Слайд 2
Ответ на 3 вопрос: Коротко -процесс изготовления процессора выглядит
так: из расплавленного кремния на специальном оборудовании выращивают монокристалл
цилиндрической формы. Получившийся слиток охлаждают и режут на «блины», поверхность которых тщательно выравнивают и полируют до зеркального блеска. Затем в «чистых комнатах» полупроводниковых заводов на кремниевых пластинах методами фотолитографии и травления создаются интегральные схемы. После повторной очистки пластин, специалисты лаборатории под микроскопом производят выборочное тестирование процессоров – если все «ОК», то готовые пластины разрезают на отдельные процессоры, которые позже заключают в корпуса.
Ответ на 4 вопрос: Ткань, пропитанная жидким стеклом, не загорается, а без пропитки мгновенно горит. (верное высказывание).
Слайд 3
Силициум с латыни кремень означает
Берцелиус его открыл и
так назвал
Ученый Гесс ввел русский термин - кремний
Слышна в
нем мощь утесов, скал
В земной коре второе место он прочно занимает,
Хотя в свободном виде в природе не встречают
Известен кремний стал лишь с 19 века,
Но неоценима его роль со времен древнего человека
Без него не построить себе особняк,
Чашки кофе не выпить без фарфора никак
Звон хрустальный не слышать
И как о берег бьют волны
Не носить топ - моделям серьги, броши, кулоны.
Ну а чистый кремний хоть имеет структуру алмаза
Полупроводниковыми свойствами владеет без отказа
Способностью мага он обладает
Энергией солнца вовсю управляет
Часам точный ход обеспечит кристалл
Прочность сталей усилишь, введя кремний в сплав
Живой организм кремний тоже имеет
Из-за него человек силикозом болеет
Недостаток его скелет ослабляет
Если меньше 3-х грамм, то и взгляд не сияет
Химической активностью кремний не блистает,
Но в щелочах и фтороводороде себя он окисляет.
Его оксид кислотный на редкость очень твердый
В воде не растворим,
Для получения разных стекол ничем не заменим.
Слайд 4
Кремний. Соединения кремния
Слайд 5
История
В чистом виде кре́мний был выделен в 1811
году французскими учеными Жозефом Луи Гей-Люссаком и Луи Жаком
Тенаром.
Жозеф Луи Гей
Луи Жак Тенар
Слайд 6
Происхождение названия
Русское название «кремний» введено в 1834 году
российский химиком Германом Ивановичем Гессом. В переводе c греч.
κρημνός — «утес, гора».
Слайд 7
Нахождение в природе
По распространённости в земной коре кремний
занимает второе место. Масса земной коры на 27,6—29,5 % состоит
из кремния. Хотя одна четвертая земной коры состоит из кремния, существуют лишь единичные находки кремния в самородном виде.
Слайд 8
Входит также в состав растений и животных. Анализ
образцов лунного грунта показал наличие SiO2 в количестве более
40%.
Слайд 9
Получение
Свободный кремний может быть получен прокаливанием с магнием
мелкого белого песка, который по химическому составу является почти
чистым окислом кремния, SiO2+2Mg=2MgO+Si , образующийся при этом аморфный кремний имеет вид бурого порошка.
В промышленности кремний технической чистоты получают, восстанавливая расплав SiO2 коксом при температуре около 1800 °C в дуговых печах. Чистота полученного таким образом кремния может достигать 99,9% (основные примеси - углерод, металлы).
Слайд 10
SiF4+4K=4KF+Si
Лабораторный способ:
SiO2+2Mg=Si+2MgO
Промышленный способ:
SiO2+2C=2CO+Si
Получение кремния
Слайд 11
Физические свойства кремния
Кремний – кристаллическое вещество темно-серого цвета
с металлическим блеском. Кристаллическая решетка кремния напоминает структуру алмаза.
Полупроводник.
tплав (Si)=1415 ˚C, tплав(алмаз)=3730 ˚C.
Существует аморфный кремний и кристаллический кремний.
Слайд 13
Физические свойства
Твердость кремния значительно меньше, чем алмаза. Кремний
хрупок, только при нагревании выше 800 °C он становится
пластичным веществом.
Слайд 14
Химические свойства
В соединениях кремний склонен проявлять степень окисления
+4 или −4.
Химически кремний малоактивен. При комнатной температуре реагирует
только с газообразным фтором. При нагревании до температуры 400—500 °C кремний реагирует с кислородом с образованием диоксида SiO2, с хлором, бромом и иодом.
Слайд 15
Типичный неметалл, инертен.
Как восстановитель:
1) С кислородом
Si0 + O2 t˚→ Si+4O2
2)
С фтором (без нагревания)
Si0 + 2F2 → SiF4
3) С углеродом
Si0 + C t˚→ Si+4C
(SiC -
карборунд - твёрдый; используется для точки и шлифовки)
4) С водородом не взаимодействует.
