苏教版 高中化学必修1 专题3第3单元含硅矿物与信息材料第2课时学案.doc

第2课时 二氧化硅与信息材料【目标聚焦】1、知道二氧化硅的物理性质和化学性质。了解二氧化硅制品在高科技信息产业中的应用。2、认识单晶硅的使用给人类文明进程所带来的重大影响。重点、难点：二氧化硅的物理性质和化学性质。【学习导航】一二氧化硅（sio2）1存在：二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。天然二氧化硅的矿物有：硅石、水晶、石英、玛瑙、石英砂等。2物理性质：状态：熔、沸：；硬度：；水溶性：3、化学性质：（1）结构：二氧化硅晶体与金刚石结构相似，具有高硬度、高熔沸点特征。（2）具有酸性氧化物的通性；二氧化硅与氧化钙（高温）： sio2 cao 二氧化硅与氢氧化钠溶液： sio2 naoh 思考实验室盛放碱液的试剂瓶常用 塞，不用 塞，就是为了防止玻璃受碱液腐蚀生成na2sio3而使瓶口和塞子粘在一起。写出反应的离子方程式： 。二氧化硅与碳酸钠（高温）： sio2 na2co3 （3）不跟酸（除 外）反应： sio2 hf （雕刻玻璃、腐蚀玻璃）（4）与c反应（高温）： sio2 c 4、用途：即为硅石、水晶、石英、玛瑙、石英砂等的用途。用于制造光导纤维、石英玻璃、电子光学仪器、精密仪器轴承、耐磨器皿等。二、硅1物理性质：有金属光泽、硬而脆的固体，熔点和沸点都很 ，硬度也很大（因为它的结构类似于金刚石），是良好的 材料，广泛应用于电子的各个领域。2化学性质：很稳定（1）常温下不与o2、cl2、h2、浓h2so4、浓hno3等反应。（2）加热或高温时有强还原性： si o2 （3）常温下能与氟气（f2）、氢氟酸（hf）反应3硅的制备工业上用炭自在高温下还原二氧化硅的方法，制得含有少量杂质的粗硅。将粗硅在高温下跟氯气气反应生成四氯化硅，四氯化硅经提纯后，再用氢气还原，就可以得到高纯度的硅。高温工业制法：二氧化硅粗硅四氯化硅精硅（写出化学方程式）（1） sio2 c （制粗硅）（2） si cl2 （分馏、提纯）（3） sicl4 h2 （制纯硅）【思维点拨】【例1】熔融烧碱应选用的器皿是（ ）a石英坩埚 b普通玻璃坩埚 c生铁坩埚 d陶瓷坩埚【解析】烧碱是氢氧化钠的俗名。石英的主要成分是二氧化硅，石英的膨胀系数小，能经受温度剧变，但是他能被氢氧化钠腐蚀，高温时腐蚀更快，所以a错。普通玻璃、陶瓷是硅酸盐工业的重要产品，产品中都含相当比例的二氧化硅，用于熔融烧碱都要受腐蚀，排除b、d。生铁能耐高温，跟氢氧化钠不反应。【答案】c【例2】下列关于sio2的叙述中，正确的是 a二氧化硅不溶于水，也不与水反应生成对应的酸b二氧化硅是一种酸性氧化物，它不与任何酸发生反应c二氧化硅在高温下与碳酸钠反应生成硅酸钠，产生co2，说明硅酸的酸性强于碳酸，这就是较强的酸制较弱的酸d二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别【解析】sio2尽管是酸性氧化物，但可与氢氟酸反应，而sio2在高温下与na2co3反应生成co2，与物质的酸性强弱无关，故b、c不正确。【答案】ad点拨 从sio2的性质入手分析，同时注意sio2与co2性质的异同。【例3】将过量的co2分别通入cacl2溶液，na2sio3溶液，ca(clo)2溶液，饱和na2co3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是 ( )a b c d【解析】co2溶于水：co2+h20=h2co3。h2co3的酸性比盐酸弱，而比硅酸、次氯酸强。根据酸与盐反应的规律，co2通入cacl2溶液无明显现象(弱酸不能制强酸)；过量co2通入na2sio3溶液中有白色沉淀h2sio3生成；co2通入ca(c1o)2溶液至过量，ca(clo)2+co2+h2o=caco3+2hclo，caco3十h2o+co2=ca(hco3)2，最终生成ca(hco3)2而无沉淀产生。过量co2通入饱和na2co3溶液中。na2co3+h2o+co2=2nahco3，生成的nahco3溶解度比na2co3溶解度小而结晶析出。【答案】b点拨 从强酸制取弱酸原理分析，同时注意反应物的量不同导致产物不同。