第三单元　含硅矿物与信息材料教学设计(第二课时)

专题3：第三单元

含硅矿物与信息材料

——二氧化硅与信息材料

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1、知识目标

⑴知道二氧化硅的物理性质和化学性质。

⑵了解二氧化硅制品在高科技信息产业中的应用

⑶掌握陶瓷、水泥、玻璃等重要的硅酸盐产品。

2、能力目标

⑴了解书写铝的有关反应的化学方程式

⑵能够写铝的有关反应的化学方程式

3、情感目标

⑴认识单晶硅的使用给人类文明进程所带来的重大影响。

⑵从铝的钝化和铝与硫酸的反应体会量变引起质变的哲学思想

【主干知识】

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：①状态：

；②熔、沸：

；③硬度：

；④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；

①二氧化硅与氧化钙（高温）：

SiO2＋

CaO——

②二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：

。

③二氧化硅与碳酸钠（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）：

①SiO2＋

C——

②SiO2＋

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。

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二、硅

1、物理性质：晶体硅是

色、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――

Si＋

C――

Si＋

Cl2――

（3）常温下能与氟气（F2）、氢氟酸（HF）反应：

Si十

F2――

Si十

HF――

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。

工业制法：二氧化硅－→粗硅－→四氯化硅－→精硅（写出化学方程式）

高温

（制粗硅）

（1）

SiO2＋

C――

（2）

Si＋

Cl2――

（分馏、提纯）

（3）

SiCl4＋

H2――

＋

（制纯硅）

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【课堂练习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

【课堂练习2】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0.5×6.02×1023个电子发生转移

【达标提高】

1下列物质中在一定条件下能与SiO2起反应的是

(

) ①浓H2SO4；②H2O；③浓硝酸；④氢氟酸；⑤KOH溶液；⑥氧化钙；⑦碳酸钠

A、①②⑥

B、②④

C、④⑤⑥⑦

D、③④⑤⑥

2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）

3、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

4、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

5、工业上制造金刚砂（SiC）的化学方程式是SiO2＋3C＝＝SiC＋2CO↑，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

(

) A、1︰2

B、2︰1

C、1︰1

D、3︰5 6、用光导纤维制造内窥镜，探视病人内脏疾病，这是利用了光导纤维下列性能中的(

) A.不发生广辐射

B.能传输大量信息，且不怕腐蚀

C.无论怎样绕曲，都能很好的传导光线

D.熔点高，耐高温

7、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、要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是

(

) A.纯碱溶液

B.盐酸

C.硫酸

D.苛性钠溶液

10、15gSiO2和足量的C在高温下发生反应：SiO2＋3C＝＝SiC＋2CO↑。下列叙述正确的（

）

A、氧化剂和还原剂的质量比为1：2

B、SiO2是还原剂

C、反应中有6gC被氧化

D、反应中生成了28gCO 第

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11、有A、B、C、D、E五种都含硅元素的物质，它们能发生如下变化：（1）C受热后失水生成D；（2）A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀E；（3）D烧碱反应生成A和水；（4）B在空气中燃烧生成D；（5）D在高温下于碳酸钙反应生成E和一种气体；（6）A溶液与盐酸反应可生成白色胶状沉淀；（7）D在高温下与碳反应生成单质B。试推测A、B、C、D、E各为何物？并写出（1）－

（7）各个变化的化学方程式。

12、硅可与浓烧碱溶液反应，其化学方程式为：Si＋2NaOH＋H2O＝＝Na2SiO3＋2H2↑

（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？

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