二氧化硅和信息材料

1、石器石器燧石取火燧石取火硅酸鹽硅酸鹽水泥、玻璃、陶瓷水泥、玻璃、陶瓷二氧化硅二氧化硅光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維單晶硅單晶硅集成電路集成電路傳傳統(tǒng)統(tǒng)材材料料人人類類文文明明發(fā)發(fā)展展史史新新型型材材料料信信息息材材料料 1 1、從化學(xué)的角度看，你知道瑪瑙飾品、從化學(xué)的角度看，你知道瑪瑙飾品、石英鐘、石英眼鏡、水晶的主要成分是石英鐘、石英眼鏡、水晶的主要成分是什么嗎？什么嗎？ 2 2、沙子、石英、水晶、硅藻土等都是天、沙子、石英、水晶、硅藻土等都是天然存在的二氧化硅，關(guān)于然存在的二氧化硅，關(guān)于SiOSiO2 2，你還知道，你還知道哪些內(nèi)容呢？哪些內(nèi)容呢？1、二氧化硅在自然界以什么形式存在？、二氧化硅在自然界以

2、什么形式存在？性質(zhì)又怎樣呢性質(zhì)又怎樣呢?2、二氧化硅有什么樣的物理性質(zhì)，一、二氧化硅有什么樣的物理性質(zhì)，一般應(yīng)從哪些角度進(jìn)行探究？般應(yīng)從哪些角度進(jìn)行探究？（顏色、狀態(tài)、氣味、熔沸點(diǎn)、硬度、（顏色、狀態(tài)、氣味、熔沸點(diǎn)、硬度、 密度、溶解性等。）密度、溶解性等。）3、二氧化硅為什么有這樣的物理性質(zhì)？、二氧化硅為什么有這樣的物理性質(zhì)？我們一般應(yīng)從哪些角度進(jìn)行探究？我們一般應(yīng)從哪些角度進(jìn)行探究？（一）存在二氧化硅廣泛存在于自然界中，二氧化硅廣泛存在于自然界中，水晶、水晶、石英、硅藻土、沙子石英、硅藻土、沙子等的主要成分都是等的主要成分都是二氧化硅。二氧化硅。石英砂石英砂紫水晶紫水晶二氧化硅二氧化硅水晶

3、石英砂黃沙熔沸點(diǎn)很高熔沸點(diǎn)很高, 硬度很大，硬度很大，不溶于水。不溶于水。（二）物理性質(zhì) 二氧化硅結(jié)構(gòu)圖二氧化硅結(jié)構(gòu)圖二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)如何呢？學(xué)習(xí)一種二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)如何呢？學(xué)習(xí)一種新物質(zhì)的性質(zhì)我們往往可以找一種熟悉新物質(zhì)的性質(zhì)我們往往可以找一種熟悉的、跟它比較有可比性的物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比的、跟它比較有可比性的物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)。你覺得應(yīng)該找哪一種物質(zhì)進(jìn)行對(duì)學(xué)習(xí)。你覺得應(yīng)該找哪一種物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)？講講你的理由？比學(xué)習(xí)？講講你的理由？知識(shí)遷移知識(shí)遷移!二氧化碳有哪些化學(xué)性質(zhì)呢？二氧化碳有哪些化學(xué)性質(zhì)呢？從氧化物分類角度從氧化物分類角度: 。從氧化還原的角度從氧化還原的角度: 。 具有酸性氧化物的通

4、性具有酸性氧化物的通性具有弱氧化性具有弱氧化性討討 論論1、請舉出表現(xiàn)二氧化碳酸性氧化物、請舉出表現(xiàn)二氧化碳酸性氧化物 的通性和弱氧化性的幾個(gè)具體實(shí)的通性和弱氧化性的幾個(gè)具體實(shí) 例，并寫出化學(xué)方程式。例，并寫出化學(xué)方程式。2、二氧化硅也是一種酸性氧化物，與、二氧化硅也是一種酸性氧化物，與二氧化碳有相似的化學(xué)性質(zhì)。請分析二氧化碳有相似的化學(xué)性質(zhì)。請分析二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)，并寫出相應(yīng)的二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)，并寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。化學(xué)方程式。比一比比一比: 化合物化合物化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)二氧化碳二氧化碳(CO(CO2 2) )二氧化硅二氧化硅(SiO(SiO2 2) )相相同同點(diǎn)點(diǎn)酸酸性性氧氧化化物物

