(共23张PPT)
第2课时 二氧化硅与信息材料
1、了解硅的用途,掌握硅的制备方法以及硅的相关性质。
2、了解二氧化硅的用途,并通过与二氧化碳的对比掌握二氧化硅的化学性质。
3、通过对信息材料的介绍,使学生感受到化学科学的魅力及化学对人类生产、生活的贡献 。
共和国的嘉奖
3月28日,在人民大会堂,邓中翰代表中星微接受国家主席胡锦涛为他颁发的共和国最高奖励 ——国家科技进步一等奖。
“中国芯”的诞生彻底改写了蓬勃发展的中国IT业无“芯”的历史。如今 “中国芯”已成功占领了计算机图像输入芯片市场的世界第一位!他们把技术变成了生产力和滚滚的财富。从此,中国人可以用上“中国芯”,并且,让世界上其他国家也用上“中国芯”!
你知道用于制造“中国芯”的硅材料是怎么样获取的吗?
一.硅的工业制法
工业制粗硅:
SiO2+2C====Si+2CO↑
高温
粗硅提纯:
Si+2Cl2====SiCl4
高温
SiCl4+2H2====Si+4HCl
高温
单质硅
二. 硅的存在和形态
存在:没有游离态,只有化合态;在地壳中含量居第二位。
形态:有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。
三. 硅的物理性质
晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
其结构类似于金刚石,熔点和沸点都很高,硬度大。
导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体。
四. 硅的化学性质
1、常温下,化学性质不活泼,除氟气、氢氟酸和强碱
外,硅不跟其他物质(如氧气、氯气、硫酸、硝酸
等)起反应。
Si+2F2====SiF4
Si + 4HF ==== SiF4↑+2H2↑
Si+2NaOH + H2O ==== Na2SiO3 +2H2↑
2、在一定条件下,能跟一些非金属反应。
Si+2H2 ==== SiH4
高温
Si+O2 ==== SiO2
五. 硅的用途
高纯硅:半导体材料(集成电路、晶体管、硅整流器、太阳能
电池等)
合金:
变压器铁芯(含硅4%的钢 有导磁性)
耐酸设备(含硅15%左右的钢 有耐酸性)
观看视频并归纳总结硅的用途。
二氧化硅
一、SiO2的存在
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。天然二氧化硅也叫硅石,是一种坚硬难熔的固体。
二、SiO2的用途
装饰品
石英坩埚
光导纤维
石英手表
光学仪器
精密仪器轴承
耐磨器皿
SiO2
光学纤维胃镜
光导纤维
玛
瑙
三、SiO2的物理性质
二氧化硅是一种熔沸点很高、硬度很大的氧化物。耐高温,耐腐蚀,不溶于水。
四、SiO2的化学性质
SiO2是酸性氧化物能与碱性氧化物及强碱反应,但不能与水、酸(氢氟酸除外)反应
2.与HF的反应(SiO2的特性)
用途:雕刻玻璃
3. 弱氧化性
SiO2 +2C ==== Si + 2CO
高温
1.与碱性氧化物反应生成盐(酸性氧化物的性质)
高温
SiO2+ CaO ==== CaSiO3
SiO2 + 4HF ==== SiF4↑+ 2H2O
4.与强碱反应生成盐和水
SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O
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。
你知道吗:为什么在实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?(玻璃中含有SiO2)
物 质 CO2 SiO2
与水反应
与酸反应
与碱反应
与碱性氧化物反应
与碳反应
SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O ↑
不反应
不反应
CO2+H2O ==== H2CO3
SiO2+2NaOH====
Na2SiO3 +H2O
CO2+2NaOH====
Na2CO3 +H2O
CO2+Na2O ==== Na2CO3
SiO2 + 2C ==== Si + 2CO↑
高温
SiO2+CaO ==== CaSiO3
高温
CO2 + C ==== 2CO
高温
SiO2与CO2的比较
硅的工业制法
硅的存在和形态
单质硅
二氧化硅
硅的物理性质
硅的化学性质
硅的用途
二氧化硅的存在
二氧化硅的用途
二氧化硅的物理性质
二氧化硅的化学性质
SiO2 和CO2的性质比较
这里有五个问题,你想回答哪一个?
幻灯片 4222
幻灯片 42幻灯片 19幻灯片 193
幻灯片 424
幻灯片 铝的性质1
2幻灯片13:幻灯片 29幻灯片 29幻灯片 255
1、实验室现提供下列试剂瓶:
①细口磨砂塞玻璃瓶 ②广口瓶 ③细口橡皮塞玻璃瓶 ④棕色广口瓶 ⑤细口塑料瓶
如果你是实验室管理员,你将如何存放下列药品
A.氢氧化钠溶液____ B.浓硫酸______
C.硝酸银晶体_____ D.氢氟酸___
E.二氧化硅____
②
③
④
⑤
①
2、下列物质中能与SiO2起化学反应的是( )
①浓硫酸 ②H2O ③盐酸 ④氢氟酸
⑤KOH溶液 ⑥氧化钙
A.①②⑥ B.②④
C.④⑤⑥ D.③④⑤⑥
C
3、下列试剂的存放方法,正确的是( )
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
D
4、有三种元素X、Y、Z。X和Y位于周期表的同一周期,可形成共价化合物XY2,此化合物在常温下为气态。Z和X为同族元素,Z和Y可形成共价化合物ZY2,此化合物在常温下为固态。 X的单质跟 ZY2反应可生成Z的单质。Z的一种晶体是很好的半导体材料。根据以上事实判断X、Y、Z各为什么元素,写出上述有关反应的化学方程式。
X:C Y:O Z:Si
SiO2+2C ==== Si+2CO↑
高温
5、下列各反应中,SiO2表现什么化学性质或作用?在①~④项中,选择正确的答案填入空格中:①作为玻璃成分被腐蚀(雕刻玻璃) ②将挥发性酸酐从盐中替代出来 ③弱氧化性 ④酸性氧化物通性
b. SiO2+2C ==== Si+2CO↑
c.SiO2+Na2CO3 ==== Na2SiO3+CO2 ↑
a.SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O
d.SiO2+4HF==== SiF4↑ +2H2O
高温
高温
④
③
②
①