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的1能記住硅、二氧化硅的主要性質及這些性質在材料中的應用。2能說出硅在半導體工業(yè)，二氧化硅在現代通訊業(yè)中的重要應用。學習重點二氧化硅的性質尤其是作為酸性氧化物的性質。學習難點硅及二氧化硅的性質和作用。學習探究一、單質硅與半導體材料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：特指導電才能介于 和 之間的一類材料。2常見的半導體材料：最早使用的是 ，如今最廣泛使用的是 。3硅單質1物理性質單

2、質硅有 和 兩種。晶體硅是 色、有 光澤、 的固體。導電性介于 和 之間。2化學性質填寫相應的化學方程式3制取與提純2CSiO2 2COSi粗硅Si2Cl2SiCl4SiCl42H2Si純4HCl4用處：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物理性質熔沸點： ，硬度： ，溶解度： 于水。3化學性質1常溫下性質 、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用處用于制光學鏡片、石英坩堝、 。三、二氧化硅和二氧化碳1二氧化硅的構造在SiO2晶體中，每個Si原子與4個O原子

3、相連如圖，形成四面體構造，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的比例構成的立體網狀構造的晶體，不存在單個的SiO2分子。2二氧化硅與二氧化碳的比較二氧化硅二氧化碳化學式存在物理性質色態(tài)熔沸點硬度水溶性化學性質與水反響與NaOH溶液反響與CaO反響與氫氟酸反響氧化性學習小結1硅化學性質不活潑，但自然界中沒有游離態(tài)的硅。2非金屬單質一般為非導體，但Si為半導體。3Si的復原性強于C，但C能在高溫下復原出Si：SiO22CSi2CO。4非金屬單質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

4、：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。5非金屬單質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硅材料廣泛應用于光纖通訊B工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝術品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SiO2，以下有關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水晶的性質非常穩(wěn)定，但在一定條件下可表現出氧化性

5、C水晶可以溶于NaOH溶液，并產生氫氣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 = Na2SiO3 + 2H2 Si + O2 SiO2二、2. 高 大 難溶3. 1 不活潑23SiO24HF=SiF42H2O4. 光導纖維三、2.二氧化硅二氧化碳化學式SiO2C

6、O2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酸液產氣法：分別取少許待測粉末，滴加稀鹽