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师梦圆高中化学教材同步人教版(2019)必修 第二册第三节 无机非金属材料下载详情
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高中必修第二册化学《第三节 无机非金属材料》最新说课教案教学设计下载

本专题在各种考试中主要考查无机非金属材料的相关知识,包括硅及其化合物的性质、用途、制备以及传统及新型无机非金属材料的特点和用途,主要以选择题的形式出现。

【重难点精讲】

一、硅单质

1.存在

硅单质主要有晶体和无定形两大类。

2.物理性质:带有金属光泽的灰黑色固体,熔点高,硬度大,有脆性。

3.化学性质

(1)常温下不活泼,一般不与其他物质反应,但可以与氟、氢氟酸、碱反应。反应的化学方程式分别为:

与氟:Si+2F2===SiF4;

与氢氟酸:Si+4HF===SiF4↑+2H2↑;

与碱:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。

(2)在加热或者点燃的条件下可以与氢气、氧气、氯气等反应,与氧气反应的化学方程式为Si+O2SiO2。

4、主要应用:半导体材料→硅芯片、硅太阳能电池

5、高纯硅的制备

涉及的主要化学反应为

(a)SiO2+2CSi+2CO↑

(b)Si+3HClSiHCl3+H2

(c)SiHCl3+H2Si+3HCl

二、二氧化硅

1.存在

自然界中,碳元素既有游离态,又有化合态,而硅元素仅有化合态,主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。天然SiO2有晶体和无定形两种,统称硅石。

2.物理性质

熔点高,硬度大,难溶于水。

3.结构

SiO2晶体有多种晶型,其基本结构单元为硅氧四面体(如下图甲所示),硅氧四面体通过氧原子相互连接为空间的网状结构(如下图乙所示)。每个硅原子与4个氧原子相连,而每个氧原子与2个硅原子相连,故SiO2晶体中Si和O的比例为1∶2。