第2课时 二氧化硅与信息材料

【目标聚焦】

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。

　　重点、难点：二氧化硅的物理性质和化学性质。

【学习导航】

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）：

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。

二、硅

1．物理性质：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――

　（3）常温下能与氟气（F2）、氢氟酸（HF）反应

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）

【思维点拨】

【例1】熔融烧碱应选用的器皿是（ ）

　A．石英坩埚 B．普通玻璃坩埚

C．生铁坩埚 D．陶瓷坩埚

【解析】烧碱是氢氧化钠的俗名。石英的主要成分是二氧化硅，石英的膨胀系数小，能经受温度剧变，但是他能被氢氧化钠腐蚀，高温时腐蚀更快，所以A错。普通玻璃、陶瓷是硅酸盐工业的重要产品，产品中都含相当比例的二氧化硅，用于熔融烧碱都要受腐蚀，排除B、D。生铁能耐高温，跟氢氧化钠不反应。

　　【答案】C

　　【例2】下列关于SiO2的叙述中，正确的是

A．二氧化硅不溶于水，也不与水反应生成对应的酸

B．二氧化硅是一种酸性氧化物，它不与任何酸发生反应

C．二氧化硅在高温下与碳酸钠反应生成硅酸钠，产生CO2，说明硅酸的酸性强于碳酸，这就是较强的酸制较弱的酸

　D．二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别

【解析】SiO2尽管是酸性氧化物，但可与氢氟酸反应，而SiO2

在高温下与Na2CO3反应生成CO2，与物质的酸性强弱无关，故B、C不正确。