苏教版高中化学必修一专题3第三单元《二氧化硅与信息材料》参考课件 (共31张PPT)

1、专题专题3 从矿物到基础材料从矿物到基础材料 第三单元第三单元 含硅矿物与信息料含硅矿物与信息料 一、二氧化硅一、二氧化硅 沙子、石英、水晶、硅藻土沙子、石英、水晶、硅藻土 1.存在形式： 状态： 熔沸点： 溶解度： 硬度： 2.物理性质 固体 很高 不溶于水 大 回忆：CO2属于哪类氧化物？这类 氧化物有哪些化学性质？写出对应 的方程式。 CO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性： 1.与反应： 2.与反应： 3.与反应： CO2+H2O=H2CO3 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2+CaO CaCO3 高温高温 高温高温 CO2有一定的弱氧化性： CO2+C 2CO 讨论：

2、C和Si在同一主族，都是非金属元素，最外层电子数都是4， 那么是否Si的氧化物SiO2也跟C的氧化物CO2具有类似的性质呢？ 不活泼不活泼 （1 1）具有）具有酸性氧化物的通性酸性氧化物的通性 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+CaO CaSiO3 高温高温 3.化学性质 SiO2不溶于水，不与水反应 （2 2）弱弱氧化性氧化性 SiO22C Si （粗硅）（粗硅） 2CO （工业制法）（工业制法） 高温高温 【思考】该反应中，氧化剂和还原剂是什么？该反应中，氧化剂和还原剂是什么？ C C被氧化后生成的为什么是被氧化后生成的为什么是COCO而不是而不是COCO2 2？ ？

3、 SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2 高温高温 （4）与盐反应）与盐反应 SiO2 +Na2CO3 Na2SiO3 + CO2 高温高温 （3）亲氟性（亲氟性（特性）特性） SiO2+4HF=SiF4+2H2O （雕刻玻璃雕刻玻璃） 氢氟酸雕刻玻璃_标清.flv 1 讨论 ： v实验室能否用带玻璃塞的玻璃瓶盛放氢氧化钠溶 液？ v实验室能否用玻璃瓶盛放HF溶液？ 实验室能否用带玻璃塞的玻璃瓶盛放氢 氧化钠溶液？ 不能。因为氢氧化钠(NaOH)具有碱性,可以与玻 璃(成分是二氧化硅SiO2)发生化学反应: 2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O 干燥容易变成玻璃,把 玻璃塞

4、和试剂瓶粘在一起,致使打不开. 实验室用来装碱性物质的试剂瓶一般都不用玻璃塞 用 SiO2+4HF=SiF4+2H2O 二氧化硅二氧化硅 1.存在形式 2.物理性质 3.化学性质 二氧化硅的应用二氧化硅的应用 玛瑙饰品玛瑙饰品石英坩埚石英坩埚 光导纤维光导纤维 各种水晶饰品 各种水晶饰品 光学纤维胃镜光学纤维胃镜 光导纤维光导纤维 光导纤维的应用光导纤维的应用 （1）光纤通信（光缆）：）光纤通信（光缆）： 是利用激光作载波由光导纤维传送信息是利用激光作载波由光导纤维传送信息 的有线通信方式。的有线通信方式。 (2)医生的好助手：医生的好助手： 光导纤维可以用于食道光导纤维可以用于食道胃等深胃等

5、深 部探查内窥镜的光学元件和外科部探查内窥镜的光学元件和外科 手术激光刀。手术激光刀。 （3）在国防军事上，可以用光导纤维来制成纤维光学潜望镜，）在国防军事上，可以用光导纤维来制成纤维光学潜望镜， 装备在潜艇装备在潜艇坦克和飞机上，坦克和飞机上， 用于侦察复杂地形或深层屏蔽用于侦察复杂地形或深层屏蔽 的敌情。的敌情。 1 v(1)是制造光导纤维的主要原料。 v(2)石英制作等。 v(3)水晶常用来制造 v(4)石英砂常用作。 4.用途 二氧化硅的用途二氧化硅的用途 制晶体硅制晶体硅 石英坩埚石英坩埚 光导纤维光导纤维 石英手表石英手表 光学仪器光学仪器 SiO2 1.物理性质 二、硅 v（1）

6、硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、 有金属光泽、硬而脆的固体。 v（2）硅的结构类似于金刚石，熔沸点很高，硬度大。 v（3）导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体 材料。 回忆钠镁铝的物性 硅的熔沸点很高 硅是有金属光泽的非金属元素。 （F2）（HF） Si2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 2.化学性质 Si+O2=SiO2 Si 2H2 SiH4（不稳定 高温 思考：思考： 硅在自然界中无游离态，为什么？是不硅在自然界中无游离态，为什么？是不 是单质硅的性质很活泼？是单质硅的性质很活泼？ 提示：（提示：（1）什么是游离态？什么是化合态？）什么是游离态？什么是化合态？ （

7、2）回忆之前学过的钠、镁、铝在自然界回忆之前学过的钠、镁、铝在自然界 中是以什么态存在，并归纳共同特点中是以什么态存在，并归纳共同特点 （3）据（）据（2）分析游离态和化合态产生原）分析游离态和化合态产生原 因？因？ （1）什么是游离态？ 元素以单质形态存在则为游离态；元素以化合物形态存 在为化合态。 （2）回忆之前学过的钠镁铝在自然界中是以什么态存在 钠：都是以化合态形式存在 镁：主要以化合态形式存在 铝：主要以化合态形式存在 共同特点：都是活泼金属，越活泼越容易以化合态形式存 在 （3）游离态和化合态产生的原因？ 越不活泼的金属越容易以单质的形式存在 越活泼的金属越容易与其他物质发生反应,

8、以化合态的形式 存在 1 是由于地球的造山运动和火山喷发而 出,这往往是高温,在这种情况下,硅的化学性质变得 很活泼,所以中. 的硅元素主要由的硅元素主要由二氧化硅二氧化硅形形 式存在。式存在。 3.硅的制备 高温 工业制法：(课本P81） SO2 Si（粗） SiCl4 Si(纯） SiO2 2C Si（粗硅）2CO Si 2Cl2 SiCl4(温度为400500) SiCl4 2H2 Si 4HCl 高温 C Cl2 H2 （1）用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、 硅整流器等半导体器件半导体器件 4.硅的用途 晶体管晶体管 （2 2）制造太阳能仪器装置）制造太阳能仪器装置 卫星的翅膀卫星的翅膀汽车的尾巴汽车的尾巴 1.科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要 是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过 程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中 正确的是 ( ) A.自然界硅的贮量丰富 B.自然界中存在大量单质硅 C.高纯度的二氧化硅被用于制作计算机芯片 D.光导纤维的主要成分是Si C 2. 二氧化硅是一种熔沸点很高的