二氧化硅和信息材料
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石器——燧石取火 人 类 文 硅酸盐——水泥、玻璃、陶瓷 明 发 二氧化硅——光导纤维 新 展 型 史 材 单晶硅——集成电路 料
传 统 材 料 信 息 材 料
1、从化学的角度看，你知道玛瑙饰品、 石英钟、石英眼镜、水晶的主要成分是 什么吗？ 2、沙子、石英、水晶、硅藻土等都是天 然存在的二氧化硅，关于SiO2，你还知道 哪些内容呢？
从氧化物分类角度:
具有酸性氧化物的通性
。
。
从氧化还原的角度:
具有弱氧化性
讨论
1、请举出表现二氧化碳酸性氧化物 的通性和弱氧化性的几个具体实 例，并写出化学方程式。 2、二氧化硅也是一种酸性氧化物，与 二氧化碳有相似的化学性质。请分析 二氧化硅的化学性质，并写出相应的 化学方程式。
比一比:
化合物 二氧化碳 二氧化硅 化学性质 (CO2) (SiO2) SiO2+2NaOH = 酸 与强碱 CO2+2NaOH = Na2CO3+H2O Na2SiO3+H2O 性 反应 相 同 氧 与碱性 高温 化 氧化物 CO2+CaO=CaCO3 SiO2+CaO = CaSiO3 点 物 反应 与水反 CO2+H2O H2CO3 不反应 应
2、硅晶体的导电性介于 导体 间。是一种重要的 半导体 。
和 绝缘体 之
3、在常温下，硅晶体的化学性质 比较稳定 。
小结:
硅及其化合物的转化关系
SiF4 CaSiO3 SiO2
Si
H2SiO3
SiCl4
Na2SiO3
１、下列物质的主要成分不是SiO2的是 （
C）
A、石英 B、水晶 C、金刚砂 D、玛瑙
弱氧化性 特殊性
CO2+C = 2CO
与氢氟酸不反应
高温
高温
SiO2+2C = Si+2CO↑ SiO2+4HF= SiF4↑ +2H2O
讨论
二氧化硅化学性质小结
化学性质很稳定， 除氢氟酸外不 与其它酸反应， 但能与碱性氧化物或强碱反应， 属酸性氧化物
二氧化硅的用途
装饰品 光学仪器 耐磨器皿 石英坩埚 光导纤维 精密仪器轴承 石英手表
紫水晶
石英砂
水晶 石英砂
黄沙
（二）物理性质
熔沸点很高, 不溶于水。
硬度很大，
二氧化硅结构图
知识迁移!
二氧化硅的化学性质如何呢？学习一种 新物质的性质我们往往可以找一种熟悉 的、跟它比较有可比性的物质进行对比 学习。你觉得应该找哪一种物质进行对 比学习？讲讲你的理由？
二氧化碳有哪些化学性质呢？
A、H2O C、HCl溶液 B、Na2CO3溶液 D、AgNO3溶液
7、现有Fe2O3和SiO2组成的混合物， 请设计一实验方案，将它们分离开来。
稀盐酸 混合物 滤液 NaOH溶液 沉淀 加热 灼烧 Fe2O3
过滤、 SiO2 洗涤、 烘干
过滤、 洗涤
8、已知 SiO2 和 CO2 都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相 似性 ，某研究性学习小组进行了“实验室制硅”的研究，它们 以课本为基础，查阅资料得到以下可供参考的信息： ① 工业 上在高温时用木炭粉还原二氧化硅可制得硅 ；② 镁在点燃条 件下即可与二氧化硅反应 ；③ 金属硅化物与稀硫酸反应生成 硫酸盐与硅烷（SiH4）； ④ 硅和二氧化硅均不与稀硫酸反应 ⑤ 硅烷在空气中能自燃。 他们在研究报告中记载着“ …… 选用合适的物质在适宜的条 件下充分反应；再用足量稀硫酸溶解固体产物；然后过滤、洗 涤、干燥，最后称量 …… 在用稀硫酸溶解固体产物时，发现 有爆鸣声和火花，其产率也只有预期值的 63 % 左右”。 ( 1 ）该小组“实验室制硅”的化学方程式是： SiO2+2Mg=Si+2MgO 。 ( 2 ）你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火 花”的原因是 硅烷在空气中能自燃 。
返回用途
返回用途
光学镜片
返回用途
玛瑙研钵
返回用途
母婴图
水晶产品
我们伟大的主席——毛泽东同志的灵柩
返回用途
制备纯硅 SiO2
二、硅
1、纯硅的制备：
焦炭 氯气 蒸馏
石英砂
粗硅
高温
高温
