硅和二氧化硅习题.doc

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1、学科：化学教学内容：硅和二氧化硅【课前复习】温故1．自然界中，C的同素异形体天然存在的有_________、_________，人工制取的有_________、_________等；Si的同素异形体都是人工制取的，有_________、_________两种。2．金刚石和硅晶体比较。（1）硬度：金刚石_____硅晶体；（填“大于”或“小于”；下同）（2）熔点：金刚石_____硅晶体；（3）导电性：金刚石_____硅晶体。知新3．C、Si同主族，化学性质相似，但也有差别，其中能与NaOH（aq）反应的是_____（写元素符号），化学方程式为______________；能与

2、HF（aq）反应的是_____（写元素符号），反应方程式是____________________。4．硅的用途十分广泛，作为良好的半导体，硅可用来制造_____、_____、_____等半导体器件，还可制成_____电池。硅的合金用途也很广，含硅4%（质量分数）的钢可用来制造_____；含硅15%（质量分数）的钢可用来制造_____。5．CO2、SiO2性质相似，都是酸性氧化物，分别写出它们与足量NaOH（aq）反应的化学方程式：__________________、__________________；二者差别也很明显，其中能与H2O反应的是_____________

3、______（写出化学式），反应方程式为____________________。6．SiO2与水反应吗？为什么说SiO2是酸性氧化物？7．SiO2与硅石、砂石、石英、水晶、玛瑙间有何关系？【学习目标】1．初步了解硅在自然界中的存在形态。了解硅元素的常见同素异形体。2．了解硅的物理性质和主要用途。3．掌握硅的化学性质和制取方法。这是本节学习的重点内容，也是本章重点之一。4．了解二氧化硅的存在，知道石英、水晶、硅石与SiO2的关系。5．掌握二氧化硅的化学性质，这是本节、也是本章的学习重点。6．了解硅酸、原硅酸的性质和制取方法。7．了解常见硅酸盐的主要用途。8．理解硅酸盐的氧

4、化物表示方法，知道其化学式中氧化物前计量数的含义。【基础知识精讲】一、硅的存在（1）分布广：地壳中到处都是。（2）含量多：地壳中含量居第二位，仅次于氧。（3）化合态：自然界中没有游离态的硅，所有的硅都是化合态的。二、硅的同素异形体自然界中有游离态的碳（如金刚石和石墨），没有游离态的硅，所有的单质硅都是人工制得的。单质硅有晶体硅和无定形硅2种。三、硅的物理性质硅的主要物理性质可编拟口诀帮助记忆。金属光泽灰黑硅，熔沸点高硬而脆，游离化合两形态，电子管件半导体。四、金刚石、石墨、硅晶体的导电性金刚石和晶体硅属于原子晶体，由于金刚石中碳原子的四个价电子全部用来形成共价键，晶体内部

5、结构中不存在自由电子，此外，又因形成晶体的C—C键长较短（1.55×10－10m），键能较大（346kJ·mol－1），成键的两个原子核对共用电子对的吸引力大。即使有外界条件（光或热等）的作用，共用电子对也不会被激发成为自由电子，因此金刚石不导电；晶体硅虽结构与金刚石相似，晶体内部也无自由电子，但Si—Si的键长（2.35×10－10m）比C—C的键长长，键能（177kJ·mol－1）小于C—C的键能，成键的两个原子核对共用电子对吸引力较小，在外界条件（光或热）作用下，可摆脱两核的吸引力而成为自由电子，此时共用电子对离开共价键结构，原来的位置即成为带正电荷的空穴，显然自由

6、电子和空穴总是成对出现的，称为电子—空穴对，由于自由电子的运动，使电子—空穴对不断变换，从而使晶体导电，但晶体硅通过这种方式导电有一定方向性，即单向导电，所以晶体硅被称为半导体。石墨是导体，是因为石墨是层状结构。在同一层中，每个碳原子只能与周围三个碳原子成键，这样每个碳原子都还有一个未成对电子即自由电子，通过自由电子而导电，故石墨是导体。五、硅的化学性质（1）常温下，Si化学性质稳定，但可与下列物质反应，而C不能。①Si＋4HFSiF4↑＋SiH4↑②Si＋2NaOH＋H2ONa2SiO3＋2H2↑（2）加热和高温下，Si能与一些非金属反应，与C相似。①Si＋O2SiO2

7、②Si＋2H2SiH4Si＋F2SiF4　常温即可六、SiO2的存在SiO2广泛存在于自然界中，与其他矿物质共同构成了岩石。（1）砂：含较多杂质的SiO2；（2）石英：含较少杂质的SiO2；（3）水晶：透明的石英晶体，含极少杂质的SiO2；（4）玛瑙：含有色杂质的石英晶体。（5）硅石：天然二氧化硅。七、SiO2的物理性质坚硬难熔（或溶）八、SiO2的化学性质SiO2是酸性氧化物，但与水不反应，可与CaO、NaOH（aq）、HF（aq）反应：（1）高温下与碱性氧化物的反应CaO＋SiO2CaSiO3（2）高温下与盐的反应CaCO