高一化學(xué)第四章知識(shí)點(diǎn)梳理：第一節(jié)第一課時(shí)

1、魯教版高一化學(xué)第四章知識(shí)點(diǎn)梳理：第一節(jié)第一課時(shí)知識(shí)點(diǎn)1?半導(dǎo)體材料與單質(zhì)硅1.半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體材料特指導(dǎo)電才能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的一類材料。最早使用的半導(dǎo)體材料是鍺，但因其含量低，提煉工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴，而不合適廣泛使用。目前廣泛使用的半導(dǎo)體材料是硅元素，在地殼中含量居第二位，該元素全部以化合態(tài)存在于自然界中，儲(chǔ)量豐富。常見(jiàn)的有晶體硅和無(wú)定形硅等形式存在。2.單質(zhì)硅1存在：自然界中無(wú)單質(zhì)硅，硅元素全部以化合態(tài)存在，如二氧化硅、硅酸鹽等?；蠎B(tài)的硅是構(gòu)成地殼的礦石和巖石的主要成分，硅在地殼中的含量居第二位。2物理性質(zhì)：?jiǎn)钨|(zhì)硅有晶體硅和無(wú)定形硅兩種。晶體硅呈灰黑色，有金屬光澤，硬而脆，熔點(diǎn)很高1

2、410，是良好的半導(dǎo)體材料。3化學(xué)性質(zhì)：在常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，不與O2、Cl2、H2SO4、HNO3等發(fā)生反響，但能與F2、HF和強(qiáng)堿反響。例如：Si + 2NaOH + H2O?=Na2SiO3?+ 2H2;Si + 2F2?=SiF4;Si + 4HF?=?SiF4+ 2H2。在加熱時(shí)純硅與某些非金屬單質(zhì)發(fā)生反響。如研細(xì)的硅能在氧氣中燃燒：Si + O2?SiO24硅的制備由于自然界中沒(méi)有單質(zhì)硅的存在，因此我們使用的硅，都是從它的化合物中提取的。在工業(yè)上，用碳在高溫下復(fù)原二氧化硅的方法可制得含有少量雜質(zhì)的粗硅，將粗硅提純后，可以得到半導(dǎo)體材料的高純硅。制粗硅：?SiO2+2C?Si

3、+2CO?制高純硅：?Si+2Cl2?SiCl4?SiCl4+2H2?Si+4HCl5硅的用處：硅可用來(lái)制造集成電路，太陽(yáng)能電池，硅整流器等。硅合金可用來(lái)制造變壓器鐵芯，耐酸設(shè)備等。典例1：以下有關(guān)硅的表達(dá)中，正確的選項(xiàng)是A.硅只有在高溫下才能跟氫氣起化合反響。B.硅是構(gòu)成礦物和巖石的主要元素，硅在地殼中的含量在所有的元素中居第一位。C.硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在常溫下不與任何物質(zhì)反響。D.硅在電子工業(yè)中，是最重要的半導(dǎo)體材料。研析：A正確?因?yàn)楣璧幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常溫下除了少數(shù)物質(zhì)外，它不易與其他物質(zhì)如氫氣、氧氣、氯氣等反響。B不正確?氧元素在地殼中的含量居第一位。C不正確?硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，但

4、可與F2、HF和強(qiáng)堿等反響。D?正確?硅是常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的半導(dǎo)體材料，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。答案：A、D典例2：有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源、“將來(lái)的石油的觀點(diǎn)。假設(shè)硅作為一種普遍使用的新型能源被開(kāi)發(fā)利用，以下關(guān)于其有利因素的說(shuō)法中，你認(rèn)為不妥的是A.便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存，從平安角度考慮，硅是最正確的燃料?B.自然界的含硅化合物易開(kāi)采C.硅燃燒放出的熱量大，燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染程度低且容易有效控制?D.自然界中存在大量單質(zhì)硅研析：有些燃料，如氫氣具有發(fā)熱量大，無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，但從運(yùn)輸、儲(chǔ)存角度就不如硅了，硅是固體、常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，是非常平安的;另外，硅在自然界存在廣泛，硅化合物易開(kāi)采，其燃燒

