高中化學(xué)《無(wú)機(jī)非金屬材料的主角硅》：課件八（66張PPT）（人教版必修1）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 歡迎指導(dǎo) 奇峰峻嶺的黃山 三峽大壩 高樓大廈 集成電路芯片 硅 硅酸鹽工業(yè)的 昨天 今天 明天 二 硅酸鹽 1 硅酸鹽是由硅 氧和金屬組成的化合物的總稱(chēng) 2 硅酸鹽是一大類(lèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的固態(tài)物質(zhì) 一般都不溶于水 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 二 硅酸鹽 最簡(jiǎn)單的硅酸鹽是硅酸鈉 Na2SiO3 其水溶液俗稱(chēng)水玻璃 可用作肥皂填料 制備硅膠 木材防火劑等 水份蒸發(fā)后燃燒 水份蒸發(fā)后不燃燒 水份蒸發(fā)后 失去防火作用 防火效果好用作防火劑 演示實(shí)驗(yàn)4 2 討論 結(jié)合硅酸鈉的性質(zhì) 請(qǐng)同學(xué)們想想硅酸鈉可以用在哪些方面 t 景德鎮(zhèn)陶瓷 描述景德鎮(zhèn)的陶瓷有這樣一句話(huà) 薄如紙 聲如磬 色如玉 陶瓷的制作過(guò)程 采石制泥 陶練泥土 圓器拉坯 蘸釉 吹釉 成坯入窯 燒坯開(kāi)窯 鬼谷子下山 其他硅酸鹽產(chǎn)品 水泥和玻璃 硅酸鹽產(chǎn)品簡(jiǎn)介 新型無(wú)機(jī)非金屬材料的優(yōu)點(diǎn) 1 能承受高溫 強(qiáng)度高 2 具有電學(xué)特性 3 具有光學(xué)特性 4 具有生物功能 玻璃刀 玻璃刀輪片 紅寶石為軸的雷達(dá)表 人造金剛石鋸片 新型無(wú)機(jī)非金屬材料之一 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷 壓電陶瓷 新型陶瓷的用途之一 航天飛機(jī)的 防火衣 防熱瓦 生產(chǎn)過(guò)程 使用硅土黏合劑將低密度非晶硅增強(qiáng)纖維粘合成長(zhǎng)15cm 寬15cm 厚2 10cm的拱形瓦 經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié) 再在表面涂上一層高溫結(jié)構(gòu)陶瓷 就成了一塊防熱瓦 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的應(yīng)用 防熱瓦的優(yōu)點(diǎn) 耐熱 可承受 2000 防潮耐磨超群的隔熱能力反射太陽(yáng)光可重復(fù)使用 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的應(yīng)用 航天飛機(jī) 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的應(yīng)用 資料 兩年半前 正是由于塑料泡沫部件在發(fā)射時(shí)撞壞了一片防熱瓦 導(dǎo)致美國(guó)的 哥倫比亞 號(hào)返航時(shí)在空中解體 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的應(yīng)用 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷之所以在航天事業(yè)上的有如此優(yōu)秀的表現(xiàn) 因?yàn)樗哂心透邷?耐氧化 超強(qiáng) 超硬等優(yōu)點(diǎn) 它可以在各種惡劣環(huán)境下使用 同時(shí) 也是制造汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī) 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的理想材料 可以大大提高能源的利用率 可以使汽車(chē)跑得更快 飛機(jī)飛得更高 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的應(yīng)用 超導(dǎo)陶瓷 所謂超導(dǎo)現(xiàn)象就是金屬的電阻隨溫度的升高而增大 當(dāng)金屬的溫度降低時(shí) 它的電阻減小 當(dāng)溫度降到 269 液氮溫度 為4K 左右時(shí) 水銀的電阻變?yōu)榱?