《硅和二氧化硅》导学案+课时作业

第1节

硅、无机非金属材料

第1课时 硅和二氧化硅

[学习目标] 1.能从材料组成角度对生活中常见的材料进行分类，能根据使用要求选择适当的材料。2.知道硅、二氧化硅的性能，主要用途。

一、单质硅与半导体材料

1．硅在自然界中的存在

(1)硅在自然界中仅以□01化合态的形式存在，常见的化合态的硅有□02二氧化硅和□

03硅酸盐等，它们广泛存在于各种矿物和岩石中。 (2)硅的同素异形体????? □

04晶体硅□

05无定形硅(非晶硅)

2．晶体硅的物理性质

3．单质硅的化学性质

常温下，硅的化学性质不活泼，它不易与H 2、O 2、Cl 2、H 2SO 4、HNO 3等物质发生反应，在加热或高温条件下，硅能与某些非金属单质发生反应。

如：与Cl 2反应：Si ＋2Cl 2=====△

SiCl 4

与O 2反应：□

10Si ＋O 2=====△

SiO 2(加热时研细的硅能在氧气中燃烧)。 4．粗硅的制备

□11SiO 2＋2C=====高温

Si ＋2CO ↑

5．硅的用途 (1)□12高纯硅可以用来做半导体材料，超高纯度的硅芯片广泛应用于大规模集成电路及相应的计算机技术中。

(2)单质硅用于制造晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等。

(3)硅合金的用途也很广，□134%的钢具有良好的导磁性，可以用来制造□14变压器铁芯；含硅□1515%左右的钢具有良好的耐酸性，可以用来制造□16耐酸设备等。

二、二氧化硅与光导纤维

1．二氧化硅的存在

二氧化硅?????

结晶形SiO 2????? 石英??? 水晶玛瑙沙子无定形SiO 2：硅藻土 2．二氧化硅的物理性质 纯净的二氧化硅晶体□01无色，熔点□02高，硬度□03大，□04不溶于水，不溶于其他一般溶剂。

3．二氧化硅的化学性质 SiO 2是一种□05酸性氧化物，其化学性质不活泼，在通常情况下，不与水、酸(□06氢氟酸除外)□07碱性氧化物反应。

(1)酸性氧化物的通性

?

?

?

?

?与碱反应生成盐和水，如与NaOH反应：

□08SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O

与碱性氧化物反应生成盐，如高温时与

CaO反应：□09SiO2＋CaO=====

高温

CaSiO3

(2)弱氧化性(与碳反应)：□10SiO2＋2C=====

高温

Si＋2CO↑

(3)与某些盐反应：

SiO2＋Na2CO3=====

高温

□11Na2SiO3＋CO2↑

SiO2＋CaCO3=====

高温

□12CaSiO3＋CO2↑

(4)特性(SiO2能与氢氟酸反应)：□13SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O

4．二氧化硅的用途

(1)二氧化硅常被用来制造石英表中的压电材料。

(2)水晶常被用来制造电子部件和光学仪器等。

(3)二氧化硅常被用来制造高性能的现代通讯材料——光导纤维。

一、硅与半导体材料

[交流研讨]

1．作为非金属单质Si与前面探讨的非金属单质O2、Cl2、S、C、N2、Br2等的性质类似吗？

提示：Si不易与金属反应而在加热条件下可与非金属如：O2、Cl2等反应，这是Si与O2、Cl2、Br2等的不同之处。

2．硅能够成为一种重要的半导体材料可能因为它有什么性质？

提示：具有导电性介于导体与绝缘体之间的性质，也就是介于金属与非金属之间的性质。

[点拨提升]

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/es6l.html