高一化学 知识点总结 必修一 4.1 硅 无机非金属材料.doc
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1、.4.1 硅 无机非金属材料一、半导体材料:1、半导体材料是指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料。2、最早使用的半导体材料是锗。3、目前使用最广泛的半导体材料是硅。二、硅:1、存在形式: 硅在地壳中的含量仅次于氧,排名第二位 硅在自然界中只仅以化合态存在,主要存在形式为二氧化硅和硅酸盐2、分类:单质硅分为晶体硅和无定形硅(即非晶体硅)两种3、物理性质:晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体4、化学性质:(1) 常温下:化学性质稳定,不活泼,除了跟氟气,氢氟酸,强碱反应外,基本不跟其它物质反应(比如氧气,强酸等)A、硅跟氟气:Si2F2SiF4 B、硅跟氢氟酸:Si4HFSiF42H2C、
2、硅跟强碱(以NaOH为例):Si2NaOHH2ONa2SiO32H2(2) 加热时:在加热条件下,硅可以和氧气、氯气等反应A、硅与氧气:SiO2SiO2B、硅与氯气:Si2Cl2SiCl45、硅的制备:(1) 粗硅的制取:常用焦炭在高温下还原二氧化硅,制得粗硅,方程式为: (2) 粗硅提纯:将粗硅在高温下和氯气生成四氯化硅(液态),四氯化硅经分馏提纯后,再用氢气还原,即可值得高纯度的硅,方程式为:Si(粗)2Cl2SiCl4 SiCl42H2Si(纯)4HCl精品.6、硅的用途:太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等三、二氧化硅1、存在形式:二氧化硅广泛存在自然界中,是沙子、石英的主要成分,其
3、中透明的石英晶体俗称水晶。2、物理性质:熔点高,硬度大,不溶于水。3、结构:立体网状结构,SiO2属于原子晶体,直接由原子构成,不存在单个SiO2分子。4、化学性质:SiO2常温下化学性质很不活泼,不与水、酸反应(氢氟酸除外),能与强碱溶液、氢氟酸反应,高温条件下可以与碱性氧化物反应:(1) 酸性氧化物:可以和碱反应生成盐和水,可以和碱性氧化物反应 与强碱反应:SiO22NaOHNa2SiO3H2O(生成的硅酸钠具有粘性,所以不能用玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液,避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住,打不开,应用橡皮塞)。 高温下与碱性氧化物反应:SiO2CaOCaSiO3(
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