第三单元　含硅矿物与信息材料教案教学设计

2013年丹阳五中高一化学教学案

编制：吴英娟

审核：洪赛君

2013-12-16第三单元

含硅矿物与信息材料 二氧化硅与信息材料

【教学目标】

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。【教学重点】硅和二氧化硅的化学性质

【教学难点】硅和二氧化硅的化学性质

【教学过程】

一、硅[来源:www.shulihua.net][来源:www.shulihua.net]

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

（1）

SiO2＋

C――

（制粗硅）

（2）

Si＋

Cl2――

（分馏、提纯）

（3）

SiCl4＋

H2――

＋

（制纯硅）

4．硅的用途

（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；（2）制造太阳能；（3）制造合金，如含硅4％（质量分数）的钢导磁性好制造变压器的铁芯；含硅15%(质量分数)的钢有良好的耐酸性等。

1 [来源学§科§网]

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编制：吴英娟

审核：洪赛君

2013-12-16二、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。[来源:www.shulihua.netwww.shulihua.net]

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。

【典题解悟】

【例1】.下列关于SiO2和Si的叙述中，正确的是

(

)

A.都能跟强碱溶液反应，都不会跟酸反应

B.SiO2和Si的熔点和沸点都比较高

C.Si能跟某些非金属反应，SiO2跟任何非金属都不反应

D.都能跟烧碱反应，都不会跟纯碱反应

【例2】.根据右图所示变化关系，请回答下列问题。

⑴写出A、B、C、D物质的化学式

A.

B.

C.

D.

⑵写出C→A的化学方程式:

⑶写出下列变化的离子方程式

A→B：

C→B：

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2013-12-16第三单元

二氧化硅与信息材料（巩固习题）

1.下列物质的主要成分不是SiO2的是

（

）

A．石英

B.水晶

C.金刚砂

D.玛瑙

2.下列物质不与水反应的是

（

）

A.SiO2

B.SO2

C.CO2

D.CaO 3.将固态的氢氧化钠加热至熔融状态，不可选用的器皿是

（

）

A.铁坩埚

B.石英坩埚

C.石墨坩埚

D. 氧化铝坩埚

4.二氧化硅是一种熔沸点很高的、硬度很大的物质的氧化物，下列有关二氧化硅用途的说法不正确的是

（

）

A．用于制作光学镜片

B．制造光导纤维

C．制石英坩埚

D．与水直接反应制硅酸

5.玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是

（

）

A．烧碱

B．纯碱

C．氢氟酸

D．盐酸

6.地壳中含量第一和第二的两种元素形成的化合物，不具有的性质是 （ ）

A．熔点很高 B．是酸酐，与水反应生成对应的酸 C．可与生石灰反应 D．与碳在高温下反应可制取两元素中的一种单质 7.关于晶体硅的说法中不正确的是：

（

）

A.晶体硅呈灰黑色，是具有金属光泽、硬而脆的非金属固体

B.硅的化学性质比较稳定，因此在自然界里有游离的硅存在

C.硅的化学性质很稳定，常温下不与任何物质发生反应

D.工业上用碳在高温下还原二氧化硅来制备粗硅

8.下列说法正确的是

（

）

A.在硅酸钠溶液中加入盐酸产生沉淀

B.水玻璃在空气中存放易变质

C.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强

D.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸

9.下列变化需要加入氧化剂才能实现的是：

（

）

A.SiO2→SiO32-

B.Si→SiO32-

C.SiO2→Si

D.SiCl4→Si 10.下列变化不能一步实现的是：

（

）

A．Na2SiO3→H2SiO3

B.H2SiO3→SiO2

C.SiO2→H2SiO3

D.SiO2→Na2SiO3

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2013-12-1611.下列说法正确的是：

（

）

A.因SiO2不溶于水，故SiO2不是H2SiO3的酸酐

B.CO2通入水玻璃（Na2SiO3溶液）可以得到硅酸

C.CO2通入饱和的氯化钙溶液中能生成白色沉淀

D.SiO2的俗名叫水晶

12.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：

（

）

A.硅酸钠溶液

B.氢氟酸

C.氢氧化钠溶液

D.氯化钠溶液

13.在SiO2＋3C===SiC＋2CO的反应中，氧化剂与还原剂质量之比是

（

）

A．35∶60B．60∶36C．1∶2D．1∶3

14.下列物质的反应过程符合所示过程的是

（

）

A．向CaCl2溶液中通人过量CO2

B．向水玻璃溶液中通人过量CO2来源:www.shulihua.netwww.shulihua.net]

C．向澄清石灰水中通人过量CO2

D．向水玻璃溶液中加入过量盐酸

15.实验室现提供下列试剂瓶, ①细口磨口塞玻璃瓶瓶②细口橡皮塞玻璃瓶③细口塑料瓶④广口瓶⑤棕色广口瓶，如果你是实验室管理员,你将如何存放下列药品?你的依据是什么? a.二氧化硅___

_ b.氢氧化钠溶液___

_ c.硝酸银晶体___

__

d.氢氟酸__

_

e.浓硫酸___

_

16.A和B两种元素的原子最外层电子数相等，但差一个电子层。A、B的单质在常温

下是同一状态；A和C两元素电子层数相等，并能形成化合物AC2，每个AC2分子中共有22个电子，回答：

(1)A、B、C是（元素符号填写）：A

，B

，C

；

A、B、C的原子结构示意图分别为

。

(2)A与B最高价氧化物相对应的水化物的酸性比较(用化学式表示)

，

用化学方程式说明

。

(3)写出B的氢化物在空气中自燃的化学方程式，并注明电子转移的方向和数目

17.已知硅与强碱溶液反应：Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑，现把11.5g钠和4.2g硅投入100g水中，在标准状况下，收集到氢气的体积是多少?溶液中各溶质的质量分数是多少?

4 [来源数理化网]