Силан (SiH4) получают разложением силицидов металлов кислотой:
Mg2Si + 2H2SO4 → SiH4 + 2MgSO4
Слайд 16
5) С кислотами не реагирует (только с плавиковой кислотой)
Si+4HF=SiF4+2H2
Растворяется
только в смеси азотной и плавиковой кислот:
3Si + 4HNO3 +
18HF → 3H2[SiF6] + 4NO + 8H2O
6) Со щелочами (при нагревании):
Si0 + 2NaOH + H2O t˚→ Na2Si+4O3+ 2H2
Как окислитель:
7) С металлами (образуются силициды):
Si0 + 2Mg t˚→ Mg2Si-4
Слайд 17
Применение
Технический кремний находит следующие применения:
-компонентов сплавов в металлургии
(в металлургии при выплавке чугуна, сталей, бронз, силумина и
др.);
-раскислитель, модификатор свойств металлов или легирующий элемент (например, добавка определенного количества кремния при производстве трансформаторных сталей увеличивает коэрцитивную силу готового продукта);
-сырье для производства более чистого поликристаллического кремния;
-сырье для производства кремнийорганических материалов, силанов.
Слайд 18
Соединения кремния
Силан - SiH4
Физические
свойства: Бесцветный газ, ядовит, t°пл. = -185°C, t°кип. = -112°C.
Получение: Mg2Si
+ 4HCl → 2MgCl2 + SiH4↑
Химические свойства:
1) Окисление: SiH4 + 2O2 t˚→ SiO2 + 2H2O
2) Разложение: SiH4 → Si + 2H2
Слайд 19
Оксид кремния (IV) - (SiO2)n
SiO2 - кварц, горный хрусталь, аметист, агат,
яшма, опал, кремнезём (основная часть песка)
Кристаллическая решётка оксида кремния
(IV) – атомная и имеет такое строение:
Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O - каолинит (основная часть глины)
Слайд 20
K2O • Al2O3 • 6SiO2 - ортоклаз (полевой шпат)
Физические свойства: твёрдое,
кристаллическое, тугоплавкое вещество,
t°пл.= 1728°C, t°кип.= 2590°C
Слайд 22
Кремниевая кислота
Физические свойства: H2SiO3 - очень слабая (слабее угольной),
непрочная,
в воде малорастворима (образует коллоидный раствор),
не имеет кислого
вкуса.
Химические свойства:
При нагревании разлагается: H2SiO3 t˚→ H2O + SiO2
Соли кремниевой кислоты - силикаты.
1) с кислотами
Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3
Слайд 23
2) с солями
Na2SiO3+CaCl2=2NaCl+CaSiO3↓
3) Силикаты, входящие в состав минералов,
в природных условиях разрушаются под действием воды и оксида
углерода (IV) - выветривание горных пород:
(K2O • Al2O3 • 6SiO2)(полевой шпат) + CO2 + 2H2O → (Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O)(каолинит (глина)) + 4SiO2(кремнезём (песок)) + K2CO3
Слайд 24
Выводы:
его 26% в природе
по распространению в земной коре
занимает 2-е место
образует оксиды с валентностью (IV)
его оксиды являются
основной частью песка и глины
в виде кристаллов входит в состав горных пород
образует бесцветные кристалла кварца и горного хрусталя
на его основе создано промышленное производство керамики, стекла, цемента
полупроводник
Слайд 25
Выводы:
Кремний в отличии от углерода в свободном
виде в природе не встречается.
Кремний может быть, как
окислителем так и восстановителем.
Оксид кремния в отличии от оксида углерода (IV) с водой не взаимодействует.
Кремний - полупроводник, его соединение используют для получения стекла, цемента, бетона, а также для получения кирпича, фарфора, фаянса и изделия из них.
Слайд 26
Драгоценные и поделочные камни- соединения кремния
Слайд 27
Агат
АГАТ - минерал, разновидность халцедона, со слоистым или
полосчатым распределением окраски. Голубовато-серый, темно-серый, белый. По характеру окраски
— радужный агат, облачный, яшмовый и т. п. Поделочный камень.
Слайд 29
Опал
ОПАЛ, минерал подкласса гидроксидов, SiO2· nH2O. Аморфный. Твердость
5-6,5; плотность 1,9-2,3 г/см3. Благородный опал (огненный опал) с
радужной игрой цветов — драгоценный камень.
Слайд 31
Яшма
ЯШМА (араб.), кремнистая горная порода. Непрозрачная, с раковистым
изломом; окрашена окислами железа и марганца в различные цвета.
Окраска пестрая, полосчатая, пятнистая и др. Декоративный и поделочный камень.
Слайд 33
Халцедон
ХАЛЦЕДОН, минерал, скрытокристаллическая полупрозрачная разновидность кварца микроволокнистого строения.
Слайд 36
Кварц
КВАРЦ SiO2, один из самых распространенных породообразующих минералов.
Существуют четыре модификации кварца. Применяется в основном низкотемпературный a-кварц.
Слайд 38
Горный хрусталь
ГОРНЫЙ ХРУСТАЛЬ, минерал, бесцветная прозрачная разновидность кристаллов
кварца.
Слайд 40
Аметист
АМЕТИСТ, минерал, прозрачная фиолетовая разновидность кварца. Окраска часто
неравномерная. Крупные, красиво окрашенные кристаллы аметиста — драгоценные камни.
Налажено производство синтетических аметистов.