂质，最适宜的试剂是（）A.纯碱溶液B盐酸C硫酸D氢氧化钠溶液,练一练,B,4、试设计一简单实验方案,检验某生石灰样品中含有石灰石、石英,