4.1.1 硅和二氧化硅 學案2

1、第4章 材料家族中的元素第1節(jié) 硅 無機非金屬材料第1課時 硅和二氧化硅學習目標1能記住硅、二氧化硅的主要性質(zhì)及這些性質(zhì)在材料中的應(yīng)用。2能說出硅在半導體工業(yè) ,二氧化硅在現(xiàn)代通訊業(yè)中的重要應(yīng)用。學習重點二氧化硅的性質(zhì)(尤其是作為酸性氧化物的性質(zhì))。學習難點硅及二氧化硅的性質(zhì)和作用。學習探究一、單質(zhì)硅與半導體材料1硅的分布與存在(1)分布：硅在自然界中分布廣泛 ,在地殼中居第 位 ,僅次于 ,是構(gòu)成礦物和巖石的根本元素。(2)存在：自然界中沒有 態(tài)的硅 ,全部以 態(tài)的形式存在。2半導體材料(1)特點：特指導電能力介于 和 之間的一類材料。(2)常見的半導體材料：最早使用的是 ,現(xiàn)在最廣泛使用的

2、是 。3硅單質(zhì)(1)物理性質(zhì)單質(zhì)硅有 和 兩種。晶體硅是 色、有 光澤、 的固體。導電性介于 和 之間。(2)化學性質(zhì)(填寫相應(yīng)的化學方程式)(3)制取與提純2CSiO2 2COSi粗硅Si2Cl2SiCl4SiCl42H2Si(純)4HCl(4)用途：半導體材料 ,太陽能電池 ,硅合金。二、二氧化硅與光導纖維1存在沙石、石英、水晶、硅藻土等都含有天然存在的二氧化硅。2物理性質(zhì)熔沸點： ,硬度： ,溶解度： 于水。3化學性質(zhì)(1)常溫下性質(zhì) 、不與水、酸(氫氟酸除外)反響。(2)酸性氧化物(填化學方程式)(3)特性SiO2與氫氟酸反響的化學方程式： 。4用途用于制光學鏡片、石英坩堝、 。三、二

3、氧化硅和二氧化碳1二氧化硅的結(jié)構(gòu)在SiO2晶體中 ,每個Si原子與4個O原子相連(如圖) ,形成四面體結(jié)構(gòu) ,Si原子位于四面體的中心 ,O原子位于四面體的4個頂點。同時 ,每個O原子與2個Si原子相連 ,所以 ,SiO2晶體是Si原子和O原子按12的比例構(gòu)成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體 ,不存在單個的SiO2分子。2二氧化硅與二氧化碳的比擬二氧化硅二氧化碳化學式存在物理性質(zhì)色態(tài)熔沸點硬度水溶性化學性質(zhì)與水反響與NaOH溶液反響與CaO反響與氫氟酸反響氧化性學習小結(jié)(1)硅化學性質(zhì)不活潑 ,但自然界中沒有游離態(tài)的硅。(2)非金屬單質(zhì)一般為非導體 ,但Si為半導體。(3)Si的復原性強于C ,但C能在高

4、溫下復原出Si：SiO22CSi2CO。(4)非金屬單質(zhì)跟強堿溶液作用一般無H2放出 ,但Si能與強堿溶液反響放出H2：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。(5)非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反響 ,但硅能與氫氟酸反響：Si4HF=SiF42H2。當堂檢測1. 以下說法正確的選項是()A硅材料廣泛應(yīng)用于光纖通訊B工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝術(shù)品C水晶項鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品D粗硅制備單晶硅不涉及氧化復原反響2. 硅是無機非金屬材料王國中的“國王 ,以硅為中心的“臣民應(yīng)用于社會的各個角落 ,隨著科技的開展 ,新型無機非金屬材料更是備受矚目。水晶是一種重要的飾品 ,其主要成分是SiO

5、2 ,以下有關(guān)水晶的說法中正確的選項是()A水晶的主要成分是酸性氧化物 ,因此不能被任何酸腐蝕B水晶的性質(zhì)非常穩(wěn)定 ,但在一定條件下可表現(xiàn)出氧化性C水晶可以溶于NaOH溶液 ,并產(chǎn)生氫氣D水晶既能與NaOH反響 ,又能與HCl反響3. 請用兩種常見的不同方法來鑒別Na2CO3和SiO2兩種固體：_；_。參考答案學習探究一、1. (1) 二 氧 (2) 游離 化合2. (1) 導體 絕緣體 (2) 鍺Ge 硅3. (1)晶體硅 無定形硅 灰黑 金屬 硬而脆 導體 絕緣體(2) Si + 2F2 = SiF4 Si + 4HF = SiF4 + 2H2 Si + 2NaOH + H2O = Na2

6、SiO3 + 2H2 Si + O2 SiO2二、2. 高 大 難溶3. (1) 不活潑(2)(3)SiO24HF=SiF42H2O4. 光導纖維三、2.二氧化硅二氧化碳化學式SiO2CO2存在存在于巖石中 ,硅石、石英、水晶、硅藻土中都含SiO2空氣物理性質(zhì)色態(tài)無色晶體無色氣體熔沸點很高很低硬度大小水溶性不溶于水能溶于水化學性質(zhì)與水反響不反響CO2H2OH2CO3與NaOH溶液反響SiO22NaOH=Na2SiO3H2OCO22NaOH=Na2CO3H2O ,CO2NaOH=NaHCO3與CaO反響SiO2CaOCaSiO3CO2CaO=CaCO3與氫氟酸反響SiO24HF=SiF42H2O不反響氧化性SiO22CSi2COCO2C2CO當堂檢測1. 【解析】B項 ,工藝師刻蝕石英利用的是氫氟酸；C項 ,水晶的成分是SiO2；D項 ,粗硅制備單晶硅的反響：Si2Cl2SiCl4 ,SiCl42H2Si4HCl?！敬鸢浮緼2. 【答案】B3. 【答案】焰色反響法：焰色反響為黃色的是Na2CO3 ,余者為SiO2酸液產(chǎn)氣法：分別取少許待測粉末 ,滴加稀鹽酸