安徽省怀远县包集中学高一化学导学案：第四章鲁科版必修1课标解读课标要求学习目标1．了解硅及其重要化合物的主要性质2．认识其在生产中的应用和对生态环境的影响1．让学生了解硅及二氧化硅的主要性质及这些性质在材料中的应用2．让学生了解传统的硅酸盐制品和一些新型无机非金属材料在生产、生活中的重要作用【知识再现】一、半导体材料与单质硅1、半导体材料半导体材料特指导电能力介于和之间的一类材料。最早使用的半导体材料是，但由于其在地壳中含量很低、提练工艺复杂、价格昂贵、不适用于广泛使用。现在最广泛使用的半导体材料是。2、单质硅⑴单质硅的物理性质：单质硅有和两种。晶体硅是色、有光泽、硬而脆的固体。单质硅的导电性介于和之间。属于晶体。⑵单质硅的化学性质：常温下，单质硅的化学性质不活泼，只能和F2、HF、强碱溶液反应。写出下列反应的化学方程式：Si+F2==Si+HF==Si+NaOH+H2O==在加热条件下，硅能与某些非金属单质发生反应，如O2、Cl2等反应。写出下列反应的化学方程式：Si+O2加热=====Si+Cl2加热=====⑶硅的制备：①工业上用在高温下还原可制得粗硅，其反应方程式为：②粗硅的提纯：工业上硅的提纯原理是在高温下让粗硅跟Cl2反应，其产物在高温下被H2还原，从而得到纯度很高的硅，其反应的化学方程式为：，③实验室中，将细砂粉（SiO2）与镁粉混合加热，也可制得粗硅，反应的化学方程式为：；这种粗硅往往含有过量的镁、氧化镁和硅化镁（Mg2Si），这些杂质可溶于盐酸而除去，（Mg2Si跟盐酸反应的产物之一是SiH4）,从而使粗硅得以提纯。有关反应的方程式为：Mg+HCl===MgO+HCl===Mg2Si+HCl===⑷硅的用途：①在计算机等电子工业，可用作，大规模等。②还可用于制造和。③硅的合金用途也很广泛，如含硅4%的钢具有良好的导磁性，可用来制造；含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性，可用来制造。二、二氧化硅和光导纤维1、二氧化硅存在、性质和用途⑴SiO2的存在：SiO2广泛存在于自然界中，常见的有：、、。另外SiO2也是构成地壳的主要成分。⑵SiO2性质：①SiO2物理性质：状态：硬度：水溶性：熔、沸点：，属于晶体。②SiO2化学性质：写出下列反应的化学方程式并注明反应的条件：SiO2+NaOH====SiO2+HF====（氢氟酸腐蚀玻璃原理）SiO2+C====SiO2+CaCO3===（工业制玻璃原理）SiO2+Na2CO3===（工业制玻璃原理）⑶SiO2用途：用于建筑，石英用于制造，纯SiO2用于制造光学仪器和2、光导纤维⑴主要成分是：⑵用途是：⑶优点：三、硅酸盐与无机非金属材料1、硅酸：硅酸（H2SiO3）、原硅酸（H4SiO4）为不溶于水的弱酸，酸酐都是，原硅酸不稳定，在空气中易失水形成硅酸。方程式为：。2、硅酸盐：①常见的易溶于水的硅酸盐为硅酸钠，其水溶液俗称或，在空气中会变质，变质的反应方程为：。②硅酸盐常表示成氧化物的形式：金属氧化物·SiO2·H2O。例如Na2SiO3可表示为Na2O·SiO2；高岭石[AI2(Si2O5)(OH)4]可表示为；正长石(KAISi3O8)可表示为。3、无机非金属材料⑴⑵新型无机非金分类①②③④传统无机非金属材料玻璃原料设备成分水泥原料设备成分陶瓷原料制造过程属材料特性①②③④【重难点精讲】1、硅和二氧化硅的化学性质⑴Si在低温时的还原性大于C，但C在高温下能还原出Si：SiO2+2C高温=====Si+2CO↑⑵、非金属单质一般不和非氧化性酸反应，但能与HF反应：Si+4HF===SiF4↑+2H2↑⑶、非金属单质跟碱溶液反应一般不放出H2，但Si却能强碱溶液反应生成H2。Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑⑷、非金属单质一般为非导体，但Si为半导体。⑸、SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接与水反应生成H2SiO3。⑹、酸性氧化物一般不与酸反应，但SiO2能与HF反应。SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O⑺、无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶于水。⑻、Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2一般情况下，因为碳酸的酸性比硅酸强，可发生下列反应：Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3即符合“强酸制弱酸”复分解反应规律。而上述条件之所以能进行，是因为该反应不是在水溶液中，而是在高温条件下发生的。从化学平衡的角度理解，高温时，SiO2这种高沸点、难挥发的固体制得了低沸点、易挥发的CO2气体...
