搜索
    上传资料 赚现金
    3.3.2 二氧化硅与信息材料 学案
    立即下载
    加入资料篮
    3.3.2 二氧化硅与信息材料 学案01
    3.3.2 二氧化硅与信息材料 学案02
    还剩2页未读, 继续阅读
    下载需要15学贝
    使用下载券免费下载
    加入资料篮
    立即下载

    高中化学苏教版必修一第三单元 含硅矿物与信息材料教学设计及反思

    展开
    这是一份高中化学苏教版必修一第三单元 含硅矿物与信息材料教学设计及反思,共4页。

    第三单元 含硅矿物与信息材料

    3.3.2 二氧化硅与信息材料 学案

     高考资源网【学习目标】

    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。

    【学习过程】

    一、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O2Cl2H2H2SO4、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  F2――                             

      Si  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)

    1  SiO2  C――              (制粗硅

    2  Si  Cl2――            (分馏、提纯)

    3  SiCl4  H2――           (制纯硅)

     

    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:状态:    .沸:   硬度:     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;

    二氧化硅与氧化钙(高温): SiO2  CaO——                               

    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:                                          

    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): SiO2  C——            SiO2  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。

    【知识梳理】

    一、硅单质

    1.硅单质的结构:正四面体空间网状结构。与金刚石类似。

    2.性质:(1)物理性质:晶体硅是灰黑色有金属光泽,硬而脆的固体;导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,熔沸点高,硬度大,难溶于溶剂。

    2)化学性质:常温只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。性质稳定。

    Si +2F2 == SiF4(气态),                                Si + 4HF == SiF4 +2 H2,

    Si +2NaOH + H2O == Na2SiO3 +2H2,        Si +2NaOH + 4H2O == Na2SiO3 +2H2+ 3H2O.

    加热高温:Si + O2 SiO2 ,  Si + 2Cl2 SiCl4 (液态),

     Si +2H2 SiH4(气态)

    3.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。

    4.工业生产硅:

    制粗硅:SiO2 + 2C Si + 2CO

    制纯硅:Si + 2Cl2 SiCl4(液态)

    SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl

    二、二氧化硅的结构和性质:

    1SiO2的结构:正四面体的空间网状结构。(可以理解为在晶体硅的结构中两个硅原子中间插入一个氧原子。)

    2SiO2在自然界中有较纯的水晶、含有少量杂质的石英和普遍存在的沙。自然界的二氧化硅又称硅石。

    3SiO2物理性质:硬度大,熔点高,难溶于溶剂的固体。

    4SiO2化学性质:常温下,性质稳定,只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。

    SiO2 + 2F2 == SiF4 + O2 ,    SiO2 + 4HF == SiF4 + 2H2O (雕刻玻璃的反应),

    SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O (实验室装碱试剂瓶不能用玻璃塞的原因).

    加热高温:SiO2 + 2C Si +2 CO,   SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2

    SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2SiO2 + CaO CaSiO3 .

    5SiO2的用途:制石英玻璃,是光导纤维的主要原料;制钟表部件;可制耐磨材料;用于玻璃的生产;在光学仪器、电子工业等方面广泛应用。

     

    【典题解悟】

    【例1】下列关于硅和二氧化硅的叙述不正确的是(  D  )

    1. 晶体硅和二氧化硅的结构都类似与金刚石
    2. 晶体硅和二氧化硅晶体都常用来制造电子部件
    3. 硅和二氧化硅都不与酸(氢氟酸除外)
    4. 硅和二氧化硅都广泛存在于自然界中,天然单质硅叫硅石

    点评:此题考查了硅与二氧化硅的性质及它们的区别。

    自然界的二氧化硅又称硅石。所以此题选D

    【例2】硅单质和碳单质及相应氧化物、氢化物、盐在性质上有很多相似的地方。如它们的最高价氧化物都是酸性氧化物,都能与碱反应生成盐和水,都能和碱性氧化物(如CaO)反应生成盐等;它们的氢化物都能燃烧生成对应的氧化物和水。把河沙(主要成分是SiO2)跟镁粉按一定质量比(稍大于1524)混合均匀,装入试管中加入大约1分钟后发生剧烈反应,生成一种白色固体化合物和一种硅化物。待生成的混合物冷却后放入盛有稀硫酸的烧杯中,立即产生气泡并伴有爆炸声,产生的气体是一种能在空气中自然地气态氢化物。

    1)写出河沙与镁粉在加热条件下的化学方程式________该反应是________反应(填放热吸热

    2)生成的混合物放入稀硫酸中,产生的气体是________ (填化学式)

    3)写出产生爆炸声的化学方程式________

    解析:m(SiO2):m(Mg)15:24,n(SiO2):n(Mg) 1:4. SiO2Mg反应生成的硅化物必定是Mg2Si,则还要生成MgOSiO2 Mg的混合物仅被加热1分钟后就剧烈反应,这说明反应放热。MgO Mg2Si的混合物中加入稀硫酸后生成的气态氢化物是SiH4, SiH4在空气中自燃的产物是SiO2H2O

    答案:(1SiO2+4Mg = Mg2Si+2MgO;放热

         2SiH4

          (3) SiH4+2O2=SiO2+2H2O

    【当堂检测】

    一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)

    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

    2.二氧化硅是一种熔沸点很高的、硬度很大的氧化物,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

    3.玻璃的主要成分之一是二氧化硅,常温下,能跟二氧化硅反应的物质是(    )

