高中化学《无机非金属材料的主角硅》：课件八（66张PPT）（人教版必修1）

欢迎进入化学课堂 欢迎指导 奇峰峻岭的黄山 三峡大坝 高楼大厦 集成电路芯片 硅 硅酸盐工业的 昨天 今天 明天 二 硅酸盐 1 硅酸盐是由硅 氧和金属组成的化合物的总称 2 硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质 一般都不溶于水 化学性质稳定 二 硅酸盐 最简单的硅酸盐是硅酸钠 Na2SiO3 其水溶液俗称水玻璃 可用作肥皂填料 制备硅胶 木材防火剂等 水份蒸发后燃烧 水份蒸发后不燃烧 水份蒸发后 失去防火作用 防火效果好用作防火剂 演示实验4 2 讨论 结合硅酸钠的性质 请同学们想想硅酸钠可以用在哪些方面 t 景德镇陶瓷 描述景德镇的陶瓷有这样一句话 薄如纸 声如磬 色如玉 陶瓷的制作过程 采石制泥 陶练泥土 圆器拉坯 蘸釉 吹釉 成坯入窑 烧坯开窑 鬼谷子下山 其他硅酸盐产品 水泥和玻璃 硅酸盐产品简介 新型无机非金属材料的优点 1 能承受高温 强度高 2 具有电学特性 3 具有光学特性 4 具有生物功能 玻璃刀 玻璃刀轮片 红宝石为轴的雷达表 人造金刚石锯片 新型无机非金属材料之一 高温结构陶瓷 压电陶瓷 新型陶瓷的用途之一 航天飞机的 防火衣 防热瓦 生产过程 使用硅土黏合剂将低密度非晶硅增强纤维粘合成长15cm 宽15cm 厚2 10cm的拱形瓦 经过高温烧结 再在表面涂上一层高温结构陶瓷 就成了一块防热瓦 高温结构陶瓷的应用 防热瓦的优点 耐热 可承受 2000 防潮耐磨超群的隔热能力反射太阳光可重复使用 高温结构陶瓷的应用 航天飞机 高温结构陶瓷的应用 资料 两年半前 正是由于塑料泡沫部件在发射时撞坏了一片防热瓦 导致美国的 哥伦比亚 号返航时在空中解体 高温结构陶瓷的应用 高温结构陶瓷之所以在航天事业上的有如此优秀的表现 因为它具有耐高温 耐氧化 超强 超硬等优点 它可以在各种恶劣环境下使用 同时 也是制造汽车发动机 喷气发动机的理想材料 可以大大提高能源的利用率 可以使汽车跑得更快 飞机飞得更高 高温结构陶瓷的应用 超导陶瓷 所谓超导现象就是金属的电阻随温度的升高而增大 当金属的温度降低时 它的电阻减小 当温度降到 269 液氮温度 为4K 左右时 水银的电阻变为零 这种现象叫超导现象 我国研制的超导陶瓷的临界温度为77K 处于世界领先水平 超导陶瓷 生物陶瓷 这种陶瓷强度大 韧性好 与人体亲和力好 目前它是人体骨骼和牙齿的重要移植材料 在这一领域我国处于世界领先水平 生物陶瓷应用 压电陶瓷 利用陶瓷 还可实现多种功能互换 如安放在打火机中的压电陶瓷 一经敲打即刻产生一个电火花 将机械能转变成电能 压电陶瓷 材料是社会发展和人类进步的一种标志 材料科学和工程是人类科技文明生活和工农业生产的推动器 新材料的发现和它的广泛应用常常会带来社会生产的变革和新兴产业的出现比如硅的出现就引发了现代信息产业的一场革命 美国的硅谷 斯坦福科研工业区 是美国电子和计算机工业中心 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 而半导体的基本元件是硅片 所以该地区被称为 硅谷 硅谷siliconvalley 硅的提炼 SiCl4 2H2 Si 纯 4HCl 硅是从它的氧化物中提取出来的 主要的化学反应如下 1 粗硅的制取 2 粗硅转变为纯硅 常用方法 加热Si 粗 2Cl2 SiCl4 高温SiO2 2C Si 2CO 石英砂 粗硅 高温 硅的主要化学性质 Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 Si O2 SiO2 Si 2F2 SiF4 2 高温下 加热 1 常温下 高温Si C SiC 硅的物理性质 硅有晶体硅和无定形硅两种 晶体硅是灰黑色 熔点高 有金属光泽 硬而脆的固体 硅的结构类似于金刚石 熔点和沸点都很高 硬度大 导电性介于导体和绝缘体之间 单晶硅 硅的用途 硅是一种重要的非金属单质 它的用途非常广泛 作为良好的半导体材料 硅可用来制造集成电路 晶体管 硅整流器等半导体器件 还可以制成太阳能电池 可制成有良好导磁性 耐酸性的合金 硅芯片的应用电脑的中央处理器 CPU 世界第一台电子管计算机 占地170m2 笔记本电脑 大规模集成电路 硅的应用 硅的其他用途 硅也是将太阳能转化成电能的常用材料 利用高纯硅单质的半导体性能 可制成光电池 将光能直接转化成电能光电池目前的应用范围 计算器 人造卫星 火星探测器 太阳能动力车 登月车 人造卫星 火星探测器 火星探测器 登月车 太阳能汽车 太阳能电池 知识反馈 下列关于硅的说法不正确的是 A硅是非金属元素 但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B硅的导电性介于导体和绝缘体之间 是良好的半导体材料C硅的化学性质不活泼 常温下不与任何物质反应D当加热到一定温度时 硅能与氧气和氯气等非金属反应 C 古代的陶瓷 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料 课后作业 未来的硅 硅酸盐工业可能会有怎样的发展 你有什么感想 请同学们写一份以 畅想明天 为题的报告 主要以硅酸盐和硅工业为主题 发表你的看法 完成后上交 再见 谢谢 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全