【精品】高中化学（大纲版）第一册 第七章 碳族元素 无机非金属材料 第二节硅和二氧化硅(备课资料)VIP免费

●备课资料1.硅及其化合物的特殊性（1）硅的还原性比碳强，而碳在高温下能从SiO2中还原出Si。（2）非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气，而硅与氢氧化钠等强碱溶液反应产生氢气。（3）非金属单质一般不与非氧化性酸反应，而硅不但与氢氟酸反应，而且有氢气生成。（4）酸性氧化物一般不与酸发生复分解反应，而二氧化硅却能与氢氟酸反应，生成四氟化硅和水。（5）无机酸一般易溶于水，而硅酸和原硅酸却难溶于水。（6）在水溶液中，碳酸的酸性比硅酸强，二氧化碳与硅酸钠及反应生成碳酸钠和硅酸沉淀。在高温下碳酸钠与二氧化硅反应生成硅酸钠和二氧化碳，其原因是在高温条件下，生成的二氧化碳离开反应体系而使反应进行到底。2.浸过硅酸钠溶液的织物为什么不易燃烧？把织物浸过硅酸钠溶液后，硅酸钠粒子就沉积在纤维的外面，形成一种保护层，把易燃的碳、氢、氧组成的纤维素和空气隔开，火焰也不能直接接触它，用火去点时就不再燃烧。当然，这主要是由于硅酸钠的耐热性高的缘故。3.半导体材料的用途物质的电阻率介于导体和绝缘体之间（电阻率在10－3~108欧姆·厘米之间）时，为半导体。半导体材料可以制造出具有各种功能的半导体器件来取代真空管用来整流、检波、放大，并有缩小电子设备体积，减轻重量、延长寿命、耐冲击、效率高和可靠性好等优点。用半导体材料制成的集成电路还可以将成千上万个分立的晶体管、电阻、电容等电子元件融为一体，使上述优点得到进一步发挥。广泛应用于通讯、电讯、电子计算机中。另外，超纯硅对红外光有很高的透过能力，可以用以制作红外聚焦透镜，对红外辐射目标进行夜间跟踪、照像、追击。利用半导体的导电能力随温度的升高或光线的照射而有显著的增大的特性，可以做成自动控制用的热敏元件（如热敏电阻等）和光敏元件。半导体材料是制作太阳能电池的主要材料。半导体材料还可制成激光二极管，用于激光通讯，测距和空间导航等方面。4.正二价硅碳族元素除硅外，主要正价为+2、+4价，硅主要正价为+4价，那么有没有+2价的硅呢？事实上除了SiO2外，还有SiO。SiO在自然界不存在，但能按下法制备：SiO2+Si====2SiO。SiO在1800℃真空中为黄褐色物质。SiO蒸气冷却时分解为SiO2和Si。SiO在工业上称为单氧硅，是绝缘材料。5.硅与电子工业革命在美国旧金山，有个最大的高科技工业园区，称之为“硅谷”，它是现代电子工业和计算机发展的基地。这说明硅在电子工业革命中起着非常重要的作用。以硅为基础而制成的晶体管是现代计算机革命的心脏。6.石英和水晶石英的主要成分是SiO2，可用来制造石英玻璃。石英晶体中有时含有其他元素的化合物，它们以溶解状态存在于石英中，呈各种颜色。此外，由于SiO2的结构不同也会使石英产生不同的颜色。纯净的SiO2晶体叫做水晶，它是六方柱状的透明晶体，是较贵重的宝石。江苏省东海县素有“水晶之乡”之称。1958年该县发现最大的“水晶王”，质量达3.5t。1983年1月又在该县南溜村2m深的地下挖出一块质量为3t高为1.4m的水晶，同时出土的还有一块质量为400kg的水晶体。1法国科学家皮埃尔·居里（PierreGurie）发现水晶在受压时能产生一定的场，这种现象被称为“压电效应”。后来这种“压电效应”被应用在电子工业上。石英薄片在高频率电场作用下，能作间歇性的伸张和收缩，其频率和施加的电场频率相同。石英的这种伸缩又引起了周围介质产生类似声波。由于水晶或石英具有这种性质，因此被广泛应用在钟表工业和超声技术上。●综合能力训练题1.在地壳内，深度每增加1千米，压力大约增加25250~30300kPa，在这样的压力下，较简单的硅酸盐会转化为复杂的硅酸盐。已知：钙长石、镁橄榄石、石榴子石的化学式分别是：CaAl2Si2O8；Mg2SiO4；CaMg2Al2Si3O12（1）用氧化物形式表示的化学式分别为：钙长石__________，镁橄榄石__________，石榴子石______。（2）写出钙长石与镁橄榄石反应转变成石榴子石的化学方程式：_______________。解析：用氧化物形式表示硅酸盐时，把金属氧化物写在前面，若有多种金属元素，按活泼性依次减弱的顺序写出其氧化物，然后写SiO2，最后写H2O，且各氧化物之间要用“·”隔开。据金属活动性顺序表知，Ca、Mg、A...