5、產(chǎn)物為SiO2，對(duì)環(huán)境污染程度低。但需注意的是，自然界沒(méi)有游離態(tài)的硅，因此，D是錯(cuò)誤的。答案：D知識(shí)點(diǎn)2?二氧化硅與光導(dǎo)纖維1、二氧化硅的存在二氧化硅廣泛存在與自然界中，天然二氧化硅叫硅石。石英的主要成分為二氧化硅晶體，透明的石英晶體叫做水晶，含有有色雜質(zhì)的石英晶體叫做瑪瑙。另外二氧化硅也是構(gòu)成巖石的重要成分。2、二氧化硅的物理性質(zhì)純潔的二氧化硅晶體呈無(wú)色，熔點(diǎn)高，硬度大，不溶于水，也不溶于其他一般的溶劑。3、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)1二氧化硅是一種酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性二氧化硅在常溫時(shí)可以與堿溶液緩慢反響生成鹽和水：SiO2+ 2NaOH?=?Na2SiO3?+ H2?O二氧化硅在高溫下

6、可與堿性氧化物反響：SiO2?+?CaO?CaSiO32特性SiO2不溶于水，也不與水反響。二氧化硅在常溫下與氫氟酸反響：?Si O2+4HF?=?SiF4+2H2O二氧化硅中的硅為+4價(jià)，具有弱的氧化性，如在高溫時(shí)，二氧化硅中的硅可以被碳置換出來(lái)?？紤]：1.如何制取硅酸?2.保存氫氟酸、NaOH溶液時(shí)應(yīng)該注意什么問(wèn)題?提示：1.不能通過(guò)SiO2與H2O反響的方法來(lái)制取其對(duì)應(yīng)的水化物硅酸H2SiO3.制取H2SiO3的方法如下：?Na2SiO3?+ 2HCl?=2NaCl + H2SiO3或?Na2SiO3?+ CO2?+ H2O?=Na2CO3?+ H2SiO3硅酸H2SiO3不溶于水，其酸

7、性比H2CO3還弱。2.氫氟酸不能保存在玻璃瓶中，應(yīng)保存在塑料瓶中。NaOH?溶液不能保存在玻璃塞的玻璃瓶中，應(yīng)保存在橡膠塞的玻璃瓶中或塑料瓶中。4、SiO2與CO2的比較CO2SiO2與堿性氧化物反響CaO+CO2?CaCO3CaO+SiO2?CaSiO3與堿液的反響2NaOH+CO2=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O與鹽反響Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3CaClO2+CO2+H2O=CaCO3+2HClOSiO2+CaCO3?CaSiO3+?CO2SiO2+Na2CO3?Na2SiO3+CO2與碳反響C+CO2=2CO2C+SiO

8、2?Si+2CO與H2O作用CO2+H2O=H2CO3不與水化合與酸反響不反響只與HF反響SiO2+4HF=SiF4+H2O5、二氧化硅的用處1石英可用于制作石英表和石英玻璃。2石英砂常用作制薄玻璃和建筑材料。3水晶常用來(lái)制造電子部件、光學(xué)儀器、工藝品和眼鏡片等。4瑪瑙用于制造精細(xì)儀器軸承、耐磨器皿和裝飾品。5SiO2?被用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料光導(dǎo)纖維。6、光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維，簡(jiǎn)稱“光纖，就是一種能利用光的全反射作用來(lái)傳導(dǎo)光線的透明度極高的玻璃細(xì)絲。假如將許多根經(jīng)過(guò)技術(shù)處理的光纖繞在一起，就得到我們常說(shuō)的光纜。光導(dǎo)纖維是用石英玻璃制造的，制作時(shí)需要較高的技術(shù)，它傳導(dǎo)光的才能非常強(qiáng)。如1000米長(zhǎng)的單模光纖，重量只有27克，傳送波長(zhǎng)為1.55微米的激光時(shí)，每傳播1000米，光能的損耗不到0.2分貝.假設(shè)利用光纜通訊，能同時(shí)傳輸大量信息。光纖通信的優(yōu)點(diǎn)有：1信息容量大，一條光纜通路可同時(shí)包容10億人通話，也可同時(shí)傳送多套電視節(jié)目。2光纖的抗干擾性能好，不發(fā)生電輻射，通訊質(zhì)量高，能防竊聽(tīng)。3光纜質(zhì)量小而且細(xì)，不怕腐蝕，鋪設(shè)方便。4光纖通信損耗低，合適遠(yuǎn)間隔 信息傳輸。另外，光導(dǎo)纖維在醫(yī)學(xué)上也有很重要的應(yīng)用。目前在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，普遍使用著一種連接著許多光纖的胃鏡，光纖胃鏡的光源是在體外由光纖傳進(jìn)去的，它不產(chǎn)生熱輻射，能減輕病人的痛苦。在光導(dǎo)纖維的一頭裝著精致小巧的微型鏡頭，可將胃內(nèi)