411硅和二氧化硅學(xué)案2

1、第4章材料家族中的元素第1節(jié)硅無機(jī)非金屬材料第1課時硅和二氧化硅1. 學(xué)習(xí)目標(biāo)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(dǎo)體工業(yè)，二氧化硅在現(xiàn)代通訊業(yè)中的重要應(yīng)用。學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)難點硅及二氧化硅的性質(zhì)和作用。(1) 學(xué)習(xí)探究一、單質(zhì)硅與半導(dǎo)體材料硅的分布與存在分布：硅在自然界中分布廣泛，在地殼中居第位，僅次于,是構(gòu)成礦物和巖石的基本元素。(2) 存在：自然界中沒有態(tài)的硅，全部以態(tài)的形式存在。(1) 半導(dǎo)體材料特點：特指導(dǎo)電能力介于和之間的一類材料。(2) 常見的半導(dǎo)體材料：最早使用的是，現(xiàn)在最廣泛使用的是。 硅單質(zhì)物理性質(zhì)

2、單質(zhì)硅有和兩種。 晶體硅是色、有光澤、的固體。 導(dǎo)電性介于和之間。(1) 化學(xué)性質(zhì)(填寫相應(yīng)的化學(xué)方程式)制取與提純高溫-2C+SiO2=2COf+Si(粗硅)Si+2Cl2=SiCl4.局溫.(2) SiCl4+2H2=Si(純)+4HCl用途：半導(dǎo)體材料，太陽能電池，硅合金。二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維存在沙石、石英、水晶、硅藻土等都含有天然存在的二氧化硅。物理性質(zhì)熔沸點：，硬度：，溶解度：于水?；瘜W(xué)性質(zhì)（1）常溫下性質(zhì)、不與水、酸（氫氟酸除外）反應(yīng)。（2）酸性氧化物（填化學(xué)方程式）特性SiO2與氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：。用途用于制光學(xué)鏡片、石英塔蝸、。三、二氧化硅和二氧化碳二氧化硅的結(jié)構(gòu)在Si

3、O2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，。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1：2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。1. 二氧化硅與二氧化碳的比較二氧化硅二氧化碳化學(xué)式存在物理性質(zhì)色態(tài)熔沸點硬度水溶性化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)與NaOH溶液反應(yīng)與CaO反應(yīng)與氫氟酸反應(yīng)氧化r生(1) 學(xué)習(xí)小結(jié)硅化學(xué)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(dǎo)體，但Si為半導(dǎo)體。(3) Si的還原性強(qiáng)于C,但C能在高溫下還原出Si:SiO2+2C妾迪=Si+2C

4、Of。(4) 非金屬單質(zhì)跟強(qiáng)堿溶液作用一般無H2放出，但Si能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出也：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2志牝非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反應(yīng)，但硅能與氫氟酸反應(yīng)：Si+4HF=SiF4f+2H2f。1. 當(dāng)堂檢測下列說法正確的是()硅材料廣泛應(yīng)用于光纖通訊工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝術(shù)品水晶項鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)硅是無機(jī)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，隨著科技的發(fā)展，新型無機(jī)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,下列有關(guān)水晶的說法中正確的是()水晶的主要成分是酸性氧

5、化物，因此不能被任何酸腐蝕水晶的性質(zhì)非常穩(wěn)定，但在一定條件下可表現(xiàn)出氧化性水晶可以溶于NaOH溶液，并產(chǎn)生氫氣水晶既能與NaOH反應(yīng)，又能與HCl反應(yīng)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(xué)習(xí)探究1.(1)(2)游離化合2.(1)導(dǎo)體絕緣體錯(Ge)晶體硅(2)Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF無定形硅灰黑金屬硬而脆導(dǎo)體絕緣體4f+2HfSi+2NaOH+H2。=Na2SiO3+2項Si+O2=SiO2高大難溶(1)不活潑SiO2+4HF=SiF4忤2H2O光導(dǎo)纖維2.二氧化硅二氧化碳化學(xué)式SiO2CO2存在存在于巖石中，硅石、石英、水晶、硅藻土中都含Si

6、O2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(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)不反應(yīng)CO2+H2O口H2CO3與NaOH溶液反應(yīng)SiO?+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+志0,CO2+NaOH=NaHCO3與CaO反應(yīng),cC高溫SiO2+CaOCaSiO3CO2+CaO=CaCO3與氫氟酸反應(yīng)SiO2+4HF=SiF4f+2H2O不反應(yīng)氧化性-,s高溫fSiO2+2CSi+2COf高溫CO2+C2CO1. 當(dāng)堂檢測【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，粗高溫高溫硅制備單晶硅的反應(yīng)：Si+2Cl2=SiCl4,SiCl4+2H2=Si+4HC1?！敬鸢浮緼【答案】B【答案】焰色反應(yīng)法：焰色反應(yīng)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，