硅和二氧化硅(推薦)
引4:工業上制取粗硅 sio2; sio2+2c si+2co↑。
制高純硅反應式為 si+2cl2=sicl4(400~500℃)、 。
〖板書〗 5、硅的制取: sio2+2c si+2co↑
〖講解〗 由于自然界沒有單質硅存在,因此,我們使用的硅,都是從它的化合物中提取的。在工業上,用碳在高溫下還原二氧化硅的方法可制得含有少量雜質的粗硅。上述反應產物是一氧化碳,而不是二氧化碳。另外,將粗硅提純后,可以得到用作半導體材料的高純硅。
〖選學〗 粗硅的提純:首先,使si跟cl2起反應:si+2cl2=sicl4(400~500℃)生成的sicl4液體通過精餾,除去其中硼、砷等雜質。然后,用h2還原sicl4: 這就得到純度較高的多晶硅。
〖引入〗 我們許多人家里有石英鐘,身上還帶有石英電子表,大家知道為什么以石英命名,石英又是什么?
〖回答〗二氧化硅
〖板書〗二、二氧化硅
〖引導〗 co2、sio2都是iva族元素形成的最高價氧化物,回憶初中學過的二氧化碳的性質,并看書歸納二氧化硅的性質,完成引導5中存在、物性、化性三欄。
引導5:
二氧化碳
二氧化硅
存在
空氣
存在于巖石中,硅石、石英、水晶、硅藻土等都含二氧化硅
物理性質
熔點、沸點低,常溫為氣體
堅硬難熔的固體
化
學性質
1、與水
co2+h2o=h2co3
不反應
2、與酸
不反應
3、與naoh溶液
co2+2naoh=na2co3
4、與cao
co2+ cao caco3
用途
飲料、制堿
光導纖維、光學儀器、化學儀器、鐘表、電子部件
〖板書〗 1、物理性質:堅硬難溶的固體。
〖講解〗co2、sio2的物理性質差別很大,二氧化碳是一種無色無味的氣體,二氧化硅是一種堅硬難熔的固體。是因為二氧化碳是分子晶體,而二氧化硅是原子晶體。
〖提問〗 co2、sio2的化學性質共性是什么?對應的酸是什么?
〖講解〗 co2、sio2的化學性質差別不很大,比較相似,都能與堿性氧化物或強堿反應生成鹽,都是酸性氧化物。二氧化硅對應的水化物是硅酸(h2sio3)。硅酸不能由二氧化硅直接制得,只能通過可溶性硅酸鹽與酸反應制取。硅酸不溶于水,是一種弱酸,它的酸性比碳酸還要弱。
〖板書〗2、化學性質:不溶液于水的酸性氧化物。
〖討論〗 為什么實驗室中盛放堿液的試劑瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞(玻璃中含有sio2)?
〖答案〗sio2+2naoh=na2sio3+h2o 產物硅酸鈉是一種粘合劑,容易使瓶塞與瓶頸粘在一起而打不開。
〖過渡〗 二氧化硅廣泛存在于自然界中,與其他礦物共同構成了巖石,天然二氧化硅也叫硅石。石英的主要成分也是二氧化硅,水晶是純度較高的二氧化硅。請大家看書了解它們的用途。并填入引導5。
〖板書〗 3、用途:
〖講解〗 二氧化硅的用途很廣,可用來做高性能通訊材料光導纖維;石英可用來制造石英電子表、石英鐘,耐高溫的石英玻璃;透明的石英晶體,就是我們常說的水晶。水晶常用來制造電子工業中的重要部件、光學儀器,也用來制成高級工藝品和眼鏡片等。二氧化硅在日常生活、生產和科研等方面有著重要的用途,但有時也會對人體造成危害,使人患硅肺病。詳細內容請讀課本p151相關資料。