二氧化硅與信息材料

1、必修 1專題 3從礦物到基礎(chǔ)材料23二氧化硅與信息材料23 二氧化硅與信息材料【學(xué)習(xí)目的】1了解硅在自然界的存在形式，了解硅及其化合物的應(yīng)用和與人類文明發(fā)展的密切關(guān)系。2掌握二氧化硅的物理性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)，了解二氧化硅制品在高科技信息產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。3認(rèn)識(shí)單晶硅的使用給現(xiàn)代人類文明進(jìn)程所帶來(lái)的重大影響。激發(fā)學(xué)生研究、發(fā)現(xiàn)新材料的意義【學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)】1二氧化硅的性質(zhì)2二氧化硅的結(jié)構(gòu)一、二氧化硅1物理性質(zhì)SiO 2 是一種熔沸點(diǎn) _、硬度 _的氧化物， _溶于水。純凈的 SiO 2晶體是 _透明的。天然SiO 2 又叫 _，與其它礦物構(gòu)成了多種巖石。2化學(xué)性質(zhì)二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)_ ，它不與水、酸（_

2、 除外）發(fā)生反應(yīng)，能耐 _、耐 _。但二氧化硅能與_及_ 反應(yīng)。（ 1）與堿性氧化物反應(yīng)高溫，此反應(yīng)應(yīng)用在 _ 。SiO 2 CaO （ 2）與堿反應(yīng)SiO 2 NaOH ，因此盛放堿液的試劑瓶不能用_塞。（ 3）與鹽反應(yīng)高溫高溫Na 2CO 3 SiO2 CaCO3SiO 2 以上兩個(gè)反應(yīng)為制_ 的主要反應(yīng)。（ 4）與氫氟酸反應(yīng)SiO 2 HF因此氫氟酸不能盛放在_瓶中，可用氫氟酸雕刻玻璃。但 H2SO4、 HNO 3、 HCl 等酸均不與 SiO2 反應(yīng)。（ 5）與焦炭反應(yīng)高溫高溫SiO2 C（少） SiO2 C（足）反應(yīng)可制得粗硅，反應(yīng)可制得金剛砂。3二氧化硅的用途制備光學(xué)鏡片，石英坩堝

3、，光學(xué)纖維等。4二氧化硅的結(jié)構(gòu)P81【例 1】寫(xiě)出以SiO2 為原料制備H2SiO 3 的化學(xué)方程式。1必修 1專題 3從礦物到基礎(chǔ)材料23二氧化硅與信息材料【例 2】指出下列反應(yīng)中 SiO2 所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用，在A E 選項(xiàng)中選擇正確答案填入括號(hào)內(nèi)：（ 1）SiO 2 2NaOH Na2SiO3 H2O（）高溫（ 2） Na2 CO3SiO 2 NaSiO 3CO 2（）高溫（ 3） SiO 22C Si2CO（）高溫（ 4） SiO 23C SiC2CO（）（ 5）SiO 2 4HF SiF4 2H 2O（）A 作為玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蝕B 氧化性C酸性氧化物的通性D 將揮發(fā)

4、性的酸酐從其鹽中置換出來(lái)E未參加氧化還原反應(yīng)二、硅的性質(zhì)和制法1物理性質(zhì)晶體硅有 _光澤，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)_，硬度 _。它的結(jié)構(gòu)類似于金剛石，是良好的_材料。2化學(xué)性質(zhì)（ 1）常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)_ 。不與 O2、 Cl2、H 2SO4、 HNO 3 等反應(yīng)。但可與氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿反應(yīng)。 Si F2 Si HF Si NaOH H 2O（ 2）加熱條件下可與 O2、 Cl 2 反應(yīng)SiO2 3晶體硅的工業(yè)制法（ 1）制粗硅高溫SiO22C Si2CO（ 2）制高純硅高溫高溫SiCl 2 SiCl4H 2 4晶體硅的用途制半導(dǎo)體器件，制太陽(yáng)能電池，制變壓器芯和耐酸設(shè)備等?！纠?3】現(xiàn)有一鐵、硅、鋁的

