人教版高中化学必修第二册 同步课件 第5章　第3节　学习任务2　　.pptx

第五章化工生产中的重要非金属元素;第三节无机非金属材料;学习任务二新型无机非金属材料;自主学习认知形成;自主学习认知形成;硅和二氧化硅

1.硅

硅元素位于元素周期表第______周期第____族，处于金属与非金属的过渡位置。其单质的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最广泛的__________材料。

2.粗硅的制备

工业上用焦炭还原石英砂可以制得含少量杂质的粗硅，化学方程式：_____________________________。;3.硅和二氧化硅的用途

(1)高纯硅用于制造________和________________。

(2)____________用于生产光导纤维。;新型陶瓷

新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能。;新型材料;新型材料;碳纳米材料

碳纳米材料主要包括__________、____________、__________等，广泛应用于能源、信息、医药等领域。;新型材料;1．高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备：;其中涉及的主要反应的化学方程式是什么？;提示：不能。硅的还原性比碳强，而碳在高温下却能从SiO2中还原出硅。;1．正误判断

(1)晶体硅熔点高、硬度大，故可用作半导体材料。()

(2)石英砂可用于生产单晶硅。()

(3)二氧化硅是酸性氧化物，所以能溶于水且可与水反应生成硅酸。()

(4)氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料。()

(5)向硅酸钠溶液中通入适量CO2，出现白色沉淀，证明碳的非金属性强于硅。()

【答案】(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√;【答案】C;互动探究能力提升;●情境创设

素材1SiO2是一种酸性氧化物，能与强碱溶液反应。例如，SiO2与NaOH溶液反应可生成Na2SiO3。

素材2氢氟酸是HF的水溶液，可与SiO2发生反应生成SiF4气体和水，可以用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃。;●问题探究

1．SiO2既能与NaOH溶液反应，也能与氢氟酸反应，能认为SiO2属于两性氧化物吗？

提示：SiO2不属于两性氧化物。两性氧化物指既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物。SiO2能与氢氟酸反应，但并不生成盐和水。;2．能否用玻璃试剂瓶盛放氢氟酸？若不能，写出化学方程式，简述理由。

提示：不能，玻璃中含有二氧化硅，能被氢氟酸腐蚀，发生反应的化学方程式为SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。

3．为什么不能用磨口玻璃塞的试剂瓶盛放氢氧化钠溶液？

提示：NaOH能与磨口玻璃塞中的SiO2反应，生成具有黏性的Na2SiO3，把瓶塞与瓶口黏结在一起。;4．SiO2属于酸性氧化物，能否用SiO2与水直接反应制取H2SiO3？由SiO2如何来制取H2SiO3？用化学方程式表示。;(2)与酸、碱反应

①非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但Si能与HF反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑；

②硅与强碱溶液反应生成氢气：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。;●知识拓展

二氧化碳与二氧化硅的性质比较;(1)硅的还原性比碳强，而碳在高温下却能从SiO2中还原出硅。

(2)CO2与水反应生成碳酸，SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2SiO3。

(3)非金属氧化物的熔、沸点一般较低，但SiO2的熔、沸点却很高。

(4)酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2却能与氢氟酸作用：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。;题点1;【答案】D;1.高炉冶炼的粗硅难以满足使用过程中的纯度要求，因此需对粗硅进行进一步的提纯。工业上采用Si与HCl在350℃左右反应生成SiHCl3，之后将其还原、结晶得到高纯度的单晶硅产品。已知SiHCl3的熔点为－128℃，沸点为33℃，且遇O2与H2O均剧烈反应。现要在实验室中制取少量SiHCl3，其实验装置如下图所示，则下列说法正确的是()

;【答案】C;点、难挥发性，而不是其脱水性，B错误；由于SiHCl3的熔点为－128℃，沸点为33℃，所以冰盐浴的目的为降低收集容器的温度，使SiHCl3冷凝为液体，C正确；干燥管中的碱石灰是碱性干燥剂，可以吸收HCl尾气，并可以防止空气中的水分进入收集容器，而不能用无水CaCl2、硅胶等固体干燥剂替换，D错误。故选C。;题点2;【解析】SiC属于新型陶瓷，不属于硅酸盐材料，A错误；碳化硅俗称金刚砂，具有类似金刚石的结构，熔、沸点高，硬度大，可用于制造耐高温、抗氧化的新型陶瓷，B、D正确；SiC属于共价化合物，碳原子