专题3第三单元第二课时二氧化硅与信息材料课件苏教版必修一.ppt

1、专题3第三单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第二课时应用创新演练知识点一知识点二随堂基础巩固课时跟踪训练考向一考向二 自学教材自学教材填要点填要点 1存在存在 沙石、石英、水晶、硅藻土等都是天然存在的二氧化沙石、石英、水晶、硅藻土等都是天然存在的二氧化硅。硅。2物理性质物理性质 熔沸点：熔沸点：，硬度：，硬度：，溶解度：，溶解度：。3化学性质化学性质 (1)常温下性质常温下性质 ，不与水、酸，不与水、酸(氢氟酸除外氢氟酸除外)反应。反应。高高大大难溶于水难溶于水不活泼不活泼(2)酸性氧化物酸性氧化物(填化学方程式填化学方程式)：(3)特性：特性：SiO2与氢氟酸反应的化学方程式为：与氢氟

2、酸反应的化学方程式为：SiO24HF=SiF42H2O4用途用途用于制光学镜片，石英坩埚，用于制光学镜片，石英坩埚，。光导纤维光导纤维 师生互动师生互动解疑难解疑难 1.二氧化硅的结构二氧化硅的结构 在在SiO2晶体中，每个晶体中，每个Si原子与原子与4个个O原子相连原子相连(见右图见右图)，形成四面体结构，形成四面体结构，Si原子位于四面体的中心，原子位于四面体的中心，O原子位于原子位于四面体的四面体的4个顶点。同时，每个个顶点。同时，每个O原子原子与与2个个Si原子相连，所以，原子相连，所以，SiO2晶体是晶体是Si原子和原子和O原子按原子按1 2的比例构成的立体网状结构的晶体，不存在单个

3、的的比例构成的立体网状结构的晶体，不存在单个的SiO2分子。分子。2二氧化硅与二氧化碳的比较二氧化硅与二氧化碳的比较二氧化硅二氧化碳化学式SiO2CO2存在存在于岩石中，硅石、石英、水晶、硅藻土中都含SiO2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1下列关于下列关于SiO2和和CO2的说法中正确的是的说法中正确的是 ()ACO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐分别是碳酸和硅酸的酸酐 BCO2和和SiO2与水反应分别生成相应的酸与水反应分别生成相应的酸 CCO2是酸性氧化物，是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物是两性氧化物 DCO2和和SiO2都是由相应的分子组

4、成的都是由相应的分子组成的解析：解析：虽然虽然SiO2是是H2SiO3的酸酐，但的酸酐，但SiO2却不能溶于水生却不能溶于水生成成H2SiO3，B错误；错误；SiO2与与CO2都是酸酐，都是酸性氧化都是酸酐，都是酸性氧化物，物，A正确，正确，C错误；错误；CO2是由是由CO2分子构成的，而分子构成的，而SiO2则则是由硅原子和氧原子构成的，是由硅原子和氧原子构成的，SiO2中不存在分子，中不存在分子，D错误。错误。答案：答案：A 自学教材自学教材填要点填要点 1物理性质物理性质(硅晶体硅晶体)颜色状态熔沸点硬度导电性灰黑色固体 良好的半导体高高大大2.化学性质化学性质(1)常温稳定，很难与常温

5、稳定，很难与O2、Cl2、H2SO4、HNO3等反应。等反应。(2)加热时能与加热时能与O2、Cl2反应。反应。化学方程式为：化学方程式为：。反应的化学方程式依次为：反应的化学方程式依次为：，。4用途用途 硅用作硅用作 材料，应用于电子工业。材料，应用于电子工业。半导体半导体 师生互动师生互动解疑难解疑难 碳和硅单质的化学性质碳和硅单质的化学性质(1)两种单质的比较：两种单质的比较：(2)结论：结论：相同点：相同点：在加热或高温下，都表现出较强的还原性，都能在氧在加热或高温下，都表现出较强的还原性，都能在氧气中燃烧生成氧化物并放出大量的热。气中燃烧生成氧化物并放出大量的热。不同点：不同点：a硅

6、在常温下能与硅在常温下能与F2、HF反应，碳则不能。反应，碳则不能。b在加热条件下，碳能与在加热条件下，碳能与SiO2、H2O反应，硅则不能反应，硅则不能与与CO2、H2O反应。反应。c在加热条件下，在加热条件下，Si能与能与Cl2反应，碳则不能。反应，碳则不能。解析：解析：本题重点考查了硅的物理性质、化学性质。单质硅本题重点考查了硅的物理性质、化学性质。单质硅不活泼，但在常温下可以与不活泼，但在常温下可以与F2、HF、NaOH溶液反应，在溶液反应，在高温下也可以和氧气、氯气等反应。硅在自然界中以化合高温下也可以和氧气、氯气等反应。硅在自然界中以化合态的形式存在，存在于各种硅酸盐中。故选态的形

