專題3：第三單元 含硅礦物與信息材料
――二氧化硅與信息材料
【學(xué)海導(dǎo)航】
1、知道二氧化硅的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。了解二氧化硅制品在高科技信息產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。
2、認(rèn)識(shí)單晶硅的使用給人類文明進(jìn)程所帶來的重大影響。
【主干知識(shí)】
一、二氧化硅（SiO2）
1、存在：二氧化硅廣泛存在于自然界中，與其他礦物共同構(gòu)成了巖石。
天然二氧化硅的礦物有：硅石、水晶、石英、瑪瑙、石英砂等。
2、物理性質(zhì)：①狀態(tài)：　　　��；②熔、沸：　　　；③硬度：　　　　��；④水溶性　　�！�
3、化學(xué)性質(zhì)：
（1）結(jié)構(gòu)：二氧化硅晶體與金剛石結(jié)構(gòu)相似，具有高硬度、高熔沸點(diǎn)特征。
（2）具有酸性氧化物的通性；
①二氧化硅與氧化鈣（高溫）： SiO2＋ CaO――
②二氧化硅與氫氧化鈉溶液： SiO2＋ NaOH――
〖思考〗實(shí)驗(yàn)室盛放堿液的試劑瓶常用 塞，不用 塞，就是為了防止玻璃受堿液腐蝕生成Na2SiO3而使瓶口和塞子粘在一起。
寫出反應(yīng)的離子方程式： 。
③二氧化硅與碳酸鈉（高溫）： SiO2＋ Na2CO3――
（3）不跟酸（除 外）反應(yīng)： SiO2＋ HF―― （雕刻玻璃、腐蝕玻璃）
（4）與C反應(yīng)（高溫）： ①SiO2＋ C―― ②SiO2＋ C――
4、用途：即為硅石、水晶、石英、瑪瑙、石英砂等的用途。
用于制造光導(dǎo)纖維、石英玻璃、電子光學(xué)儀器、精密儀器軸承、耐磨器皿等。
二、硅
1、物理性質(zhì)：晶體硅是 色、有金屬光澤、硬而脆的固體，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都很 ，硬度也很大（因?yàn)樗�的結(jié)構(gòu)類似于金剛石），是良好的 材料，廣泛應(yīng)用于電子的各個(gè)領(lǐng)域。
2、化學(xué)性質(zhì)：很穩(wěn)定
（1）常溫下不與O2、Cl2、H2、濃H2SO4、濃HNO3等反應(yīng)。
（2）加熱或高溫時(shí)有強(qiáng)還原性：
Si＋ O2??
Si＋ C??
Si＋ Cl2??
（3）常溫下能與氟氣（F2）、氫氟酸（HF）反應(yīng)：
Si十 F2??
Si十 HF??
3、硅的制備
工業(yè)上用炭自在高溫下還原二氧化硅的方法，制得含有少量雜質(zhì)的粗硅。將粗硅在高溫下跟
氯氣氣反應(yīng)生成四氯化硅，四氯化硅經(jīng)提純后，再用氫氣還原，就可以得到高純度的硅。
工業(yè)制法：二氧化硅－→粗硅－→四氯化硅－→精硅（寫出化學(xué)方程式）
（1） SiO2＋ C??　　 （制粗硅）
（2） Si＋ Cl2?? （分餾、提純）
（3） SiCl4＋ H2?? ＋ （制純硅）
【課堂練習(xí)1】地殼中含量第一和第二的兩元素形成的化合物,不具有的性質(zhì) ( )
A、熔點(diǎn)很高 B、能與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的酸
C、可與純堿反應(yīng) D、與碳在高溫下反應(yīng)可制取兩元素中的一種單質(zhì)
【課堂練習(xí)2】將30gSiO2和足量的碳在高溫下發(fā)生反應(yīng)SiO2+2C == Si+2CO↑，下列敘述中正確的是 ( )
A.有0.5molSiO2參加反應(yīng) B.反應(yīng)中有12g碳被還原
C.反應(yīng)中生成了2.24LCO(標(biāo)準(zhǔn)狀況) D.反應(yīng)中有0.5×6.02×1023個(gè)電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
【達(dá)標(biāo)提高】
1下列物質(zhì)中在一定條件下能與SiO2起反應(yīng)的是 ( )