5、與強(qiáng)堿與強(qiáng)堿反應(yīng)反應(yīng)與堿性與堿性氧化物氧化物反應(yīng)反應(yīng)與水反與水反應(yīng)應(yīng) 弱氧化性弱氧化性 特殊性特殊性CO2+2NaOH = Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH =Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO = CaSiO3 高溫高溫CO2+H2O H2CO3 不反應(yīng)不反應(yīng)CO2+C = 2CO高溫高溫 SiO2+2C = Si+2CO高溫高溫與氫氟酸不反應(yīng)與氫氟酸不反應(yīng)SiO2+4HF= SiF4 +2H2O 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，很穩(wěn)定， 除除氫氟酸氫氟酸外不外不與其它酸反應(yīng)，與其它酸反應(yīng)， 但能與但能與堿性氧化物堿性氧化物或或強(qiáng)堿強(qiáng)堿反應(yīng)，反應(yīng)， 屬屬酸性氧化

6、物酸性氧化物 二氧化硅化學(xué)性質(zhì)小結(jié)二氧化硅化學(xué)性質(zhì)小結(jié)SiO2裝飾品裝飾品石英坩堝石英坩堝石英手表石英手表光學(xué)儀器光學(xué)儀器耐磨器皿耐磨器皿精密儀器軸承精密儀器軸承 二氧化硅的用途二氧化硅的用途制備純硅制備純硅光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維二、硅1、純硅的制備：SiO22C Si2COSi2Cl2 SiCl4SiCl4 2H2 Si 4HCl 石英砂石英砂液態(tài)混合物液態(tài)混合物焦炭焦炭氯氣氯氣氫氣氫氣蒸餾蒸餾粗硅粗硅四氯化硅四氯化硅純硅純硅1、硅晶體的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都比較、硅晶體的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都比較 。硬度也。硬度也很很 。2、硅晶體的導(dǎo)電性介于、硅晶體的導(dǎo)電性介于 和和 之之間。是一種重要的間。是一種重要的 。3、

7、在常溫下，硅晶體的化學(xué)性質(zhì)、在常溫下，硅晶體的化學(xué)性質(zhì) 。高高大大導(dǎo)體導(dǎo)體絕緣體絕緣體半導(dǎo)體半導(dǎo)體比較穩(wěn)定比較穩(wěn)定小小 結(jié)結(jié) :硅及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系硅及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系SiSiF4SiCl4SiO2H2SiO3Na2SiO3CaSiO3、下列物質(zhì)的主要成分不是、下列物質(zhì)的主要成分不是SiO2的是的是 （ ）A、石英、石英 B、水晶、水晶 C、金剛砂、金剛砂 D、瑪瑙、瑪瑙、下列物質(zhì)不與水反應(yīng)的是、下列物質(zhì)不與水反應(yīng)的是 （）（）A、CaO B、CO2 C、SiO2 D、SO2CC、下列試劑的存放方法，正確的是：、下列試劑的存放方法，正確的是： （ ） A氫氧化鈉、純堿以及水玻璃要存氫氧化鈉

