《2019-2020年高中化学第4章第1节课时1单质硅与二氧化硅教案鲁科版必修1.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020年高中化学第4章第1节课时1单质硅与二氧化硅教案鲁科版必修1.doc（6页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、课时1单质硅与二氧化硅目标与素养：1.掌握Si、SiO2的性质。(宏观辨识)2.认识Si和SiO2在生产中的应用。(社会责任)一、单质硅与半导体材料1半导体材料特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料，最早使用的半导体材料是锗，现在使用最广泛的半导体材料是硅。2硅元素的存在在地壳里，硅的含量仅次于氧，全部以化合态存在，主要存在形式为二氧化硅和硅酸盐。3单质硅(1)硅的同素异形体有：晶体硅和无定形硅。(2)物理性质：晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。(3)化学性质：加热条件下与O2反应的化学方程式为SiO2SiO2。(4)制备：用焦炭还原SiO2的化学方程式为2CSiO2Si2CO。(
2、5)用途硅：制造晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等。硅合金：a含硅4%的钢可制造变压器铁芯。b含硅15%左右的钢具有耐酸性，可制造耐酸设备。碳在自然界中有稳定的单质，硅却没有，能否说明硅的化学性质比碳活泼？【提示】不能。对比硅和碳的化学性质可知硅的活泼性不如碳的活泼性强。二、二氧化硅与光导纤维1二氧化硅(SiO2)(1)存在：沙子、石英的主要成分，透明的石英晶体俗称水晶。(2)结构：由硅原子和氧原子构成。(3)物理性质：熔点高、硬度大、不溶于水。(4)化学性质(用化学方程式填空)微点拨：(1)非金属氧化物的熔、沸点一般较低，但SiO2的熔、沸点很高。(2)酸性氧化物一般不与酸作用，但Si
3、O2能跟氢氟酸反应。2光导纤维(1)主要成分：SiO2。(2)用途：光纤通讯、能量传输、信息处理。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)硅在自然界中以游离态和化合态形式存在。()(2)地壳中含量第一和第二的两种元素的单质在加热条件下可以反应，故该反应吸热。 ()(3)工业制粗硅的反应为SiO2CSiCO2。()(4)1 mol SiO2中含有6.021023个SiO2分子。()(5)SiO2与NaOH溶液反应的离子方程式为SiO22OH=SiOH2O。()答案(1)(2)(3)(4)(5)2下列物质属于半导体材料的是()A金刚石B晶体硅C石墨 D铁丝答案B3石英、光导纤维的主要成分是(
4、)ASi BSiCCSiO2 DNa2SiO3答案C单质硅的特点1.硅化学性质不活泼，但自然界中没有游离态的硅。2非金属单质一般为非导体，但Si为半导体。3Si的还原性强于C，但C能在高温下还原出Si：SiO22CSi2CO。4非金属单质跟强碱溶液作用一般无H2放出，但Si能与强碱溶液反应放出H2：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。5非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能与氢氟酸反应：Si4HF=SiF42H2。【典例1】下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是()A氧化物都能与碱溶液反应B单质在加热时都能与氧气反应C碳和硅两种元素都有能导电的单质D常温下，碳和硅的单质化学性质都不活泼A
5、碳的氧化物有CO和CO2，CO不能与碱溶液反应。1下列物质中不能与硅发生化学反应的是()ANaOH溶液BF2CO2 D浓硝酸答案D2工业上用焦炭与SiO2反应可制得粗硅，反应的化学方程式为_。要用粗硅制备纯硅原理：在高温下让粗硅与Cl2反应，其产物在高温下被氢气还原，请写出上述过程中有关反应的化学方程式_，_。答案2CSiO2Si2COSi2Cl2SiCl4SiCl42H2Si4HClCO2、SiO2的性质比较CO2SiO2不同点熔沸点低高状态气态无色晶体与水反应CO2H2OH2CO3不反应与酸反应不反应只与氢氟酸反应SiO24HF=SiF42H2O相同点与碱性氧化物反应CO2CaO= CaC
