二氧化硅

二氧化硅与信息材料

学习目标：

知道二氧化硅的一些性质及硅单质的制备，了解二氧化硅和单晶硅的用途。

一、二氧化硅（酸性氧化物）

1．存在形式：沙子、石英、水晶、硅藻土

2．性质：

【设疑】盛放氢氧化钠溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞，你知道是什么原因吗？【强调】氢氧化钠与玻璃中二氧化硅反应，生成硅酸钠，具有粘性，容易把瓶子和塞子粘住，不容易打开。

3．空间结构：立体网状结构

结构单元：正四面体

SiO2用途非常广泛，可用于制作光学镜片、石英坩埚等

二．光导纤维

【板书】三、硅

1．硅的制备

制粗硅：2C+SiO2高温Si+2CO↑

硅提纯：Si+2Cl2高温SiCl4（400—500 ℃）

SiCl4+2H2高温Si+4HCl

2．硅的物理性质

（1）灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体

（2）熔、沸点高、硬度大，难溶于水

（3）晶体硅是良好的半导体材料

3．硅的化学性质

（1）常温下，性质稳定，与氧气、氯气、硝硫酸等都很难反应（2）加热高温条件下，与氧气、氯气等反应。

Si + O

2高温

SiO

2

Si + 2Cl

2 高温

SiCl

4

（液态）

（3）与碱液（NaOH溶液）反应：Si+2NaOH +H2O ===Na2SiO3+3H2↑

（4）与酸反应：与HF反应：Si + 4HF == SiF4↑+ 2H2↑

4．硅的用途

检测达标：

1．下列关于硅和二氧化硅的性质叙述中正确的是（）

A.常温下O

2能把Si氧化成SiO

2

B．SiO

2

是酸性氧化物，能与水反应生成硅酸

C．石英、水晶、海沙的主要成分都是SiO

2 D．硅通常很稳定，不溶于常见的溶液中。

2．要除去SiO

2中混有的少量杂质CaCO

3

，最适宜的试剂是 ( )

A.水

B.盐酸

C.稀硫酸

D.氢氧化钠溶液。3．科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中正确的是( ) A.自然界硅的贮量丰富

B．自然界中存在大量单质硅

C．高纯度的二氧化硅被用于制作计算机芯片

D．光导纤维的主要成分是Si

4．二氧化硅是一种熔沸点很高的、硬度很大的氧化物，下列有关二氧化硅用途

的说法不正确的是( )

A.用于制作光学镜片B．制造光导纤维

C．制石英坩埚D．与水直接反应制硅酸

5．玻璃的主要成分之一是二氧化硅，常温下，能跟二氧化硅反应的物质是( ) A．纯碱溶液B．浓硫酸C．氢氟酸D．浓硝酸

6．下列反应中属于氧化还原反应的是( )

A.Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑B．PbO+H2SO4=PbSO4+H2O

C．Na2SiO3+6HF=Na2SiF6+3H2O D．SiO2+4HF=SiF4+2 H2O

7．下列物质的主要成分不是SiO2的是

A、水晶

B、石英

C、沙子

D、干冰

8．制备硅单质时，主要化学反应如下：（1）SiO2＋2C高温Si＋2CO↑(2)Si＋2Cl2高温SiCl4（3）SiCl4＋2H2高温Si＋4HCl

下列对上述三个反应的叙述中，不正确的是（）

A.（1）（3）为置换反应

B.（1）（2）（3）均为氧化还原反应

C.（2）为化合反应

D.三个反应的反应物中硅元素均被还原9．下列试剂不能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的( )

A．浓硫酸B．NaOH溶液C．盐酸D．硫酸铜溶液10．生石灰中往往含有杂质CaCO3和SiO2，要检验是否存在这两种杂质，最好选用( )A．水 B.盐酸 C.硫酸 D.烧碱

11．下列物质的主要成分不属于硅酸盐的是（）

A.水晶

B.陶瓷

C.水玻璃

D.普通玻璃

12．硅被誉为无机非金属材料的主角。下列物品用到硅单质的是（）

A.陶瓷餐具

B.石英钟表

C.计算机芯片

D.光导纤维

13．应用带胶塞的玻璃试剂瓶保存的溶液是（）

A、硫酸钠溶液

B、水玻璃

C、烧碱

D、浓硫酸