3.3.2 二氧化硅与信息材料
导入新课:
提问:硅在自然界中无游离态,为什么?是不是单质硅的性质很活泼?
学生活动:硅在自然界中无游离态,不是硅单质性质活泼。(硅元素的亲氧性和地壳运动等因素)
过渡:下面我们就一起来讨论学习硅单质的性质和用途。
教学过程:
一、硅
1.物理性质:(1)硅是灰色,有金属光泽的硬而脆的固体固体。(2)它的结构类似于金刚石,熔沸点高,硬度大。(3)良好的半导体材料。
2.化学性质
(1)常温下化学性质很稳定,不跟氧气、氯气、硫酸、硝酸等反应。
(2)加热能与氧气、C等反应 Si+O2
(3)常温下能与氟气(F2)、氢氟酸(HF)反应
Si十 F2―― Si十 HF――
3.工业制法 SiO2+C_____+_____(粗硅)
[讨论](1)该反应中氧化剂是_______,还原剂是_______。(2)用双线桥表示电子转移的方向与数目(3)C被氧化后的产物是CO还是CO2?
Si+Cl2_____+_____ ,SiCl4+H2_____+_____(高纯硅)。
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、结构:二氧化硅晶体与金刚石结构相似是正四面体的空间网状结构。
3.二氧化硅的化学性质
(1)酸性氧化物:SiO2是酸性氧化物,是H2SiO3的酸酐,但不溶于水。
SiO2+CaO ====== CaSiO3,SiO2+2NaOH = Na2SiO3 + H2O
SiO2 + 4HF === SiF4 + 2H2O
(2)弱氧化性 SiO2+2C ====== Si + 2CO
[讨论] ①实验室能否用带玻璃塞的玻璃瓶盛放氢氧化钠溶液?
②实验室能否用玻璃瓶盛放HF溶液?
(3)与盐反应
SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2 SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2
4.用途:
(1)SiO2是制造光导纤维的主要原料。
(2)石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等。
(3)水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等。