2019版高考化学大一轮复习专题四从矿物到基础材料课时3含硅矿物与信息材料学案

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1、课时3　含硅矿物与信息材料[考纲导航]知识条目必考要求加试要求选考分布2015201620179月10月4月10月4月(1)硅在自然界的存在形式aa193(2)工业制备高纯硅的方法ab(3)硅及其化合物(以SiO2和Na2SiO3为例)的重要性质ab6(6)(4)三大硅酸盐产品：水泥、陶瓷、玻璃aa(5)硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域中的应用aa(6)光导纤维的组成和作用a考点一　硅、二氧化硅与信息材料[主干精讲]1．硅的存在与性质(1)硅的存在：硅在自然界中全部以化合态的形式存在，主要存在于硅酸盐及岩石中。(2)物理性质：硅晶体的熔点高，硬度大。(3)化

2、学性质①常温下，性质稳定，与O2、Cl2、HNO3、H2SO4都很难反应。但常温下，Si可以与F2、氢氟酸、NaOH溶液反应；加热或高温下能与O2、Cl2等反应。②与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑；③与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑；④与O2反应：Si＋O2SiO2。2．硅的工业制法3．二氧化硅与二氧化碳的比较物质二氧化硅二氧化碳化学性质与水反应不反应CO2＋H2OH2CO3与酸反应只与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O不反应与碱(NaOH)溶液反应SiO2＋2NaOH===Na2S

3、iO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)CO2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2OCO2足量：CO2＋NaOH===NaHCO3与盐反应如与Na2CO3反应：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑如与Ca(ClO)2反应：Ca(ClO2)＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO与碱性氧化物反应如与CaO反应：SiO2＋CaOCaSiO3如与Na2O反应：CO2＋Na2O===Na2CO34.硅、二氧化硅的应用(1)硅的用途①作为半导体材料；②生产硅合金；③制造太阳能电池。(2)二氧化硅的用途①信息高速公路的骨架——光导纤维②制造石英坩埚

4、、石英玻璃、石英钟表等；③制造电子工业的重要部件、光学仪器；④用作工艺饰品如水晶、玛瑙等。5．硅酸(1)物理性质：硅酸不溶于水。(2)化学性质①弱酸性(比碳酸还弱)与NaOH溶液反应的化学方程式：H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。向Na2SiO3溶液中通入少量CO2的化学方程式：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。②不稳定性硅酸受热分解的化学方程式：H2SiO3SiO2＋H2O。(3)用途硅胶可用作干燥剂，也可以作催化剂的载体等。[典例剖析]【例1】　(2016·温州第二外国语学校高三模拟)关于硅的说法不正确的是

5、(　　)A．晶体硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体B．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应C．利用二氧化硅与C反应能制得粗硅D．二氧化硅性质较稳定，常温下不与任何物质反应解析　A项，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，故A正确；B项，硅与氯气反应生成四氯化硅，与氧气加热生成二氧化硅，所以加热到一定温度时硅能与氯气、氧气等非金属反应，故B正确；C项，工业上，在电炉中用炭粉还原二氧化硅制得硅，故C正确；D项，硅常温下与氢氟酸、氢氧化钠反应，故D错误。答案　D【例2】　(2015·海南化学)单质Z是一种常见的半导体材料，可由X通过

6、如下图所示的路线制备。其中X为Z的氧化物；Y为氢化物，分子结构与甲烷相似。回答下列问题：(1)能与X发生化学反应的酸是________；由X制备Mg2Z的化学方程式为____________________________________________________________________。(2)由Mg2Z生成Y的化学方程式为___________________________________________________________________________________________________________，Y分子的电子式

7、为________________________________________________。(3)Z、X中共价键的类型分别是________、________。解析　根据题意，单质Z为半导体，则Z是Si；其氧化物为二氧化硅，SiO2可与氢氟酸反应；根据流程图可知，二氧化硅与Mg反应生成Mg2Si，Mg2Si与盐酸反应生成的Y为氢化物，分子结构与甲烷相似，则Y的分子式是SiH4，加热分解可得到Si单质。答案　(1)氢氟酸(HF)　SiO2＋4MgMg2Si＋2MgO(2)Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑　(3)非极性键　极性键[考点精练]1

8、．下列关于