液态混合物
氢气
四氯化硅
SiO2＋2C Si＋2Cl2
Si＋2CO↑ SiCl4 Si ＋4HCl
纯硅
SiCl4 ＋2H2
高温
硅的性质
阅读课本,回答下列问题：
1、硅晶体的熔点和沸点都比较 很 大 。
高
。硬度也
２、下列物质不与水反应的是
（
C
）
A、CaO B、CO2 C、SiO2 D、SO2
３、下列试剂的存放方法，正确的是： （ D ） A．氢氧化钠、纯碱以及水玻璃要存 放在带磨砂玻璃塞的试剂瓶中 B．氢氟酸盛放在棕色玻璃试剂瓶 C．液溴盛放在棕色广口瓶中 D．氯水盛放在棕色细口瓶中
４、将固态的氢氧化钠加热至熔融状态，可选 用的器皿是 ( AC ) A.铁坩埚 B.石英坩埚 C.石墨坩埚 D. 蒸发皿
1、二氧化硅在自然界以什么形式存在？ 性质又怎样呢? 2、二氧化硅有什么样的物理性质，一 般应从哪些角度进行探究？
（颜色、状态、气味、熔沸点、硬度、 密度、溶解性等。）
3、二氧化硅为什么有这样的物理性质？ 我们一般应从哪些角度进行探究？
一、二氧化硅
（一）存在
二氧化硅广泛存在于自然界中，水晶、 石英、硅藻土、沙子等的主要成分都是 二氧化硅。
5．将过量的CO2分别通入① CaCl2溶液； ② Na2SiO3溶液；③ Ca(OH)2溶液；④ 饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉 淀析出的是 （ B ） A．①②③④ B．②④ C．①②③ D．②③
wk.baidu.com
6、现有硫酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色 物质，若只用一种试剂将它们区别开来，该试 剂是 （C ）
作业：课本P83—— 4、5、6、7
【 讨论： 】
为什么实验室中盛放碱 液的试剂瓶用橡皮塞而不 用玻璃塞？(玻璃中含有 SiO2)
防止玻璃中的SiO2与 NaOH溶液反应生成有 粘性的Na2SiO3，使瓶 塞和瓶口粘在一起。
1、信息量大，每根光纤理论上 可同时通过10亿路电话。 2、质量小：每公里27g，不怕 腐蚀。 3、性能好，抗电磁干扰、保密 性强。 4、成本低：每公里1万元左右。
传 统 材 料 信 息 材 料
1、从化学的角度看，你知道玛瑙饰品、 石英钟、石英眼镜、水晶的主要成分是 什么吗？ 2、沙子、石英、水晶、硅藻土等都是天 然存在的二氧化硅，关于SiO2，你还知道 哪些内容呢？
从氧化物分类角度:
具有酸性氧化物的通性
。
。
从氧化还原的角度:
具有弱氧化性
讨论
1、请举出表现二氧化碳酸性氧化物 的通性和弱氧化性的几个具体实 例，并写出化学方程式。 2、二氧化硅也是一种酸性氧化物，与 二氧化碳有相似的化学性质。请分析 二氧化硅的化学性质，并写出相应的 化学方程式。
比一比:
化合物 二氧化碳 二氧化硅 化学性质 (CO2) (SiO2) SiO2+2NaOH = 酸 与强碱 CO2+2NaOH = Na2CO3+H2O Na2SiO3+H2O 性 反应 相 同 氧 与碱性 高温 化 氧化物 CO2+CaO=CaCO3 SiO2+CaO = CaSiO3 点 物 反应 与水反 CO2+H2O H2CO3 不反应 应
2、硅晶体的导电性介于 导体 间。是一种重要的 半导体 。
和 绝缘体 之
3、在常温下，硅晶体的化学性质 比较稳定 。
小结:
硅及其化合物的转化关系
SiF4 CaSiO3 SiO2
Si
H2SiO3
SiCl4
Na2SiO3
１、下列物质的主要成分不是SiO2的是 （
C）
A、石英 B、水晶 C、金刚砂 D、玛瑙
弱氧化性 特殊性
CO2+C = 2CO
与氢氟酸不反应
高温
高温
SiO2+2C = Si+2CO↑ SiO2+4HF= SiF4↑ +2H2O
讨论
二氧化硅化学性质小结
化学性质很稳定， 除氢氟酸外不 与其它酸反应， 但能与碱性氧化物或强碱反应， 属酸性氧化物
二氧化硅的用途
装饰品 光学仪器 耐磨器皿 石英坩埚 光导纤维 精密仪器轴承 石英手表
紫水晶
石英砂
水晶 石英砂
黄沙
（二）物理性质
熔沸点很高, 不溶于水。
硬度很大，
二氧化硅结构图
知识迁移!
