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专题3:第三单元 含硅矿物与信息材料
——二氧化硅与信息材料
【学海导航】
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。
【主干知识】
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): ①SiO2+ C—— ②SiO2+ 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: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O2、Cl2、H2、浓H2SO4、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十 F2――
Si十 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)
【课堂练习1】地壳中含量第一和第二的两元素形成的化合物,不具有的性质 ( )
A、熔点很高 B、能与水反应生成对应的酸
C、可与纯碱反应 D、与碳在高温下反应可制取两元素中的一种单质
【课堂练习2】将30gSiO2和足量的碳在高温下发生反应SiO2+2C == Si+2CO↑,下列叙述中正确的是 ( )