6、O3CaOSiO2 CaSiO3与碱反应CO22NaOH= Na2CO3H2OSiO22NaOH= Na2SiO3H2O氧化性CO2C2COSiO22C Si2CO【典例2】下列说法中，正确的是()ASiO2和CO2均由分子直接构成BCO2、SiO2都是酸性氧化物，不与任何酸反应CCO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应DCO2、SiO2都属于酸性氧化物，因而均可由CO2、SiO2与水反应制得相应的酸CSiO2直接由硅原子、氧原子构成，CO2是由CO2分子构成，A错；SiO2能与氢氟酸反应，B错；CO2、SiO2与CaO反应分别生成CaCO3和CaSiO3，C对；SiO2不
7、溶于水，不能与水反应生成H2SiO3，D错。(1)SiO2不溶于水，也不与水反应，不能直接将其与水反应来制取H2SiO3。(2)非金属氧化物的熔、沸点一般较低，但SiO2的熔、沸点很高。(3)酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟氢氟酸反应。1下列关于SiO2和CO2的说法中，不正确的是()ASiO2的沸点比CO2高BCO2与SiO2化学式虽然相似，但CO2与SiO2的物理性质有很大区别CCO2和SiO2均能和水反应生成相应的酸DCO2和SiO2均能与氢氧化钠溶液反应生成相应的盐和水答案C2下列化学或离子方程式的书写不正确的是()A向氢氧化钠溶液中通入过量二氧化碳：CO2OH=HCOB单质硅
8、与氢氟酸反应：Si4HF=2H2SiF4C石英砂与烧碱反应：SiO22OH=SiOH2OD向Ba(NO3)2溶液中通入二氧化碳：Ba2CO2H2O=BaCO32H答案D1假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，下列关于其有利因素的说法中，你认为不妥的是()A便于运输、储存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B自然界的含硅化合物易开采C硅燃烧放出的热量大，燃烧产物对环境污染程度低，且容易有效控制D自然界中存在大量单质硅D自然界中不存在游离态硅。2关于硅的化学性质的叙述中，不正确的是()A在常温下，不与任何酸反应B在常温下，可与强碱溶液反应C在加热条件下，能与氧气反应D单质硅的还原性比碳的还原性强
9、AA项，Si4HF=SiF42H2；B项，Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2；C项，SiO2SiO2；D项，碳和硅是同一主族的元素，同一主族从上到下，还原性逐渐增强，所以单质硅的还原性比碳的强。3下列反应中，硅元素被氧化的反应是()ASiO2SiO2BSiO2CaOCaSiO3CSiO22CSi2CODSiO22NaOH=Na2SiO3H2OA硅元素被氧化，化合价升高。B、D是非氧化还原反应，C中硅元素的化合价降低。4现有下列五个转化，其中不可能通过一步反应实现的是()SiO2Na2SiO3CuSO4CuCl2SiO2H2SiO3CuOCu(OH)2Na2O2NaOHABC DBSiO2Na2SiO3，CuSO4CuCl2，Na2O2NaOH。5为除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，请选用下列提供的试剂和操作，将标号填在表内。试剂：A.盐酸B烧碱溶液C氧气D水E二氧化碳F不用其他试剂操作：加热燃烧加热熔融充分加热过滤结晶物质试剂操作(1)Na2CO3(NaHCO3)(2)SiO2(CaCO3)(3)SiO2(Si)(4)NaCl(SiO2)解析除杂的一般原则是：引入试剂一般只跟杂质反应；后续试剂能除去过量的前一试剂；不引入新杂质；杂质与试剂生成的物质易与被提纯物分离；尽可能将杂质转化为所需物质；加入试剂顺序要合理。答案(1)F(2)A(3)C(4)D