8、、純堿以及水玻璃要存 放在帶磨砂玻璃塞的試劑瓶中放在帶磨砂玻璃塞的試劑瓶中 B氫氟酸盛放在棕色玻璃試劑瓶氫氟酸盛放在棕色玻璃試劑瓶 C液溴盛放在棕色廣口瓶中液溴盛放在棕色廣口瓶中 D氯水盛放在棕色細(xì)口瓶中氯水盛放在棕色細(xì)口瓶中D、將固態(tài)的氫氧化鈉加熱至熔融狀態(tài)，可選、將固態(tài)的氫氧化鈉加熱至熔融狀態(tài)，可選用的器皿是用的器皿是 ( ) A.鐵坩堝鐵坩堝 B.石英坩堝石英坩堝C.石墨坩堝石墨坩堝 D. 蒸發(fā)皿蒸發(fā)皿AC5將過量的將過量的CO2分別通入分別通入 CaCl2溶液；溶液； Na2SiO3溶液；溶液； Ca(OH)2溶液；溶液； 飽和飽和Na2CO3溶液。最終溶液中有白色沉溶液。最終溶液中有

9、白色沉淀析出的是淀析出的是 （ ）A B C DB6、現(xiàn)有硫酸鈉、石灰石、二氧化硅三種白色、現(xiàn)有硫酸鈉、石灰石、二氧化硅三種白色物質(zhì)，若只用一種試劑將它們區(qū)別開來，該物質(zhì)，若只用一種試劑將它們區(qū)別開來，該試劑是試劑是 （ ）2233 C7、現(xiàn)有、現(xiàn)有Fe2O3和和SiO2組成的混合物，組成的混合物，請?jiān)O(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)方案，將它們分離開來。請?jiān)O(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)方案，將它們分離開來。SiO2Fe2O38、已知、已知 SiO2 和和 CO2 都是酸性氧化物，化學(xué)性質(zhì)具有一定的相都是酸性氧化物，化學(xué)性質(zhì)具有一定的相似性似性 ，某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了，某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了“實(shí)驗(yàn)室制硅實(shí)驗(yàn)室制硅”的研究，它們的研究，

10、它們以課本為基礎(chǔ)，查閱資料得到以下可供參考的信息：以課本為基礎(chǔ)，查閱資料得到以下可供參考的信息： 工業(yè)工業(yè)上在高溫時(shí)用木炭粉還原二氧化硅可制得硅上在高溫時(shí)用木炭粉還原二氧化硅可制得硅 ； 鎂在點(diǎn)燃條鎂在點(diǎn)燃條件下即可與二氧化硅反應(yīng)件下即可與二氧化硅反應(yīng) ； 金屬硅化物與稀硫酸反應(yīng)生成金屬硅化物與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽與硅烷（硫酸鹽與硅烷（SiH4）；）； 硅和二氧化硅均不與稀硫酸反應(yīng)硅和二氧化硅均不與稀硫酸反應(yīng) 硅烷在空氣中能自燃。硅烷在空氣中能自燃。 他們在研究報(bào)告中記載著他們在研究報(bào)告中記載著“ 選用合適的物質(zhì)在適宜的條選用合適的物質(zhì)在適宜的條件下充分反應(yīng)；再用足量稀硫酸溶解固體產(chǎn)物；然后過

11、濾、洗件下充分反應(yīng)；再用足量稀硫酸溶解固體產(chǎn)物；然后過濾、洗滌、干燥，最后稱量滌、干燥，最后稱量 在用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時(shí)，發(fā)現(xiàn)在用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時(shí)，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花，其產(chǎn)率也只有預(yù)期值的有爆鳴聲和火花，其產(chǎn)率也只有預(yù)期值的 63 % 左右左右”。 ( 1 ）該小組）該小組“實(shí)驗(yàn)室制硅實(shí)驗(yàn)室制硅”的化學(xué)方程式是：的化學(xué)方程式是： 。 ( 2 ）你估計(jì)）你估計(jì)“用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時(shí)，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時(shí)，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花花”的原因是的原因是 。SiO2+2Mg=Si+2MgO硅烷在空氣中能自燃硅烷在空氣中能自燃作業(yè)作業(yè)：課本：課本P83 4、5、6、7【 討論：討論： 】 為什么實(shí)驗(yàn)室中盛放堿為什么實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液