    A.纯碱溶液    B.浓硫酸    C.氢氟酸    D.浓硝酸

    4.下列反应中属于氧化还原反应的是        (     )

    A.Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2     BPbO+H2SO4=PbSO4+H2O

    CNa2SiO3+6HF=Na2SiF6+3H2O       DSiO2+4HF=SiF4+2 H2O

    5.下列物质的主要成分不是SiO2的是

       A、水晶      B、石英        C、沙子    D、干冰 

    6.制备硅单质时主要化学反应如下:(1SiO22CSi2CO↑ (2)Si2Cl2SiCl4 3SiCl42H2Si4HCl   

    下列对上述三个反应的叙述中不正确的是      

    A.1)(3)为置换反应      B.1)(2)(3)均为氧化还原反应

    C.2)为化合反应          D.三个反应的反应物中硅元素均被还原

    7.下列试剂不能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的 (     )

    A.浓硫酸          BNaOH溶液         C.盐酸       D.硫酸铜溶液

    8.生石灰中往往含有杂质CaCO3SiO2,要检验是否存在这两种杂质,最好选用 (    )

     A.水      B.盐酸      C.硫酸      D.烧碱

     

    [参考答案]

    1.A  2.D  3.C  4.A  5.D  6.D  7.B  8.B 

    相关教案

    化学必修一第三单元 含硅矿物与信息材料教案设计: 这是一份化学必修一第三单元 含硅矿物与信息材料教案设计,共5页。

    苏教版必修一第三单元 含硅矿物与信息材料教学设计: 这是一份苏教版必修一第三单元 含硅矿物与信息材料教学设计,共3页。

    高中化学苏教版必修一第三单元 含硅矿物与信息材料教案: 这是一份高中化学苏教版必修一第三单元 含硅矿物与信息材料教案,共5页。

    免费资料下载额度不足,请先充值

    每充值一元即可获得5份免费资料下载额度

    今日免费资料下载份数已用完,请明天再来。

    充值学贝或者加入云校通,全网资料任意下。

    提示

    您所在的“深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载 10 份资料 (今日还可下载 0 份),请取消部分资料后重试或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载10份资料,您的当日额度已用完,请明天再来,或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深圳市第一中学”云校通余额已不足,请提醒校管理员续费或选择从个人账户扣费下载。

    重新选择
    明天再来
    个人账户下载
    下载确认
    您当前为教习网VIP用户,下载已享8.5折优惠
    您当前为云校通用户,下载免费
    下载需要:
    本次下载:免费
    账户余额:0 学贝
    首次下载后60天内可免费重复下载
    立即下载
    即将下载:0份资料
    • 充值学贝下载 90%的用户选择 本单免费
    • 扫码直接下载
    选择教习网的 4 个理由
    • 更专业

      地区版本全覆盖, 同步最新教材, 公开课⾸选;1200+名校合作, 5600+⼀线名师供稿

    • 更丰富

      涵盖课件/教案/试卷/素材等各种教学资源;500万+优选资源 ⽇更新5000+

    • 更便捷

      课件/教案/试卷配套, 打包下载;手机/电脑随时随地浏览;⽆⽔印, 下载即可⽤

    • 真低价

      超⾼性价⽐, 让优质资源普惠更多师⽣

    开票申请 联系客服
    本次下载需要:0学贝 0学贝 账户剩余:0学贝
    本次下载需要:0学贝 原价:0学贝 账户剩余:0学贝
    了解VIP特权
    您当前为VIP用户,已享全站下载85折优惠,充值学贝可获10%赠送

        扫码支付后直接下载

        0元

        扫码支付后直接下载

        使用学贝下载资料比扫码直接下载优惠50%
        充值学贝下载,本次下载免费
        了解VIP特权
        • 微信
        • 支付宝

        微信扫码支付

        支付宝扫码支付(支持花呗)

        到账0学贝
        • 微信
        • 支付宝

        微信扫码支付

        支付宝扫码支付 (支持花呗)

          下载成功

          Ctrl + Shift + J 查看文件保存位置

          若下载不成功,可重新下载,或查看 资料下载帮助

          本资源来自成套资源

          更多精品资料

          正在打包资料,请稍候…

          预计需要约10秒钟,请勿关闭页面

          服务器繁忙,打包失败

          请联系右侧的在线客服解决

          单次下载文件已超2GB,请分批下载

          请单份下载或分批下载

          支付后60天内可免费重复下载

          我知道了
          正在提交订单

          欢迎来到教习网

          • 900万优选资源,让备课更轻松
          • 600万优选试题,支持自由组卷
          • 高质量可编辑,日均更新2000+
          • 百万教师选择,专业更值得信赖
          微信扫码注册
          qrcode
          二维码已过期
          刷新

          微信扫码,快速注册

          还可免费领教师专享福利「樊登读书VIP」

          手机号注册
          手机号码

          手机号格式错误

          手机验证码 获取验证码

          手机验证码已经成功发送,5分钟内有效

          设置密码

          6-20个字符,数字、字母或符号

          注册即视为同意教习网「注册协议」「隐私条款」
          QQ注册
          手机号注册
          微信注册

          注册成功

          下载确认

          下载需要:0 张下载券

          账户可用:0 张下载券

          立即下载

          如何免费获得下载券?

          加入教习网教师福利群,群内会不定期免费赠送下载券及各种教学资源, 立即入群

          返回
          顶部