二氧化硅与信息材料学习目标:1、掌握SiO2的性质及应用2、掌握工业上制取硅的原理和流程自学提纲:1、SiO2是一种熔沸点很高硬度很大的氧化物,在通信技术方面有何应用?2、由SiO2怎样得到高纯度的硅?1.存在形式:硅藻土、沙子、石英、水晶一、二氧化硅玛瑙水晶2.SiO2物理性质:固体熔沸点比较高不溶于水硬度比较大联想沙子3.SiO2化学性质:二氧化碳CO2二氧化硅SiO2物质分类与碱性氧化物反应与碱反应与水反应联想CO2均属于酸性氧化物CO2+CaO=CaCO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+H2O=H2CO3不反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+CaO=CaSiO3高温SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OSiO2+CaOCaSiO3高温SiO2+2CSi+2CO↑高温SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑高温A.酸性氧化物B.氧化性C.与盐反应D.亲氟性SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑高温(雕刻玻璃)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O4.SiO2空间结构:立体网状结构Si结构单元:正四面体SiOSiO2是正四面体的空间网状结构,因此性质很稳定(1)制石英玻璃,常用于制造耐高温的化学仪器。4.二氧化硅的用途(2)制钟表部件;可制耐磨材料;用于玻璃的生产(3)在光学仪器、电子工业等方面广泛应用晶体管(4)光导纤维的主要原料光导纤维的应用(1)光纤通信(光缆):是利用激光作载波由光导纤维传送信息的有线通信方式。(2)医生的好助手:光导纤维可以用于食道﹑胃等深部探查内窥镜的光学元件和外科手术激光刀。(3)在国防军事上,可以用光导纤维来制成纤维光学潜望镜,装备在潜艇﹑坦克和飞机上,用于侦察复杂地形或深层屏蔽的敌情。1.硅的工业制法在工业上,用碳在高温下还原二氧化硅的方法制得粗硅。SiO2+2CSi(粗硅)+2CO↑高温与氯反应:Si+2Cl2=SiCl4(温度为400~500℃)生成的SiCl4液体通过精馏,除去其中的杂质。然后用氢气还原:SiCl4+2H2Si+4HCl高温三、硅灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。熔沸点高,硬度大,难溶于水。硅晶体的导电性介于导体和绝缘体之间,是一种重要的半导体材料。硅晶体制品2.硅的物理性质3.硅的化学性质(1)常温下,性质稳定,与氧气、氯气、硝硫酸等都很难反应。(2)加热高温条件下,与氧气、氯气等反应。Si+O2SiO2Si+2Cl2SiCl4(液态)高温高温4.硅的用途(1)用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件晶体管集成电路(2)制造太阳能仪器装置(3)制造硅合金2.要除去SiO2中混有的少量杂质CaCO3,最适宜的试剂是()A.水B.盐酸C.稀硫酸D.氢氧化钠溶液。3.60g石灰石在高温下与23g石英反应产生的气体在标准状况下的体积是()A.5.6LB.11.2LC.13.44LD.6.72LBC