高中化學(xué)蘇教版必修一專(zhuān)題3 第三單元 第二課時(shí) 二氧化硅與信息材料

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 專(zhuān)題3 第三單元 晨背關(guān)鍵語(yǔ)句 理解教材新知 把握熱點(diǎn)考向 第二課時(shí) 應(yīng)用創(chuàng)新演練 知識(shí)點(diǎn)一 知識(shí)點(diǎn)二 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 考向一 考向二 第二課時(shí)二氧化硅與信息材料 自學(xué)教材 填要點(diǎn) 1 存在沙石 石英 水晶 硅藻土等都是天然存在的二氧化硅 2 物理性質(zhì)熔沸點(diǎn) 硬度 溶解度 3 化學(xué)性質(zhì) 1 常溫下性質(zhì) 不與水 酸 氫氟酸除外 反應(yīng) 高 大 難溶于水 不活潑 2 酸性氧化物 填化學(xué)方程式 3 特性 SiO2與氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 SiO2 4HF SiF4 2H2O4 用途用于制光學(xué)鏡片 石英坩堝 光導(dǎo)纖維 師生互動(dòng) 解疑難 1 二氧化硅的結(jié)構(gòu)在SiO2晶體中 每個(gè)Si原子與4個(gè)O原子相連 見(jiàn)右圖 形成四面體結(jié)構(gòu) Si原子位于四面體的中心 O原子位于四面體的4個(gè)頂點(diǎn) 同時(shí) 每個(gè)O原子與2個(gè)Si原子相連 所以 SiO2晶體是Si原子和O原子按1 2的比例構(gòu)成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體 不存在單個(gè)的SiO2分子 2 二氧化硅與二氧化碳的比較 1 下列關(guān)于SiO2和CO2的說(shuō)法中正確的是 A CO2 SiO2分別是碳酸和硅酸的酸酐B CO2和SiO2與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸C CO2是酸性氧化物 SiO2是兩性氧化物D CO2和SiO2都是由相應(yīng)的分子組成的 解析 雖然SiO2是H2SiO3的酸酐 但SiO2卻不能溶于水生成H2SiO3 B錯(cuò)誤 SiO2與CO2都是酸酐 都是酸性氧化物 A正確 C錯(cuò)誤 CO2是由CO2分子構(gòu)成的 而SiO2則是由硅原子和氧原子構(gòu)成的 SiO2中不存在分子 D錯(cuò)誤 答案 A 自學(xué)教材 填要點(diǎn) 1 物理性質(zhì) 硅晶體 高 大 2 化學(xué)性質(zhì) 1 常溫穩(wěn)定 很難與O2 Cl2 H2SO4 HNO3等反應(yīng) 2 加熱時(shí)能與O2 Cl2反應(yīng) 化學(xué)方程式為 反應(yīng)的化學(xué)方程式依次為 4 用途硅用作材料 應(yīng)用于電子工業(yè) 半導(dǎo)體 師生互動(dòng) 解疑難 碳和硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 1 兩種單質(zhì)的比較 2 結(jié)論 相同點(diǎn) 在加熱或高溫下 都表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性 都能在氧氣中燃燒生成氧化物并放出大量的熱 不同點(diǎn) a 硅在常溫下能與F2 HF反應(yīng) 碳則不能 b 在加熱條件下 碳能與SiO2 H2O反應(yīng) 硅則不能與CO2 H2O反應(yīng) c 在加熱條件下 Si能與Cl2反應(yīng) 碳則不能 解析 本題重點(diǎn)考查了硅的物理性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì) 單質(zhì)硅不活潑 但在常溫下可以與F2 HF NaOH溶液反應(yīng) 在高溫下也可以和氧氣 氯氣等反應(yīng) 硅在自然界中以化合態(tài)的形式存在 存在于各種硅酸鹽中 故選C D 答案 CD 例1 指出下列反應(yīng)中SiO2所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用 