1.4.1无机非金属材料的主角:硅【知识梳理一】硅1、硅的相关常识:(1)元素在地壳中的含量的前五位:。硅居于第二位,含量为,仅次于氧。(2)硅是一种亲氧元素,在自然界中总是与氧结合,以的形式存在,自然界中没有的硅。(3)硅的单质有和两种。2、硅的物理性质:(1)有。(2)熔点、硬度、有脆性。3、硅的化学性质:硅的化学性质比较稳定,一般不与物质发生反应。(1)与非金属反应:硅与氟气:。硅与氧气:。硅与氯气:。硅与碳:。(2)与氢氟酸反应:。雕刻玻璃注:。(3)强碱溶液反应:。4、硅的用途:(1)晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的材料,用于制造晶体管、集成电路。(2)用于制造。5、工业制硅:在高温的条件下,用碳还原二氧化硅来制取。硅的制取:。粗硅精制:。【课堂训练】1.(双选)下列关于硅的叙述正确的是()A.硅是非金属元素,但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质起反应D.硅与氟、氯、溴、碘在加热条件下也不能直接化合2.(双选)有一粗铝,含铁和硅两种杂质。取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中,放出等量的H2,则该粗铝中铁和硅的关系正确的是()A.物质的量比为1∶2B.物质的量比为2∶1C.质量比为4∶1D.质量比为2∶13.晶体硅是一种重要的非金属材料。制备纯硅的主要步骤如下:①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅。②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HClSiHCl3+H2SiHCl③3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。请完成下列问题:(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为。(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃),提纯SiHCl3采用的方法为:。(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):1①装置B中的试剂是,装置C中的烧瓶需要加热,其目的是:。②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是,装置D不能采用普通玻璃管的原因是。,装置D中发生反应的化学方程式为。③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及。【知识梳理二】二氧化硅1、二氧化硅的相关常识:(1)天然二氧化硅称为,存在状态有结晶型和无定型两种。(2)结晶型二氧化硅称为。水晶、玛瑙的主要成份为。2、二氧化硅的物理性质:(1)是一种;(2)水。3、二氧化硅的化学性质:(1)高温下与非金属碳反应:。(2)高温下与碱性氧化物反应:。(3)与HF酸反应:。注:HF酸保存。(4)与强碱溶液的反应:。(5)高温下与碳酸盐的反应:。。【经典例题】1.常见的氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物和不成盐氧化物四类。二氧化硅属于酸性氧化物,理由是()A.Si是非金属元素B.SiO2与水反应生成硅酸C.SiO2与强碱反应只生成盐和水D.SiO2不能与酸反应2.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3.熔融烧碱应选用的器皿是()A.石英坩埚B.普通玻璃坩埚C.生铁坩埚D.陶瓷坩埚4.下列物质中:①石英砂;②过氧化钠;③烧碱;④纯碱;⑤水玻璃;⑥芒硝。能用带磨砂玻璃塞的试剂瓶盛放的物质是()A.①和⑥B.②和④C.④和⑤D.③和⑤5.下列说法中不正确的是()A.新型无机非金属材料具有光学特性、生物功能、电学特性、耐高温、强度高B.光导纤维做通讯材料有许多优点,但怕腐蚀,铺设也很不方便C.高温结构陶瓷比金属材料具有许多优点,如不怕氧化、密度小等优点D.光导纤维除用于通讯外,还可以用于医疗、信息处理等许多方面6.光纤通信是一种现代化的通信手段,它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。目前,我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络,即信息高速公路。光纤通信所使用的光缆,其主要部件为光导纤维。下列说法:①制造光导纤维的主要原料是CaCO3②制造光导纤维的主要原料是SiO2③光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的全反射④光导纤维传递光信号的基本物...