最新41硅无机非金属材料时单质硅与半导体材料二氧化硅与光导纤维课件鲁科版必修1解析教学讲义ppt课件.ppt

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1、41硅无机非金属材料时单质硅与半导体材料二氧化硅与光导纤维课件鲁科版必修1解析学习目标1.了解硅、二氧化硅的主要性质及其在材料中的应用。2.掌握硅在半导体工业以及二氧化硅在通讯业方面的主要应用。3.通过学习硅、二氧化硅在生产、生活中的主要应用，学会研究材料的方法。课堂互动讲练探究整合应用知能优化训练课前自主学案第1课时二、二氧化硅和光导纤维1．二氧化硅的存在二氧化硅广泛存在于自然界中，是_____、____的主要成分。透明的石英晶体又称_____。2．二氧化硅的物理性质熔点硬度溶解性导电性高大不溶于水不导电沙子石英水晶3.二氧化硅的结构SiO2晶体

2、是由硅原子和氧原子按1∶2的比例构成的，每个硅原子结合__个氧原子，每个氧原子结合__个硅原子。4．二氧化硅的化学性质425．光导纤维(1)主要成分：______。(2)用途：_________、能量传输、信息处理等。思考感悟2．(1)SiO2不能和水反应生成H2SiO3，为什么还说SiO2是酸性氧化物？(2)盛碱液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？SiO2光纤通讯【提示】(1)酸性氧化物的概念是指能和碱反应生成盐和水的氧化物。SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，所以SiO2是酸性氧化物。(2)由于玻璃中的SiO2跟碱液反应生成的N

3、a2SiO3具有黏合性，会将瓶口和玻璃塞黏为一体而不易打开。1．下列关于硅的叙述中，错误的是()①硅广泛存在于自然界中，天然单质硅叫水晶②单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间③晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，能导电④含硅的钢具有良好的导磁性和耐酸性A．①②B．②③C．①③D．②④解析：选C。硅元素在自然界中含量丰富，但都以化合态存在，水晶的主要成分是SiO2。晶体硅具有金属光泽，但它属于非金属，导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。自主体验3．光纤通讯是一种新型通信技术，目前长距离光纤通讯系统已经投入使用。光纤通讯的光导纤维是由下列哪

4、种物质经特殊工艺制成()A．高级铝导体B．二氧化硅C．硅酸盐D．氧化铝解析：选B。工业上以石英玻璃(SiO2)为主要原料制造光导纤维。课堂互动讲练要点一硅及其化合物的特性4．非金属单质一般不导电，但Si为半导体，有一定的导电能力。5．SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水反应来制取H2SiO3。6．非金属氧化物的熔、沸点一般较低，但SiO2的却很高。7．酸性氧化物一般不与酸反应，但SiO2能跟氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。特别提醒：(1)硅为非金属单质，但有一定的金属性；(2)利用硅及其化合物的特殊性

5、如硅与强碱溶液反应生成H2等作为解答实验设计或鉴别题的依据；(3)SiO2与碳酸盐在高温下反应，生成CO2，是因为生成的CO2是气体，可以脱离反应体系，并不能说明H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强，相反H2CO3的酸性反而比硅酸的酸性强。如图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。其中B是一种单质，其余物质也都是含有B元素的化合物。C是一种钠盐，E是C对应的酸，B的结构类似金刚石，D为B的氧化物(其他不含B元素的反应产物以及各步反应添加的必要试剂和反应条件均已被略去)，请填写空白：(1)A、D、E的化学式分别为__________、_____

6、_____、____________。例1(2)A和B的相互转化在工业上有什么实际意义？________________________________________________________________________。(3)写出D→C反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(4)写出E→D反应的化学方程式：_________________________________________。【解析】本题的突破口是

7、：“B是一种单质”、“B的结构类似金刚石”。据此，容易推断出B是晶体硅。硅与氯气在加热条件下生成SiCl4，因此，A为SiCl4。SiCl4可以被氢气还原得纯净的硅。根据D为B的氧化物且D能转化成B(Si)，可知D为SiO2，由此可推知其他答案。【规律方法】从物质推断来看，由于B是一种单质，大大缩小了范围，必要时经过简单的排查，容易推出B是晶体硅，A是SiCl4。但整个框图右边却没有明显的突破口，必须对硅及其化合物的转化把握准确、到位才能顺利推断。另外，我们现在广泛使用的硅芯片等必须使用高纯硅，A和B的相互转化恰好能实现硅的提纯，有很大的现实意义。

8、变式训练1(2011年泰安高一检测)如图为刻蚀在玻璃上的精美的花纹图案，则该刻蚀过程中所发生的主要化学反应为()A．CaC