课件35张PPT。石器——燧石取火硅酸盐——水泥、玻璃、陶瓷二氧化硅——光导纤维单晶硅——集成电路传统材料人类文明发展史新型材料信息材料 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?二氧化硅与信息材料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)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。石英砂紫水晶一、二氧化硅熔沸点很高, 硬度很大,不溶于水。(二)物理性质 二氧化硅结构图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?知识迁移!二氧化碳有哪些化学性质呢?从氧化物分类角度:
。
从氧化还原的角度: 。 具有酸性氧化物的通性具有弱氧化性讨 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:CO2+2NaOH = Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH =
Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3不反应与氢氟酸不反应SiO2+4HF= SiF4↑ +2H2O 讨论 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 二氧化硅化学性质小结SiO2装饰品石英坩埚石英手表光学仪器耐磨器皿精密仪器轴承 二氧化硅的用途制备纯硅光导纤维二、硅1、纯硅的制备:SiO2+2C Si+2CO↑Si+2Cl2 SiCl4SiCl4 +2H2 Si +4HCl 石英砂液态混合物焦炭氯气氢气粗硅四氯化硅纯硅硅的性质
阅读课本,回答下列问题:1、硅晶体的熔点和沸点都比较 。硬度也很 。
2、硅晶体的导电性介于 和 之间。是一种重要的 。
3、在常温下,硅晶体的化学性质 。高大导体绝缘体半导体比较稳定根据课本知识,联系碳的性质,课后自主探究学习硅的化学性质发现问题提出猜想查阅资料、设计方案实验探究得出结论拓展应用例:常温下,硅与硝酸、硫酸都难反应,是不是在常温下,硅与所有酸都不反应?小 结 :硅及其化合物的转化关系SiSiF4SiCl4SiO2H2SiO3Na2SiO3CaSiO31、下列物质的主要成分不是SiO2的是 ( )
A、石英 B、水晶 C、金刚砂 D、玛瑙
2、下列物质不与水反应的是 ( )
A、CaO B、CO2 C、SiO2 D、SO2CC3、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D4、将固态的氢氧化钠加热至熔融状态,可选
用的器皿是 ( )
A.铁坩埚 B.石英坩埚
C.石墨坩埚 D. 蒸发皿AC5.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 ( )
A.①②③④ B.②④
C.①②③ D.②③B6、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 ( )
A、H2O B、Na2CO3溶液
C、HCl溶液 D、AgNO3溶液 C7、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。混合物过滤、洗涤、烘干沉淀过滤、洗涤Fe2O38、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:
。
( 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 。SiO2+2Mg=Si+2MgO硅烷在空气中能自燃作业:课本P83—— 4、5、6、7再见【 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。返回用途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。返回用途光学镜片返回用途玛 瑙 研 钵返回用途水晶制品母婴图 水晶产品我们伟大的主席——毛泽东同志的灵柩返回用途第三单元 含硅矿物与信息材料
第二课时 二氧化硅与信息材料
【预习思考】: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?
一、二氧化硅
1.二氧化硅的存在: 。
2.二氧化硅的物理性质:
【思考】:当你吃饭时不小心咬到一粒砂子,感觉如何?你能从中体会出二氧化硅的哪些物理性质? 。
3.二氧化硅的化学性质:
【思考】: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?
该物质有哪些化学性质?
⑴从氧化物分类角度: ;
⑵从氧化还原的角度: 。
化合物
化学性质
【 】( )
【二氧化硅】 (SiO2)
相同点
酸性氧化物
与强碱反应
与碱性氧化物反应
与水反应
弱氧化性
特殊性
【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)
4.二氧化硅的用途: 。
二、硅的性质
1、硅的制备:
用碳在高温下 二氧化硅可制得粗硅,粗硅在高温下跟 反应生成一种液态物质。经蒸馏提纯后,得到纯净的 ,用 还原制得纯硅(硅含量在99.9%以上)。
2、物理性质:
1、硅晶体的熔点和沸点都比较 。硬度也很 。
2、硅晶体的导电性介于 和 之间。是一种重要的 。
3、根据课本知识,课后自主探究学习硅的化学性质:
在常温下,硅晶体的化学性质 。
自主探究学习的方法和步骤:
三、小 结 : 硅及其化合物的转化关系,并练习有关化学方程式:
四、练习
1、下列物质的主要成分不是SiO2的是 ( )
A、石英 B、水晶 C、金刚砂 D、玛瑙
2、下列物质不与水反应的是 ( )
A、CaO B、CO2 C、SiO2 D、SO2
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
4、将固态的氢氧化钠加热至熔融状态,可选用的器皿是 ( )
A.铁坩埚 B.石英坩埚 C.石墨坩埚 D. 蒸发皿
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 ( )
A.①②③④ B.②④ C.①②③ D.②③
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 ( )
A、H2O B、Na2CO3溶液 C、HCl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。
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(SiH4)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:
。
(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 。
作业:课本P83—— 4、5、6、7