二氧化硅的化学性质如何呢？学习一种 新物质的性质我们往往可以找一种熟悉 的、跟它比较有可比性的物质进行对比 学习。你觉得应该找哪一种物质进行对 比学习？讲讲你的理由？
二氧化碳有哪些化学性质呢？
A、H2O C、HCl溶液 B、Na2CO3溶液 D、AgNO3溶液
7、现有Fe2O3和SiO2组成的混合物， 请设计一实验方案，将它们分离开来。
稀盐酸 混合物 滤液 NaOH溶液 沉淀 加热 灼烧 Fe2O3
过滤、 SiO2 洗涤、 烘干
过滤、 洗涤
8、已知 SiO2 和 CO2 都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相 似性 ，某研究性学习小组进行了“实验室制硅”的研究，它们 以课本为基础，查阅资料得到以下可供参考的信息： ① 工业 上在高温时用木炭粉还原二氧化硅可制得硅 ；② 镁在点燃条 件下即可与二氧化硅反应 ；③ 金属硅化物与稀硫酸反应生成 硫酸盐与硅烷（SiH4）； ④ 硅和二氧化硅均不与稀硫酸反应 ⑤ 硅烷在空气中能自燃。 他们在研究报告中记载着“ …… 选用合适的物质在适宜的条 件下充分反应；再用足量稀硫酸溶解固体产物；然后过滤、洗 涤、干燥，最后称量 …… 在用稀硫酸溶解固体产物时，发现 有爆鸣声和火花，其产率也只有预期值的 63 % 左右”。 ( 1 ）该小组“实验室制硅”的化学方程式是： SiO2+2Mg=Si+2MgO 。 ( 2 ）你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火 花”的原因是 硅烷在空气中能自燃 。
返回用途
返回用途
光学镜片
返回用途
玛瑙研钵
返回用途
母婴图
水晶产品
我们伟大的主席——毛泽东同志的灵柩
返回用途
制备纯硅 SiO2
二、硅
1、纯硅的制备：
焦炭 氯气 蒸馏
石英砂
粗硅
高温
高温
液态混合物
氢气
四氯化硅
SiO2＋2C Si＋2Cl2
Si＋2CO↑ SiCl4 Si ＋4HCl
纯硅
SiCl4 ＋2H2
高温
硅的性质
阅读课本,回答下列问题：
1、硅晶体的熔点和沸点都比较 很 大 。
高
。硬度也
２、下列物质不与水反应的是
（
C
）
A、CaO B、CO2 C、SiO2 D、SO2
３、下列试剂的存放方法，正确的是： （ D ） A．氢氧化钠、纯碱以及水玻璃要存 放在带磨砂玻璃塞的试剂瓶中 B．氢氟酸盛放在棕色玻璃试剂瓶 C．液溴盛放在棕色广口瓶中 D．氯水盛放在棕色细口瓶中
４、将固态的氢氧化钠加热至熔融状态，可选 用的器皿是 ( AC ) A.铁坩埚 B.石英坩埚 C.石墨坩埚 D. 蒸发皿
1、二氧化硅在自然界以什么形式存在？ 性质又怎样呢? 2、二氧化硅有什么样的物理性质，一 般应从哪些角度进行探究？
（颜色、状态、气味、熔沸点、硬度、 密度、溶解性等。）
3、二氧化硅为什么有这样的物理性质？ 我们一般应从哪些角度进行探究？
一、二氧化硅
（一）存在
二氧化硅广泛存在于自然界中，水晶、 石英、硅藻土、沙子等的主要成分都是 二氧化硅。
5．将过量的CO2分别通入① CaCl2溶液； ② Na2SiO3溶液；③ Ca(OH)2溶液；④ 饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉 淀析出的是 （ B ） A．①②③④ B．②④ C．①②③ D．②③
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6、现有硫酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色 物质，若只用一种试剂将它们区别开来，该试 剂是 （C ）
作业：课本P83—— 4、5、6、7
【 讨论： 】
为什么实验室中盛放碱 液的试剂瓶用橡皮塞而不 用玻璃塞？(玻璃中含有 SiO2)
防止玻璃中的SiO2与 NaOH溶液反应生成有 粘性的Na2SiO3，使瓶 塞和瓶口粘在一起。
1、信息量大，每根光纤理论上 可同时通过10亿路电话。 2、质量小：每公里27g，不怕 腐蚀。 3、性能好，抗电磁干扰、保密 性强。 4、成本低：每公里1万元左右。