――二氧化硅與信息材料
【學(xué)海導(dǎo)航】
1、知道二氧化硅的物理性質(zhì)和化學(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。
2、認識單晶硅的使用給人類文明進程所帶來的重大影響。
【主干知識】
一、二氧化硅(SiO2)
1、存在:二氧化硅廣泛存在于自然界中,與其他礦物共同構(gòu)成了巖石。
天然二氧化硅的礦物有:硅石、水晶、石英、瑪瑙、石英砂等。
2、物理性質(zhì):①狀態(tài): ;②熔、沸: ;③硬度: ;④水溶性 。
3、化學(xué)性質(zhì):
(1)結(jié)構(gòu):二氧化硅晶體與金剛石結(jié)構(gòu)相似,具有高硬度、高熔沸點特征。
(2)具有酸性氧化物的通性;
①二氧化硅與氧化鈣(高溫): SiO2+ CaO――
②二氧化硅與氫氧化鈉溶液: SiO2+ NaOH――
〖思考〗實驗室盛放堿液的試劑瓶常用 塞,不用 塞,就是為了防止玻璃受堿液腐蝕生成Na2SiO3而使瓶口和塞子粘在一起。
寫出反應(yīng)的離子方程式: 。
③二氧化硅與碳酸鈉(高溫): SiO2+ Na2CO3――
(3)不跟酸(除 外)反應(yīng): SiO2+ HF―― (雕刻玻璃、腐蝕玻璃)
(4)與C反應(yīng)(高溫): ①SiO2+ C―― ②SiO2+ C――
4、用途:即為硅石、水晶、石英、瑪瑙、石英砂等的用途。
用于制造光導(dǎo)纖維、石英玻璃、電子光學(xué)儀器、精密儀器軸承、耐磨器皿等。
二、硅
1、物理性質(zhì):晶體硅是 色、有金屬光澤、硬而脆的固體,熔點和沸點都很 ,硬度也很大(因為它的結(jié)構(gòu)類似于金剛石),是良好的 材料,廣泛應(yīng)用于電子的各個領(lǐng)域。
2、化學(xué)性質(zhì):很穩(wěn)定
(1)常溫下不與O2、Cl2、H2、濃H2SO4、濃HNO3等反應(yīng)。
(2)加熱或高溫時有強還原性:
Si+ O2??
Si+ C??
Si+ Cl2??
(3)常溫下能與氟氣(F2)、氫氟酸(HF)反應(yīng):
Si十 F2??
Si十 HF??
3、硅的制備
工業(yè)上用炭自在高溫下還原二氧化硅的方法,制得含有少量雜質(zhì)的粗硅。將粗硅在高溫下跟
氯氣氣反應(yīng)生成四氯化硅,四氯化硅經(jīng)提純后,再用氫氣還原,就可以得到高純度的硅。
工業(yè)制法:二氧化硅-→粗硅-→四氯化硅-→精硅(寫出化學(xué)方程式)
(1) SiO2+ C?? (制粗硅)
(2) Si+ Cl2?? (分餾、提純)
(3) SiCl4+ H2?? + (制純硅)
【課堂練習(xí)1】地殼中含量第一和第二的兩元素形成的化合物,不具有的性質(zhì) ( )
A、熔點很高 B、能與水反應(yīng)生成對應(yīng)的酸
C、可與純堿反應(yīng) D、與碳在高溫下反應(yīng)可制取兩元素中的一種單質(zhì)
【課堂練習(xí)2】將30gSiO2和足量的碳在高溫下發(fā)生反應(yīng)SiO2+2C == Si+2CO↑,下列敘述中正確的是 ( )
A.有0.5molSiO2參加反應(yīng) B.反應(yīng)中有12g碳被還原
C.反應(yīng)中生成了2.24LCO(標(biāo)準(zhǔn)狀況) D.反應(yīng)中有0.5×6.02×1023個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
【達標(biāo)提高】
1下列物質(zhì)中在一定條件下能與SiO2起反應(yīng)的是 ( )
①濃H2SO4;②H2O;③濃硝酸;④氫氟酸;⑤KOH溶液;⑥氧化鈣;⑦碳酸鈉
A、①②⑥B、②④C、④⑤⑥⑦D、③④⑤⑥
2下列各組物質(zhì)間,不能發(fā)生反應(yīng)的是 ( )
A、二氧化硅與氧化鈣(高溫)B、二氧化硅與氫氧化鈉(常溫)
C、二氧化硅與碳(高溫)D、二氧化硅與濃硝酸(常溫)
3、關(guān)于硅的說法不正確的是 ( )
A、晶體硅是非金屬元素,它的單質(zhì)是灰黑色的有金屬光澤的固體
B、晶體硅的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間,是良好的半導(dǎo)體
C、硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)
D、加熱到一定溫度時,硅能與碳、氧氣等非金屬反應(yīng)
4、關(guān)于硅的說法中,不正確的是 ( )
A、硅是地殼中含量較豐富的元素
B、在自然界里,硅存在于各種礦物質(zhì)和巖石中的形式是硅酸
C、晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似,都具有較高的熔沸點
D、晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料
5、工業(yè)上制造金剛砂(SiC)的化學(xué)方程式是SiO2+3C==SiC+2CO↑,在這個氧化還原反應(yīng)中,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是 ( )
A、1?2B、2?1C、1?1D、3?5
6、用光導(dǎo)纖維制造內(nèi)窺鏡,探視病人內(nèi)臟疾病,這是利用了光導(dǎo)纖維下列性能中的( )
A.不發(fā)生廣輻射 B.能傳輸大量信息,且不怕腐蝕
C.無論怎樣繞曲,都能很好的傳導(dǎo)光線 D.熔點高,耐高溫
7、下列物質(zhì)中,不能用玻璃瓶來盛裝的是 ( )
A.燒堿溶液 B.濃硫酸 C.氫氟酸 D.碳酸鈉溶液
8、下列物質(zhì)中,主要成分不是二氧化硅的是 ( )
A.金剛砂 B.瑪瑙 C.水晶 D.石英
9、要除去SiO2中混有的少量CaO雜質(zhì),最適宜的試劑是 ( )
A.純堿溶液 B.鹽酸 C.硫酸 D.苛性鈉溶液
10、15gSiO2和足量的C在高溫下發(fā)生反應(yīng):SiO2+3C==SiC+2CO↑。下列敘述正確的( )
A、氧化劑和還原劑的質(zhì)量比為1:2 B、SiO2是還原劑
C、反應(yīng)中有6gC被氧化 D、反應(yīng)中生成了28gCO
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11、有A、B、C、D、E五種都含硅元素的物質(zhì),它們能發(fā)生如下變化:(1)C受熱后失水生成D;(2)A溶液與鈣鹽溶液反應(yīng)生成白色沉淀E;(3)D燒堿反應(yīng)生成A和水;(4)B在空氣中燃燒生成D;(5)D在高溫下于碳酸鈣反應(yīng)生成E和一種氣體;(6)A溶液與鹽酸反應(yīng)可生成白色膠狀沉淀;(7)D在高溫下與碳反應(yīng)生成單質(zhì)B。試推測A、B、C、D、E各為何物?并寫出(1)- (7)各個變化的化學(xué)方程式。
12、硅可與濃燒堿溶液反應(yīng),其化學(xué)方程式為:Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑
(1)將7克硅跟足量的濃燒堿溶液反應(yīng),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氫氣多少升?
本文來自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaoyi/65465.html
相關(guān)閱讀:第三節(jié) 用途廣泛的金屬材料