411硅和二氧化硅学案2

1、第4章材料家族中的元素第1节硅 无机非金属材料第1课时硅和二氧化硅学习目标1. 能记住硅、二氧化硅的主要性质及这些性质在材料中的应用。2 能说出硅在半导体工业，二氧化硅在现代通讯业中的重要应用。学习重点二氧化硅的性质(尤其是作为酸性氧化物的性质)。学习难点硅及二氧化硅的性质和作用。学习探究一、单质硅与半导体材料1 .硅的分布与存在,是构成矿物和岩石(1) 分布：硅在自然界中分布广泛，在地壳中居第 位，仅次于的基本元素。(2) 存在：自然界中没有 态的硅，全部以态的形式存在。2. 半导体材料(1) 特点：特指导电能力介于 和之间的一类材料。(2) 常见的半导体材料：最早使用的是 ，现在最广泛使用

2、的是3. 硅单质(1) 物理性质 单质硅有 禾廿两种。 晶体硅是 色、有光泽、的固体。 导电性介于 和之间。(2) 化学性质(填写相应的化学方程式)(3) 制取与提纯咼温2C + SiO2= 2C0f + Si (粗硅)Si+ 2Cb=SiCl4咼温SiCl4+ 2H2=：=Si (纯)+ 4HCl用途：半导体材料，太阳能电池，硅合金。.氧化硅与光导纤维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. 物理性质熔沸点： ，硬度： ，溶解度： 于水。3化学性质（1）常温下性质 、不与水、酸（氢氟酸除外）反应。（2）酸性氧化物（填化学方程式）特性SiO2与氢氟酸反应的化学方程式： 。

3、4. 用途用于制光学镜片、石英坩埚、 。三、二氧化硅和二氧化碳1. 二氧化硅的结构在SiO2晶体中，每个Si原子与4个O原子相连（如图），形成四面体结构，Si原子位于四面 体的中心，O原子位于四面体的 4个顶点。同时，每个 O原子与2个Si原子相连，所以， SiO2晶体是Si原子和O原子按1 : 2的比例构成的立体网状结构的晶体，不存在单个的SiO2分子。2. 二氧化硅与二氧化碳的比较二氧化硅二氧化碳化学式存在物理性质色态熔沸点硬度水溶性化学性质与水反应与 NaOH溶液反应与CaO反应与氢氟酸反应氧化性学习小结(1)硅化学性质不活泼，但自然界中没有游离态的硅。非金属单质一般为非导体，但Si为半

4、导体。(3) Si的还原性强于 C,但C能在高温下还原出 Si: SQ2+ 2C=Si+ 2C0f。非金属单质跟强碱溶液作用一般无H2放出，但Si能与强碱溶液反应放出出：Si + 2NaOH+ H2O=Na2SiO3+ 2出匸。(5)非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能与氢氟酸反应：Si + 4HF=SiF4 T+ 2H2K当堂检测1. 下列说法正确的是()A .硅材料广泛应用于光纤通讯B 工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D 粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应2. 硅是无机非金属材料王国中的国王”以硅为中心的 臣民”应用于社会的各个角落，随着科技的发展

5、，新型无机非金属材料更是备受瞩目。水晶是一种重要的饰品，其主要成分是SiO2，下列有关水晶的说法中正确的是()A 水晶的主要成分是酸性氧化物，因此不能被任何酸腐蚀B .水晶的性质非常稳定，但在一定条件下可表现出氧化性C.水晶可以溶于 NaOH溶液，并产生氢气D水晶既能与 NaOH反应，又能与 HCI反应3请用两种常见的不同方法来鉴别Na2CO3和SiO2两种固体： ； 。参考答案学习探究1. (1)二氧(2)游离化合2. (1)导体绝缘体锗(Ge)硅3. (1)晶体硅无定形硅灰黑金属硬而脆导体绝缘体 Si + 2F2 =SiF4Si + 4HF = SiF4 f +2HfSi + 2Na0H

6、+ H 20 = Na 2SQ3 +2H2f Si + 0 2 = Si022. 高 大难溶3. (1)不活泼(3) SiO2 + 4HF=SiF4 件 2H2O4. 光导纤维2.二氧化硅二氧化碳化学式Si02C02存在存在于岩石中，硅石、石英、水晶、硅藻土中都含Si02空气物理性质色态无色晶体无色气体熔沸点很高很低硬度大小水溶性不溶于水能溶于水化学性质与水反应不反应C02+ 出0口 H2C03与 Na0H溶液反应SQ2+ 2Na0H=Na 2Si03+ H2OC02+ 2Na0H=Na2C03+ 出0,C02+ Na0H=NaHC0 3与Ca0反应高温Si02 + Ca0CaSi03C0 2+ Ca0=CaC03与氢氟酸反应SiO2+ 4HF=SiF 4 f+ 2H2O不反应氧化性SiO2+ 2C-=-Si+ 2COfCO2+ C-2CO当堂检测1. 【解析】B项，工艺师刻蚀石英利用的是氢氟酸；C项，水晶的成分是 SiO2； D项，粗咼温咼温硅制备单晶硅的反应：Si + 2Cl2=SiCl4, SiCl4 + 2H2=Si + 4HCI。【答案】A2. 【答案】B3. 【答案】焰色反应法：焰色反应为黄色的是Na2CO3,余者为SiO2 酸液产气法：分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，有气泡