【同步导学】高中化学 4.1.1单质硅与半导体材料 二氧化硅与光导纤维课件 鲁科版必修1.ppt

第4章材料家族中的元素 第1节硅无机非金属材料 第1课时单质硅与半导体材料二氧化硅与光导纤维 一 半导体材料和单质硅1 半导体材料导电能力介于 之间的一类材料 常用的半导体材料有 等 2 硅的存在在地壳里 硅的含量仅次于 全部以 态存在 主要存在形式为 和 导体和绝缘体 锗和硅 氧 化合 二氧化硅 硅酸盐 3 硅的性质 1 物理性质 灰黑色 金属光泽 高 硬而脆 半导体 2 化学性质 4 硅的用途用于制造 硅整流器和太阳能电池等 其合金用于制造变压器铁芯和耐酸设备等 二 二氧化硅与光导纤维1 二氧化硅的存在二氧化硅广泛存在于自然界中 是 的主要成分 透明的二氧化硅又称 晶体管 集成电路 沙子 石英 水晶 2 二氧化硅的物理性质二氧化硅的结构sio2晶体是由si原子和o原子按1 2构成的 每个si原子结合 个o原子 每个o原子结合 个si原子 4 2 无色 高 大 不溶于水 不导电 4 二氧化硅的化学性质 5 光导纤维 1 主要成分 2 用途 能量传输 信息处理等 开放探究 如何由sio2制取h2sio3 提示 先将sio2转化为硅酸盐 再与酸反应 如 sio2 2naoh na2sio3 h2ona2sio3 2hcl 2nacl h2sio3 或na2sio3 co2 h2o na2co3 h2sio3 sio2 光纤通讯 1 下列关于硅的叙述中 错误的是 硅广泛存在于自然界中 天然单质硅叫水晶 单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间 晶体硅具有金属光泽 故它属于金属材料 能导电 含硅的钢具有良好的导磁性和耐酸性a b c d 解析 硅元素在自然界中含量丰富 但都以化合态存在 水晶的主要成分是sio2 晶体硅具有金属光泽 但它属于非金属 导电性介于导体和绝缘体之间 是良好的半导体材料 答案 c 2 下列各物质的用途 括号内为用途 错误的是 a 硅 半导体材料 b 二氧化硅 光导纤维 c 溴化银 感光材料 d 碳酸钡 医用 钡餐 答案 d 3 在一定条件下 下列物质与硅 二氧化硅均不反应的是 a 氢氟酸b 浓h2so4c 烧碱d 氟气答案 b 3 非金属单质一般不跟非氧化性酸作用 但si却能与hf作用 si 4hf sif4 2h2 4 非金属单质一般不导电 但si为半导体 有一定的导电能力 5 sio2是h2sio3的酸酐 但它不溶于水 不能直接将它与水反应来制取h2sio3 6 非金属氧化物的熔 沸点一般较低 但sio2的却很高 7 酸性氧化物一般不与酸作用 但sio2能跟hf作用 sio2 4hf sif4 2h2o 8 无机酸一般易溶于水 但h2sio3却难溶于水 1 硅为非金属单质 但有一定的金属性 2 硅与强碱溶液反应生成h2常作为推断题的突破口 下列关于碳和硅的叙述中 不正确的是 a 氧化物都能与naoh溶液反应b 单质在加热时都能与氧气反应c 氧化物都能溶于水生成相应的酸d 常温下 碳和硅的单质化学性质都不活泼 co与naoh溶液不反应 故a项不正确 碳 硅与氧气在加热时都反应 b项正确 sio2与水不反应 c项不正确 碳 硅的化学性质在常温下比较稳定 d项正确 答案 ac名师提醒 sio2不溶于水 sio2不能通过一步反应制得h2sio3 1 下列溶液可以盛放在玻璃试剂瓶中 但不能用磨口玻璃塞的是 硅酸钠溶液 氢氟酸 氢氧化钠溶液 氯化钠溶液a b c d 解析 项中溶液呈碱性 不能与光滑的玻璃反应 但能与毛玻璃裸露的sio2反应 氢氟酸能腐蚀玻璃 答案 a 二 硅及其重要化合物间的转化 根据下图所示a b c d的变化关系 回答下列问题 1 写出a c的名称 a c 2 写出b a的化学方程式 3 写出下列反应的离子方程式 a d b d 由图分析 a与o2反应生成b 而b与碳在高温下反应生成a可推知a是单质 b是氧化物 而a b均能与naoh溶液反应 应确认a是硅 b是二氧化硅 则d是硅酸钠 c是硅酸 规律方法 学习硅及其化合物知识时一定要明确知识主线非金属元素及其化合物的有序学习顺序是 气态氢化物 单质 氧化物 氧化物对应的水化物 含氧酸盐 因此我们可以确定硅及其化合物的知识主线为 在横线上依次有序地研究主线所示的单质及各类化合物 在纵线上依次按结构 性质 用途 制法 存在 保存等 程序化地研究每种具体物质 2 下列物质的变化 不能通过一步化学反应完成的是 a co2 h2co3b sio2 na2sio3c na2o2 na2co3d sio2 h2sio3 解析 由于sio2不溶于水也不与水反应 所以由sio2制取h2sio3需先使sio2与强碱反应制得可溶性硅酸盐后 再与其他酸反应才能制得h2sio3 答案 d 1 下列有关说法中 正确的是 a 硅单质既不能与酸反应又不能与碱反应b 硅在自然界中以化合态存在c 硅与naoh溶液的反应中 naoh做氧化剂d 硅元素在地壳中的含量居第一位 解析 单质硅可以与氢氟酸和强碱溶液反应 所以a项错误 硅与naoh溶液反应时的氧化剂为水 硅在地壳中的含量仅次于氧 位于第二位 答案 b 2 下列各组物质在一定条件下能发生反应的是 sio2 h2o sio2 hf sio2 c sio2 naoh si o2a b c d 答案 a 3 将足量co2气体通入水玻璃中 然后加热蒸干 再在高温下充分灼烧 最后所得的固体物质是 a na2sio3b na2co3 na2sio3c na2co3 sio2d sio2 解析 二氧化碳先与水玻璃反应生成硅酸和碳酸氢钠 蒸干灼烧时 硅酸分解成二氧化硅和水 碳酸氢钠分解得到碳酸钠 二者在高温下又发生反应 生成二氧化碳和硅酸钠 答案 a 4 下列关于硅及硅的化合物的叙述中不正确的是 硅的结构和金刚石相似 所以都具有熔点高 硬度大等特点 硅是地壳中含量最多的非金属 晶体硅是良好的半导体材料 sio2是制造光导纤维的重要原料 sio2是酸性氧化物 不溶于任何酸a b c d 解析 晶体硅和金刚石都具有熔点高 硬度大的性质 地壳中硅的含量占第二位 单质硅的导电能力介于导体和绝缘体之间 是半导体 sio2的重要用途就是制造光导纤维 sio2可与氢氟酸反应 答案 d 5