二氧化硅和信息材料.ppt

石器石器燧石取火燧石取火硅酸盐硅酸盐水泥、玻璃、陶瓷水泥、玻璃、陶瓷二氧化硅二氧化硅光导纤维光导纤维单晶硅单晶硅集成电路集成电路传传统统材材料料人人类类文文明明发发展展史史新新型型材材料料信信息息材材料料 1 1、从化学的角度看，你知道玛瑙饰品、从化学的角度看，你知道玛瑙饰品、石英钟、石英眼镜、水晶的主要成分是石英钟、石英眼镜、水晶的主要成分是什么吗？什么吗？2 2、沙子、石英、水晶、硅藻土等都是天、沙子、石英、水晶、硅藻土等都是天然存在的二氧化硅，关于然存在的二氧化硅，关于SiOSiO2 2，你还知道，你还知道哪些内容呢？哪些内容呢？1、二氧化硅在自然界以什么形式存在、二氧化硅在自然界以什么形式存在？性质又怎样呢？性质又怎样呢?2、二氧化硅有什么样的物理性质，一、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？般应从哪些角度进行探究？（颜色、状态、气味、熔沸点、硬度、（颜色、状态、气味、熔沸点、硬度、密度、溶解性等。）密度、溶解性等。）3、二氧化硅为什么有这样的物理性质、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？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，二氧化硅广泛存在于自然界中，水晶、水晶、石英、硅藻土、沙子石英、硅藻土、沙子等的主要成分都是等的主要成分都是二氧化硅。二氧化硅。石英砂石英砂紫水晶紫水晶一、一、二氧化硅二氧化硅水晶石英砂熔沸点很高熔沸点很高,硬度很大，硬度很大，不溶于水。不溶于水。（二）物理性质 二氧化硅结构图二氧化硅结构图二氧化硅的化学性质如何呢？学习一种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？比学习？讲讲你的理由？知识迁移知识迁移!二氧化碳有哪些化学性质呢？二氧化碳有哪些化学性质呢？从氧化物分类角度从氧化物分类角度:。从氧化还原的角度从氧化还原的角度:。具有酸性氧化物的通性具有酸性氧化物的通性具有弱氧化性具有弱氧化性讨讨 论论1、请举出表现二氧化碳酸性氧化物、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的通性和弱氧化性的几个具体实 例，并写出化学方程式。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，并写出相应的二氧化硅的化学性质，并写出相应的化学方程式。化学方程式。比一比比一比:化合物化合物化学性质化学性质二氧化碳二氧化碳(CO(CO2 2)二氧化硅二氧化硅(SiO(SiO2 2)相相同同点点酸酸性性氧氧化化物物与强碱与强碱反应反应与碱性与碱性氧化物氧化物反应反应与水反与水反应应 弱氧化性弱氧化性 特殊性特殊性CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH =Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO =CaSiO3 高温高温CO2+H2O H2CO3 不反应不反应CO2+C =2CO高温高温 SiO2+2C =Si+2CO高温高温与氢氟酸不反应与氢氟酸不反应SiO2+4HF=SiF4+2H2O 讨论讨论讨论讨论 化学性质化学性质很稳定，很稳定，除除氢氟酸氢氟酸外不外不与其它酸反应，与其它酸反应，但能与但能与碱性氧化物碱性氧化物或或强碱强碱反应，反应，属属酸性氧化物酸性氧化物 二氧化硅化学性质小结二氧化硅化学性质小结SiO2装饰品装饰品石英坩埚石英坩埚石英手表石英手表光学仪器光学仪器耐磨器皿耐磨器皿精密仪器轴承精密仪器轴承 二氧化硅的用途二氧化硅的用途制备纯硅制备纯硅光导纤维光导纤维二、硅1、纯硅的制备：SiO22C Si2COSi2Cl2 SiCl4SiCl4 2H2 Si 4HCl 石英砂石英砂液态混合物液态混合物焦炭焦炭氯气氯气氢气氢气蒸馏蒸馏粗硅粗硅四氯化硅四氯化硅纯硅纯硅硅的性质硅的性质阅读课本阅读课本,回答下列问题：回答下列问题：1、硅晶体的熔点和沸点都比较、硅晶体的熔点和沸点都比较 。硬度也。硬度也很很 。2、硅晶体的导电性介于、硅晶体的导电性介于 和和 之之间。是一种重要的间。是一种重要的 。3、在常温下，硅晶体的化学性质、在常温下，硅晶体的化学性质 。