【同步闯关】1地壳中含量第一和第二的两元素形成的化合物,不具有的性质 ( )a熔点很高 b能与水反应生成对应的酸c可与纯碱反应 d与碳在高温下反应可制取两元素中的一种单质2下列物质中在一定条件下能与sio2起反应的是 ( )浓h2so4；h2o；浓硝酸；氢氟酸；koh溶液；氧化钙；碳酸钠abcd3下列各组物质间，不能发生反应的是 ( )a二氧化硅与氧化钙（高温）b二氧化硅与氢氧化钠（常温）c二氧化硅与碳（高温）d二氧化硅与浓硝酸（常温）4关于硅的说法不正确的是 （ ） a晶体硅是非金属元素，它的单质是灰黑色的有金属光泽的固体b晶体硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体c硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应d加热到一定温度时，硅能与碳、氧气等非金属反应5关于硅的说法中，不正确的是 ( )a硅是地壳中含量较丰富的元素b在自然界里，硅存在于各种矿物质和岩石中的形式是硅酸c晶体硅的结构与金刚石相似，都具有较高的熔沸点d晶体硅是良好的半导体材料6工业上制造金刚砂（sic）的化学方程式是sio23csic2co，在这个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是 ( )a12b21c11d357下列物质中，不能用玻璃瓶来盛装的是( )a烧碱溶液b浓硫酸c氢氟酸d碳酸钠溶液8.下列物质中，主要成分不是二氧化硅的是( )a金刚砂b玛瑙c水晶d石英9下列有关物质的用途（括号中为用途）错误的是 （）a硅（半导体材料） b二氧化硅（制光导纤维）c水玻璃（用作粘合剂） d分子筛（用作耐火材料）10.15gsio2和足量的c在高温下发生反应：sio23csic2co。下列叙述正确的（）a氧化剂和还原剂的质量比为1：2bsio2是还原剂反应中有6gc被氧化d反应中生成了28gco【探索提升】1. 将30gsio2和足量的碳在高温下发生反应sio2+2c = si+2co，下列叙述中正确的是 ( )a.有0.5molsio2参加反应 b.反应中有12g碳被还原c.反应中生成了2.24lco(标准状况) d.反应中有0.56.021023个电子发生转移2为了除去括号内的杂质，应选用的试剂及分离方法。sio2（al2o3） cuo（al2o3） fe2o3（sio2） nacl（sio2） 3证明生石灰中既混有石英、又混有石灰石的正确方法是_ _ _。4硅可与浓烧碱溶液反应，其化学方程式为：si2naohh2ona2sio32h2（1）将7克硅跟足量的浓烧碱溶液反应，在标准状况下放出氢气多少升？（2）将上述反应得到的溶液跟足量的盐酸反应，生成的沉淀经高温灼烧，可得到固体多少克？【拓展阅读】光纤通信光纤通信较之普通电缆通信有许多突出的优点。首先，光纤通信有巨大的信息容量，一根头发丝那么细的光导纤维可以通几万路电话或2 000路电视。如果用许多根光导纤维组合成光缆，它的通信容量更大得惊人。其次，光纤通信不受外界电磁场的干扰，工作稳定可靠，保密程度高。第三，光纤通信损耗低，目前无中继传送距离一般为3070 km(同轴电缆每隔l.5km就需设立一个中继站，来补偿电信号在传输中的损耗)，很适合远距离信息传输。目前，人们已建成大西洋海底光缆(全长约7 000 km)。计划中的南太平洋光缆(全长约16 000 km)也正在紧锣密鼓的准备之中。进一步降低光纤损耗，减少中继站数目，甚至不用中继站，是人们的下一步目标。 光纤通信是一种现代化的通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络，即信息高速公路。光纤通信所使用的光缆，其主要部件为光导纤维第2课时 二氧化硅与信息材料 答案学习导航一、2固态、高、大、不溶3casio3 sio2 +2naoh= na2sio3+ h2o橡皮塞、玻璃 sio2+ 2oh-= sio32-+ h2ona2sio3+co2 hf，sio2 +4hf= sif4+2h2o sio2 +c si+ 2co二、1高 2sio2 3（1） sio22csi+2co （制粗硅）（2） si 2 cl2 sicl4 （分馏、提纯）（3） sicl42 h2 si 4hcl（制纯硅）同步闯关1b 2c 3d 4ac 5b 6a 7c 8a 9d 10.ac探索提升1a 2盐酸、过滤 naoh溶液、过滤naoh溶液、过滤 h2o、过滤、蒸发、结晶3答 先加过量的盐酸搅拌