①濃H2SO4；②H2O；③濃硝酸；④氫氟酸；⑤KOH溶液；⑥氧化鈣；⑦碳酸鈉
A、①②⑥B、②④C、④⑤⑥⑦D、③④⑤⑥
2下列各組物質(zhì)間，不能發(fā)生反應(yīng)的是 ( )
A、二氧化硅與氧化鈣（高溫）B、二氧化硅與氫氧化鈉（常溫）
C、二氧化硅與碳（高溫）D、二氧化硅與濃硝酸（常溫）
3、關(guān)于硅的說法不正確的是 ( )
A、晶體硅是非金屬元素，它的單質(zhì)是灰黑色的有金屬光澤的固體
B、晶體硅的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體
C、硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)
D、加熱到一定溫度時(shí)，硅能與碳、氧氣等非金屬反應(yīng)
4、關(guān)于硅的說法中，不正確的是 ( )
A、硅是地殼中含量較豐富的元素
B、在自然界里，硅存在于各種礦物質(zhì)和巖石中的形式是硅酸
C、晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，都具有較高的熔沸點(diǎn)
D、晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料
5、工業(yè)上制造金剛砂（SiC）的化學(xué)方程式是SiO2＋3C＝＝SiC＋2CO↑，在這個(gè)氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是 ( )
A、1?2B、2?1C、1?1D、3?5
6、用光導(dǎo)纖維制造內(nèi)窺鏡，探視病人內(nèi)臟疾病，這是利用了光導(dǎo)纖維下列性能中的( )
A.不發(fā)生廣輻射　　　　　　　　　　　　　　　　B.能傳輸大量信息，且不怕腐蝕
C.無論怎樣繞曲，都能很好的傳導(dǎo)光線　　　　　　D.熔點(diǎn)高，耐高溫
7、下列物質(zhì)中，不能用玻璃瓶來盛裝的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　( )
A.燒堿溶液　　　　B.濃硫酸　　　　　　　C.氫氟酸　　　　　　D.碳酸鈉溶液
8、下列物質(zhì)中，主要成分不是二氧化硅的是　　　　　　　　　　　　　　　　( )
A.金剛砂　　　　B.瑪瑙　　　　　C.水晶　　　　D.石英　
9、要除去SiO2中混有的少量CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是　　　　　　　　　　( )
A.純堿溶液　　　　　　　B.鹽酸　　　　　　　C.硫酸　　　　　　　D.苛性鈉溶液
10、15gSiO2和足量的C在高溫下發(fā)生反應(yīng)：SiO2＋3C＝＝SiC＋2CO↑。下列敘述正確的（�。�
A、氧化劑和還原劑的質(zhì)量比為1：2　　　　　　　B、SiO2是還原劑
C、反應(yīng)中有6gC被氧化　　　　　　　　　　　　D、反應(yīng)中生成了28gCO
12345678910


11、有A、B、C、D、E五種都含硅元素的物質(zhì)，它們能發(fā)生如下變化：（1）C受熱后失水生成D；（2）A溶液與鈣鹽溶液反應(yīng)生成白色沉淀E；（3）D燒堿反應(yīng)生成A和水；（4）B在空氣中燃燒生成D；（5）D在高溫下于碳酸鈣反應(yīng)生成E和一種氣體；（6）A溶液與鹽酸反應(yīng)可生成白色膠狀沉淀；（7）D在高溫下與碳反應(yīng)生成單質(zhì)B。試推測(cè)A、B、C、D、E各為何物？并寫出（1）－�。�7）各個(gè)變化的化學(xué)方程式。


12、硅可與濃燒堿溶液反應(yīng)，其化學(xué)方程式為：Si＋2NaOH＋H2O＝＝Na2SiO3＋2H2↑
（1）將7克硅跟足量的濃燒堿溶液反應(yīng)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氫氣多少升？

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