7、式存在，存在于各种硅酸盐中。故选C、D。答案：答案：CD 例例1指出下列反应中指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作所表现的化学性质或作用，在用，在AD选项中选择正确答案填入括号内。选项中选择正确答案填入括号内。A作为玻璃的成分被消耗而使玻璃腐蚀作为玻璃的成分被消耗而使玻璃腐蚀 B氧化性氧化性 C酸性氧化物的通性酸性氧化物的通性 D将挥发性的酸酐从其盐中置换出来将挥发性的酸酐从其盐中置换出来 解析解析根据二氧化硅是酸性氧化物，具有氧化性根据二氧化硅是酸性氧化物，具有氧化性和其他一些特性，将给出的选项结合实际情况，一一对和其他一些特性，将给出的选项结合实际情况，一一对应查找。应查找。A中用来

8、雕刻玻璃，应有氢氟酸参加反应，中用来雕刻玻璃，应有氢氟酸参加反应，B中氧化性是指硅得电子化合价降低，中氧化性是指硅得电子化合价降低，D中挥发性酸酐指中挥发性酸酐指的是的是CO2。答案答案CDBCA 二氧化硅是酸性氧化物，能与二氧化硅是酸性氧化物，能与CaO、NaOH等反应，等反应，二氧二氧 化硅中硅元素的化合价处于最高价，具有氧化性，同化硅中硅元素的化合价处于最高价，具有氧化性，同时二氧化硅具有不同于酸性氧化物的其他特殊性质，如可时二氧化硅具有不同于酸性氧化物的其他特殊性质，如可与氢氟酸反应。与氢氟酸反应。解析：解析：二氧化硅可以跟氢氟酸反应，反应方程式为：二氧化硅可以跟氢氟酸反应，反应方程式

9、为：SiO24HF=SiF42H2O，所以，所以A不正确。不正确。B反应只有在高反应只有在高温条件下才能进行，由于温条件下才能进行，由于CO2是气体，生成后脱离反应体是气体，生成后脱离反应体系使反应得以继续进行，但这不能说明硅酸的酸性比碳酸系使反应得以继续进行，但这不能说明硅酸的酸性比碳酸强。比较硅酸和碳酸的酸性强弱要比较它们在水溶液中电强。比较硅酸和碳酸的酸性强弱要比较它们在水溶液中电离出离出H的难易程度。的难易程度。C正确，反应方程式为正确，反应方程式为Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3。D正确，正确，SiO2是光导纤是光导纤维的主要成分，光导纤维可由维的主要成分，光导纤

10、维可由SiO2制取。制取。答案：答案：CD 解析解析选项选项A，根据置换反应和化合反应的概念即，根据置换反应和化合反应的概念即可判断；选项可判断；选项B，根据反应，根据反应可知焦炭的还原性大于硅，可知焦炭的还原性大于硅，根据反应根据反应可知氢气的还原性大于硅；选项可知氢气的还原性大于硅；选项C，在三个反，在三个反应中，硅元素的化合价从应中，硅元素的化合价从0价变为价变为4价或从价或从4价变为价变为0价，价，故正确；选项故正确；选项D，将反应中得到的易挥发的，将反应中得到的易挥发的SiCl4分离出来分离出来后，再用氢气还原才可以得到高纯硅，不正确。后，再用氢气还原才可以得到高纯硅，不正确。答案答

11、案D 请回答下列问题：请回答下列问题：(1)第第步制备粗硅的化学方程式为：步制备粗硅的化学方程式为：_。(2)粗硅与粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点沸点33.0)中含有少量的中含有少量的SiCl4(沸点沸点57.6)和和HCl(沸点沸点84.7)，提纯，提纯SiHCl3采用的方法为采用的方法为_。(3)用用SiHCl3与过量与过量H2反应制备纯硅的装置如图所示反应制备纯硅的装置如图所示(热源及热源及夹持装置略去夹持装置略去)。装置装置B中的试剂是中的试剂是_，装置，装置C中的烧瓶需要加热，中的烧瓶需要加热，其目的是其目的是_。反应一段时间后，装置反

12、应一段时间后，装置D中观察到的现象是中观察到的现象是_，装置装置D不能采用普通玻璃管的原因是不能采用普通玻璃管的原因是_，装置装置D中发生反应的化学方程式为：中发生反应的化学方程式为：_。为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及的气密性，控制好反应温度以及_。(3)因因SiHCl3与水强烈反应，故与水强烈反应，故A中产生的中产生的H2必须干燥，必须干燥，故故B中的试剂为浓中的试剂为浓H2SO4，且，且C中烧瓶需加热，其目的是使中烧瓶需加热，其目的是使SiHCl3汽化，加快与汽化，加快与H2的反应。的反应。根据题给信息可知，石根据题给信息可知，石英管中产生的物质应为硅，故英管中产生的物质应为硅，故D中现象为有固体产生，由中现象为有固体产生，由题给信息可知，制纯硅的反应条件为题给信息可知，制纯硅的反应条件为1 0001 100，此温度下普通玻璃容易软化。此温度下普通玻璃容易软化。因高温下因高温下H2与与O2容易反应容易反应而爆炸，故还应排尽装置中的空气。而爆炸，故还应排尽装置中的空气。