在A D選項(xiàng)中選擇正確答案填入括號(hào)內(nèi) A 作為玻璃的成分被消耗而使玻璃腐蝕B 氧化性C 酸性氧化物的通性D 將揮發(fā)性的酸酐從其鹽中置換出來(lái) 解析 根據(jù)二氧化硅是酸性氧化物 具有氧化性和其他一些特性 將給出的選項(xiàng)結(jié)合實(shí)際情況 一一對(duì)應(yīng)查找 A中用來(lái)雕刻玻璃 應(yīng)有氫氟酸參加反應(yīng) B中氧化性是指硅得電子化合價(jià)降低 D中揮發(fā)性酸酐指的是CO2 答案 CDBCA 二氧化硅是酸性氧化物 能與CaO NaOH等反應(yīng) 二氧化硅中硅元素的化合價(jià)處于最高價(jià) 具有氧化性 同時(shí)二氧化硅具有不同于酸性氧化物的其他特殊性質(zhì) 如可與氫氟酸反應(yīng) 解析 二氧化硅可以跟氫氟酸反應(yīng) 反應(yīng)方程式為 SiO2 4HF SiF4 2H2O 所以A不正確 B反應(yīng)只有在高溫條件下才能進(jìn)行 由于CO2是氣體 生成后脫離反應(yīng)體系使反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行 但這不能說(shuō)明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng) 比較硅酸和碳酸的酸性強(qiáng)弱要比較它們?cè)谒芤褐须婋x出H 的難易程度 C正確 反應(yīng)方程式為Na2SiO3 CO2 H2O Na2CO3 H2SiO3 D正確 SiO2是光導(dǎo)纖維的主要成分 光導(dǎo)纖維可由SiO2制取 答案 CD 解析 選項(xiàng)A 根據(jù)置換反應(yīng)和化合反應(yīng)的概念即可判斷 選項(xiàng)B 根據(jù)反應(yīng) 可知焦炭的還原性大于硅 根據(jù)反應(yīng) 可知?dú)錃獾倪€原性大于硅 選項(xiàng)C 在三個(gè)反應(yīng)中 硅元素的化合價(jià)從0價(jià)變?yōu)?4價(jià)或從 4價(jià)變?yōu)?價(jià) 故正確 選項(xiàng)D 將反應(yīng)中得到的易揮發(fā)的SiCl4分離出來(lái)后 再用氫氣還原才可以得到高純硅 不正確 答案 D 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 第 步制備粗硅的化學(xué)方程式為 2 粗硅與HCl反應(yīng)完全后 經(jīng)冷凝得到的SiHCl3 沸點(diǎn)33 0 中含有少量的SiCl4 沸點(diǎn)57 6 和HCl 沸點(diǎn) 84 7 提純SiHCl3采用的方法為 3 用SiHCl3與過(guò)量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如圖所示 熱源及夾持裝置略去 裝置B中的試劑是 裝置C中的燒瓶需要加熱 其目的是 反應(yīng)一段時(shí)間后 裝置D中觀察到的現(xiàn)象是 裝置D不能采用普通玻璃管的原因是 裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功 操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性 控制好反應(yīng)溫度以及 3 因SiHCl3與水強(qiáng)烈反應(yīng) 故A中產(chǎn)生的H2必須干燥 故B中的試劑為濃H2SO4 且C中燒瓶需加熱 其目的是使SiHCl3汽化 加快與H2的反應(yīng) 根據(jù)題給信息可知 石英管中產(chǎn)生的物質(zhì)應(yīng)為硅 故D中現(xiàn)象為有固體產(chǎn)生 由題給信息可知 制純硅的反應(yīng)條件為1000 1100 此溫度下普通玻璃容易軟化 因高溫下H2與O2容易反應(yīng)而爆炸 故還應(yīng)排盡裝置中的空氣 點(diǎn)此進(jìn)入 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 點(diǎn)此進(jìn)入 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全