5、混合物13g，當(dāng)與足量鹽酸反應(yīng)時(shí)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣的體積為 11.2L ；若將等質(zhì)量的混合物與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)，生成氫氣也是11.2L。求原混合物中各成分的質(zhì)量。2必修 1專題 3從礦物到基礎(chǔ)材料23二氧化硅與信息材料23二氧化硅與信息材料課后作業(yè)1下列物質(zhì)中，不與水反應(yīng)的是A SiO 2BCO2C SO2D CaO2下列各組物質(zhì)之間，不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是A 二氧化硅與氧化鈣（高溫）B 二氧化硅與氫氧化鈉C二氧化硅與碳（高溫）D 二氧化硅與濃硝酸3不能通過(guò)化合反應(yīng)制取的物質(zhì)是A H 2SiO3B NaOHC SiO2D CaSiO34把過(guò)量的 CO2 氣體通入下列溶液中，溶液始終保

6、持澄清的是A Na2SiO3 溶液B 澄清石灰水C CaCl 2 溶液D Ca（ ClO ） 2 溶液高溫5工業(yè)上制造金剛砂（SiC）的化學(xué)方程式為：SiO 23C SiC2CO在這個(gè)反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是A12B21C5 3D356常溫下，不跟單質(zhì)硅反應(yīng)的物質(zhì)是A 氫氟酸B氟氣C濃硝酸D苛性鈉溶液7下列物質(zhì)中，能直接用作半導(dǎo)體材料的是A 金剛石B石墨C硅D鉛8實(shí)驗(yàn)室里盛放堿液的試劑瓶瓶塞不能用玻璃塞，是因?yàn)開(kāi) 。檢驗(yàn)生石灰里含有石英和石灰石的方法是_ 。9有下列物品或設(shè)備：陶瓷餐具、磚瓦、水泥路橋、門(mén)窗玻璃、水晶鏡片、石英鐘表、瑪瑙手鐲、硅太陽(yáng)能電池、光導(dǎo)纖維、計(jì)算機(jī)芯片。（

7、 1）用到硅單質(zhì)的是 _ 。（ 2）所用材料為 SiO 2 或用到 SiO2 的是 _。（ 3）所用材料為硅酸鹽的是 _ 。10下列括號(hào)內(nèi)的物質(zhì)是雜質(zhì)，試將除雜質(zhì)的試劑及分離方法填入表內(nèi)：混合物SiO 2（ CaCO3）CO 2（ HCl ）NaHCO 3（Na 2SiO 3）C（ MnO 2）除雜試劑除雜方法3必修 1專題 3從礦物到基礎(chǔ)材料23二氧化硅與信息材料11硅單質(zhì)是從它的氧化物中提取出來(lái)的，根據(jù)提取原理回答下列問(wèn)題：（ 1）在制粗硅的反應(yīng)中，焦炭的作用是_- 。（ 2）在由粗硅制純硅的反應(yīng)中，氯氣與 Si 的反應(yīng)屬于什么類型的反應(yīng)？_ ，SiCl 4與 H 2 的反應(yīng)屬于什么類型的

8、反應(yīng)？_ 。12 X 、Y 、Z 為三種常見(jiàn)的單質(zhì)，Z 為綠色植物光合作用的產(chǎn)物之一，A 、 B 為常見(jiàn)的化合物。它們?cè)谝欢l件下可以發(fā)生如下反應(yīng)（均不是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)）：+ZX+AY+B+ Z回答下列問(wèn)題，（ 1）當(dāng) X 、 Y 均為金屬時(shí)， Y 的化學(xué)式為 _， B 的化學(xué)式為 _。（ 2）當(dāng) X 為非金屬且為氣體，Y 為金屬且為紫紅色時(shí)，X 的化學(xué)式為 _。A 的化學(xué)式為 _。（3）當(dāng)X為金屬，Y為非金屬且為氣體時(shí)，寫(xiě)出X與A的化學(xué)反應(yīng)方程式_ 。（4）當(dāng)X、Y均為非金屬時(shí)，寫(xiě)出X與A的化學(xué)反應(yīng)方程式_ 。13用高嶺土 (主要成分是Al 2O3· 2SiO2 ·2H 2O，并含少量的CaO· Fe2O3)研制新型凈水劑 (鋁的化合物 )。其實(shí)驗(yàn)步驟如下：將土樣和純堿混勻，加熱熔融，冷卻后用水浸取熔塊，過(guò)濾，棄去殘?jiān)?，溶液用鹽酸酸化，經(jīng)過(guò)濾，分別得到沉淀和溶液，溶液即為凈水劑。(1) 寫(xiě)出熔融時(shí)的主要成分與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式(Al 2O3 和 Si