蘇教化學(xué)一：專題3 第三單元 含硅礦物與信息材料1 硅（學(xué)案） 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精高中化學(xué)硅一、考點(diǎn)突破知識點(diǎn)考綱要求題型說明硅的結(jié)構(gòu)硅的性質(zhì)硅的制備及用途1。了解硅在自然界中的存在形式;2.掌握硅的化學(xué)性質(zhì)；3.了解工業(yè)上高純硅的制備方法及硅的用途選擇題推斷題①硅和二氧化硅的用途；②硅及其化合物的性質(zhì);③硅及其化合物的制備是考試熱點(diǎn)。二、重難點(diǎn)提示重點(diǎn)：硅的性質(zhì)。難點(diǎn)：硅的工業(yè)制法。考點(diǎn)一:硅的結(jié)構(gòu)及存在1.硅單質(zhì)的結(jié)構(gòu):正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與金剛石類似。2。硅的存在形式：自然界中沒有游離態(tài)的硅，硅元素在自然界中含量很廣，但是都以化合態(tài)形式存在.考點(diǎn)二:硅的性質(zhì)1.物理性質(zhì)：硅是灰色,有金屬光澤的硬而脆的固體。熔、沸點(diǎn)都很高，硬度大,導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是重要的半導(dǎo)體材料。2.化學(xué)性質(zhì):①常溫下,性質(zhì)穩(wěn)定,與O2、Cl2、HNO3、H2SO4都很難發(fā)生反應(yīng)。A。與氟氣反應(yīng)：Si＋2F2＝SiF4B。與氫氟酸的反應(yīng)：Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑C。與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑考點(diǎn)三：硅的制備及用途1.工業(yè)制法：SiO2Si（粗）SiCl4Si（純）反應(yīng)的化學(xué)方程式依次為：=1\＊GB3①粗硅的制取:SiO2＋2CSi＋2CO，=2\＊GB3②粗硅轉(zhuǎn)化成純硅：Si＋2Cl2SiCl4，SiCl4＋2H2Si＋4HCl。2。用途:硅用作半導(dǎo)體材料，制造集成電路，廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)的各個領(lǐng)域。【隨堂練習(xí)】(江蘇省鹽城中學(xué)高一期末）下列有關(guān)硅元素的敘述中,正確的是（）A。光導(dǎo)纖維是以硅單質(zhì)為主要原料制成的B。硅是構(gòu)成礦物和巖石的主要元素，主要以硅單質(zhì)形式存在C。硅在電子工業(yè)中是最重要的半導(dǎo)體材料D.陶瓷、玻璃、水晶等都屬于硅酸鹽產(chǎn)品答案：C思路分析：A項,光導(dǎo)纖維以SiO2為原料制成；B項,硅主要以化合態(tài)存在；D項，水晶為SiO2，不是鹽。例題1下列說法正確的是（）A.在粗硅的制取中發(fā)生2C＋SiO22CO↑＋Si，硅被還原,所以碳的還原性大于硅的還原性B.硅酸鈉屬于鹽，不屬于堿，所以硅酸鈉可以保存在磨口玻璃塞試劑瓶中C。用SiO2制取硅酸，應(yīng)先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后再通入CO2D。由Na2CO3＋SiO2CO2↑＋Na2SiO3可知，硅酸的酸性大于碳酸思路分析：依據(jù)元素周期律,硅的還原性大于碳，上述反應(yīng)能發(fā)生是因為產(chǎn)物中有CO氣體生成，使平衡向右移動，A錯誤；硅酸鈉是一種黏合劑，B錯誤；D選項中的反應(yīng)不是在水溶液中進(jìn)行的，且產(chǎn)物中有氣體生成，與酸性強(qiáng)弱無關(guān)，D錯誤。答案：C例題2從石英砂制取硅并獲得高純硅的主要化學(xué)反應(yīng)如下：①SiO2＋2CSi＋2CO↑②Si＋2Cl2SiCl4③SiCl4＋2H2Si＋4HCl關(guān)于上述反應(yīng)的分析不正確的是(）A.①③是置換反應(yīng)，②是化合反應(yīng)B.高溫下，焦炭與氫氣的還原性均強(qiáng)于硅C.①②③任一反應(yīng)中,每消耗或生成28g硅，均轉(zhuǎn)移4mol電子D。高溫下將石英砂、焦炭、氯氣、氫氣，按一定比例混合可得高純硅思路分析：選項A,根據(jù)置換反應(yīng)和化合反應(yīng)的概念即可判斷；選項B，根據(jù)反應(yīng)①可知,焦炭的還原性大于硅，根據(jù)反應(yīng)③可知，氫氣的還原性大于硅；選項C，在三個反應(yīng)中,硅元素的化合價從0價變?yōu)椋?價或從＋4價變?yōu)?價，故每消耗或生成28g硅，轉(zhuǎn)移電子均為4mol;選項D，將反應(yīng)中得到的易揮發(fā)的SiCl4分離出來后,再用氫氣還原，才可以得到高純硅，故原操作不正確.答案:D【高頻疑點(diǎn)】硅及其化合物的特性(1）硅的還原性比碳強(qiáng)，而碳在高溫下卻能從二氧化硅中還原出硅：SiO2＋2CSi＋2CO↑.（2）非金屬單質(zhì)與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)一般不生成氫氣，而硅卻不然：Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑。（3）一般情況下，活潑金屬與酸發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣，非金屬單質(zhì)與非氧化性酸不反應(yīng)，但硅例外：Si＋4HFSiF4↑＋2H2↑。（4)一般情況下，酸性氧化物不與酸反應(yīng)，但SiO2能與氫氟酸反應(yīng):SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O。(5)一般情況下,較強(qiáng)的酸與較弱的酸的鹽溶液反應(yīng),制得較弱的酸，如Na2SiO3＋CO2＋H2ONa2CO3＋H2SiO3（膠體）。但制玻璃時，卻發(fā)生了下列反應(yīng)：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑。（6）SiO2是熔點(diǎn)最高的非金屬氧化物，H2SiO3是常溫下呈固態(tài)的酸。（7）硅酸鈉叫泡花堿，但它是鹽，其水溶液俗稱“水玻璃”，但它和玻璃的成分并不完全相同。（8）硅與燒堿溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)和鋁與燒堿溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)相似，其中的氧化劑都是水。（9)硅具有“親氟”性:Si＋2F2SiF4,Si＋4HFSiF4↑＋2H2↑，S