這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象 我國(guó)研制的超導(dǎo)陶瓷的臨界溫度為77K 處于世界領(lǐng)先水平 超導(dǎo)陶瓷 生物陶瓷 這種陶瓷強(qiáng)度大 韌性好 與人體親和力好 目前它是人體骨骼和牙齒的重要移植材料 在這一領(lǐng)域我國(guó)處于世界領(lǐng)先水平 生物陶瓷應(yīng)用 壓電陶瓷 利用陶瓷 還可實(shí)現(xiàn)多種功能互換 如安放在打火機(jī)中的壓電陶瓷 一經(jīng)敲打即刻產(chǎn)生一個(gè)電火花 將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能 壓電陶瓷 材料是社會(huì)發(fā)展和人類(lèi)進(jìn)步的一種標(biāo)志 材料科學(xué)和工程是人類(lèi)科技文明生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的推動(dòng)器 新材料的發(fā)現(xiàn)和它的廣泛應(yīng)用常常會(huì)帶來(lái)社會(huì)生產(chǎn)的變革和新興產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)比如硅的出現(xiàn)就引發(fā)了現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的一場(chǎng)革命 美國(guó)的硅谷 斯坦福科研工業(yè)區(qū) 是美國(guó)電子和計(jì)算機(jī)工業(yè)中心 位于美國(guó)西海岸加利福尼亞州北部舊金山南郊 圣克拉拉縣和圣胡安兩城之間的一條長(zhǎng) 公里 寬 公里的長(zhǎng)條形地帶上 由于它集中了全世界 0 以上的著名半導(dǎo)體公司 而半導(dǎo)體的基本元件是硅片 所以該地區(qū)被稱(chēng)為 硅谷 硅谷siliconvalley 硅的提煉 SiCl4 2H2 Si 純 4HCl 硅是從它的氧化物中提取出來(lái)的 主要的化學(xué)反應(yīng)如下 1 粗硅的制取 2 粗硅轉(zhuǎn)變?yōu)榧児?常用方法 加熱Si 粗 2Cl2 SiCl4 高溫SiO2 2C Si 2CO 石英砂 粗硅 高溫 硅的主要化學(xué)性質(zhì) Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 Si O2 SiO2 Si 2F2 SiF4 2 高溫下 加熱 1 常溫下 高溫Si C SiC 硅的物理性質(zhì) 硅有晶體硅和無(wú)定形硅兩種 晶體硅是灰黑色 熔點(diǎn)高 有金屬光澤 硬而脆的固體 硅的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于金剛石 熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都很高 硬度大 導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間 單晶硅 硅的用途 硅是一種重要的非金屬單質(zhì) 它的用途非常廣泛 作為良好的半導(dǎo)體材料 硅可用來(lái)制造集成電路 晶體管 硅整流器等半導(dǎo)體器件 還可以制成太陽(yáng)能電池 可制成有良好導(dǎo)磁性 耐酸性的合金 硅芯片的應(yīng)用電腦的中央處理器 CPU 世界第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī) 占地170m2 筆記本電腦 大規(guī)模集成電路 硅的應(yīng)用 硅的其他用途 硅也是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能的常用材料 利用高純硅單質(zhì)的半導(dǎo)體性能 可制成光電池 將光能直接轉(zhuǎn)化成電能光電池目前的應(yīng)用范圍 計(jì)算器 人造衛(wèi)星 火星探測(cè)器 太陽(yáng)能動(dòng)力車(chē) 登月車(chē) 人造衛(wèi)星 火星探測(cè)器 火星探測(cè)器 登月車(chē) 太陽(yáng)能汽車(chē) 太陽(yáng)能電池 知識(shí)反饋 下列關(guān)于硅的說(shuō)法不正確的是 A硅是非金屬元素 但它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體B硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間 是良好的半導(dǎo)體材料C硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑 常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)D當(dāng)加熱到一定溫度時(shí) 硅能與氧氣和氯氣等非金屬反應(yīng) C 古代的陶瓷 傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料 新型無(wú)機(jī)非金屬材料 課后作業(yè) 未來(lái)的硅 硅酸鹽工業(yè)可能會(huì)有怎樣的發(fā)展 你有什么感想 請(qǐng)同學(xué)們寫(xiě)一份以 暢想明天 為題的報(bào)告 主要以硅酸鹽和硅工業(yè)為主題 發(fā)表你的看法 完成后上交 再見(jiàn) 謝謝 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全