高高大大导体导体绝缘体绝缘体半导体半导体比较稳定比较稳定小小 结结:硅及其化合物的转化关系硅及其化合物的转化关系SiSiF4SiCl4SiO2H2SiO3Na2SiO3CaSiO3、下列物质的主要成分不是、下列物质的主要成分不是SiO2的是的是（）A、石英石英 B、水晶水晶 C、金刚砂金刚砂 D、玛瑙玛瑙、下列物质不与水反应的是、下列物质不与水反应的是 （）（）A、CaO B、CO2 C、SiO2 D、SO2CC、下列试剂的存放方法，正确的是：、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液溴盛放在棕色广口瓶中 D氯水盛放在棕色细口瓶中氯水盛放在棕色细口瓶中D、将固态的氢氧化钠加热至熔融状态，可选将固态的氢氧化钠加热至熔融状态，可选用的器皿是用的器皿是 ()A.铁坩埚铁坩埚 B.石英坩埚石英坩埚C.石墨坩埚石墨坩埚 D.蒸发皿蒸发皿AC5将过量的将过量的CO2分别通入分别通入 CaCl2溶液；溶液；Na2SiO3溶液；溶液；Ca(OH)2溶液；溶液；饱和饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是淀析出的是 （）A B C DB6、现有硫酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色、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，该试物质，若只用一种试剂将它们区别开来，该试剂是剂是 （）A A、H H2O BO B、NaNa2COCO3溶液溶液溶液溶液 C C、HClHCl溶液溶液溶液溶液 D D、AgNOAgNO3溶液溶液溶液溶液 C7、现有、现有Fe2O3和和SiO2组成的混合物，组成的混合物，请设计一实验方案，将它们分离开来。请设计一实验方案，将它们分离开来。混合物混合物混合物混合物稀盐酸稀盐酸稀盐酸稀盐酸过滤、过滤、过滤、过滤、洗涤、洗涤、洗涤、洗涤、烘干烘干烘干烘干SiO2滤液滤液滤液滤液NaOHNaOH溶液溶液溶液溶液沉淀沉淀沉淀沉淀过滤、过滤、过滤、过滤、洗涤洗涤洗涤洗涤Fe2O3加热加热加热加热灼烧灼烧灼烧灼烧8、已知、已知 SiO2 和和 CO2 都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相似性似性，某研究性学习小组进行了，某研究性学习小组进行了“实验室制硅实验室制硅”的研究，它们的研究，它们以课本为基础，查阅资料得到以下可供参考的信息：以课本为基础，查阅资料得到以下可供参考的信息：工业工业上在高温时用木炭粉还原二氧化硅可制得硅上在高温时用木炭粉还原二氧化硅可制得硅；镁在点燃条镁在点燃条件下即可与二氧化硅反应件下即可与二氧化硅反应；金属硅化物与稀硫酸反应生成金属硅化物与稀硫酸反应生成硫酸盐与硅烷（硫酸盐与硅烷（SiH4）；）；硅和二氧化硅均不与稀硫酸反应硅和二氧化硅均不与稀硫酸反应 硅烷在空气中能自燃。硅烷在空气中能自燃。他们在研究报告中记载着他们在研究报告中记载着“选用合适的物质在适宜的条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，最后称量涤、干燥，最后称量 在用稀硫酸溶解固体产物时，发现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有爆鸣声和火花，其产率也只有预期值的 63%左右左右”。(1）该小组）该小组“实验室制硅实验室制硅”的化学方程式是：的化学方程式是：。(2）你估计）你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花花”的原因是的原因是 。SiO2+2Mg=Si+2MgO硅烷在空气中能自燃硅烷在空气中能自燃作业作业：课本：课本P83 4、5、6、7【讨论：讨论：】为什么实验室中盛放碱为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？用玻璃塞？(玻璃中含有玻璃中含有SiO2)防止玻璃中的防止玻璃中的SiO2与与NaOH溶液反应生成有溶液反应生成有粘性的粘性的Na2SiO3，使瓶使瓶塞和瓶口粘在一起。塞和瓶口粘在一起。返回用途1 1、信息量大，每根光纤理论上、信息量大，每根光纤理论上、信息量大，每根光纤理论上、信息量大，每根光纤理论上可同时通过可同时通过可同时通过可同时通过1010亿路电话。亿路电话。亿路电话。亿路电话。2 2、质量小：每公里、质量小：每公里、质量小：每公里、质量小：每公里27g27g，不怕不怕不怕不怕腐蚀。腐蚀。腐蚀。腐蚀。3 3、性能好，抗电磁干扰、保密、性能好，抗电磁干扰、保密、性能好，抗电磁干扰、保密、性能好，抗电磁干扰、保密性强。性强。性强。性强。4 4、成本低：每公里、成本低：每公里、成本低：每公里、成本低：每公里1 1万元左右。万元左右。万元左右。万元左右。返回用途光学镜片光学镜片返回用途玛玛 瑙瑙 研研 钵钵返回用途母婴图母婴图 水晶产品水晶产品我们伟大的主席我们伟大的主席毛泽东同志的灵柩毛泽东同志的灵柩返回用途