文档介绍：硅 无机非金属材料教案
一、教学目标
了解硅、二氧化硅的主要性质。
认识硅、二氧化硅在生产、信息技术、材料科学等领域的应用。
、认识物之间既有相似性，又有各自的特性
、初步培养学生自主查阅资下性质比较稳定硅的性质在常温也比较稳定
、C、P、S 等非金属单质在一定条件下可以和氧气反应硅也在一定条件下和氧气反应
学生活动 ：画出 C、Si 的原子结构简图，并由此分析：硅的化学性质活不活泼，为什么硅的化合价主要是多少
讲解： Si 原子最外层有四个电子 , 既不易失电子 , 也不易得电子 , 所以 , 硅的化学性质不活泼。 主要形成四价的化合物。 硅是一种亲氧元素， 在自然界它总是与氧相互化合。所以在氧化气氛包围的地球上， 硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。
化学性质：（常温下比较稳定）
△
Si+O2 SiO2（条件：研碎的硅、加热）
过渡：硅的性质比较稳定，长温下除了可以和 F2、HF 及强碱反应外，很难和其
他物质反应
学生活动 ：根据硅的化合价分别写出硅与 F2、 HF及强碱的化学反应方程式：
Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF 4+2H↑ Si+2NaOH+H2O=NaSiO3+2H↑
过渡：高纯度的单质硅作为半导体材料而被广泛应用于电子、 计算机领域， 但在
自然界中并没有游离态的硅存在， 大多以 SiO2、硅酸盐的形式存在， 这就需要我
们通过化学方法制取单质硅。
工业制取单质硅
原料：焦炭和二氧化硅
设备：电炉
原理： SiO2+2C
高温
Si( 粗硅 )+2CO↑
过渡：电子领域对材料的纯度要求的特别高， 几乎不能含任何杂质， 这就需要我
们对粗硅进行提纯。
提纯原理：高温下将粗硅与***气反应， 其产物在高温下被氢气还原而得到纯净的
硅。
学生活动 ：根据上述原理写出原理中牵涉到的化学反应方程式
Si(
粗硅 )+2Cl2
高温 SiCl4
SiCl4+2H2
高温
Si+4HCl( 纯度： %)
3、硅的其他用途
晶体管、集成电路、硅整电路、太阳能电池、硅合金等二、二氧化硅与光导纤维
自然界中常见的沙子、鹅卵石、石英、水晶的主要成分是二氧化硅
、二氧化硅的结构（硅氧四面体结构）
我们说，结构决定性质， SiO2 的网状结构不仅决定了其物理性质的特殊性，还决定了其化学性质的稳定性。
、物理性质：结构与金刚石相似，熔点高；硬度大，不溶于水，是沙子石英等的主要成分，可用来装饰、制造电子部件和光学仪器。
、化学性质
与强碱反应 ：SiO2+2NaOH==NaSiO3+H2 O
高温
与碱性氧化物反应： SiO2+CaO CaSiO3
与 HF的反应： SiO2+4HF==SiF ↑+2HO（工业上雕刻玻璃的反应原理）
实验常遇到的问题：
1 、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢***