3.2 含硅矿物与信息材料（课件+作业）-2020版高考化学【创新设计】一轮选考总复习

第二单元　含硅矿物与信息材料 [考纲导航] 知识条目 加试要求 核心素养 (1)硅在自然界的存在形式 a 1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识硅及其化合物的多样性，并对物质进行分类。能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。 2.变化观念与化学与生活密切相关思想：知道二氧化硅发生化学反应需要一定的条件，并遵循一定规律。 3.证据推理与模型认知：知道可以通过分析、推理等方法认识研究硅的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型。能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。 (2)工业制备高纯硅的方法 b (3)硅及其化合物(以SiO2和Na2SiO3为例)的重要性质 b (4)三大硅酸盐产品：水泥、陶瓷、玻璃 a (5)硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域中的应用 a (6)光导纤维的组成和作用 a 考点1　硅、二氧化硅与信息材料 [主干精讲] 1.硅的存在和物理性质 硅在地壳中全部以化合态存在，含量占第二位，仅次于氧。硅是灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性。 2.硅的化学性质 (1)与非金属单质反应： 与O2反应：Si＋O2SiO2 与F2反应：Si＋2F2===SiF4 与Cl2反应：Si＋2Cl2SiCl4 (2)与氢氟酸反应： Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑ (3)与强碱反应： Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ 3.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、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。 4.硅的工业制法 记住硅单质及其化合物的特殊性 (1)硅在自然界中全部以化合态形式存在。 (2)硅和二氧化硅均是熔点高的原子晶体。 (3)硅的还原性强于碳，但碳却能在高温下置换出硅：SiO2＋2CSi＋2CO↑。 (4)非金属单质跟碱溶液反应一般无H2放出，但硅与碱溶液反应却能放出H2：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。 (5)非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但硅能与弱酸HF反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。 (6)非金属单质大多不导电，但石墨为导体，硅为半导体。 (7)SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能通过直接与水反应制备H2SiO3。 (8)SiO2只与酸中的氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。 [速检速测] 1.[明辨是非]正确的打“√”，错误的打“×” (1)硅在自然界中只以化合态的形式存在(　　) (2)晶体硅熔点高硬度大，故可用于制作半导体材料(　　) (3)Si和SiO2都可用于制造光导纤维(　　) (4)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅(　　) (5)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应(　　) (6)SiO2是酸性氧化物，可溶于强碱(NaOH)，不溶于任何酸(　　) (7)常温下，SiO2与氢氟酸、NaOH溶液均可反应，SiO2是两性氧化物(　　) (8)硅与铝相似，既能与强碱反应，又能与强酸反应(　　) (9)高纯硅可以制作太阳能电池，其工作原理与原电池相同(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×　(9)× 2.(2017·重庆市巴蜀中学高三月考)从石英砂制取高纯硅的主要化学反应如下： ①SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑ ②Si(粗)＋2Cl2SiCl4 ③SiCl4＋2H2Si(纯)＋4HCl 关于上述反应的叙述不正确的是(　　) A.①③是置换反应，②是化合反应 B.高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅 C.任一反应中，每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol电子 D.高温下在炉子里将石英砂、焦炭、氯气、氢气按比例混合就能得到高纯硅 解析　在氧化还原反应中，还原剂的还原性比还原产物的还原性强，B正确；根据元素化合价的变化，每消耗或生成28 g(1 mol)硅，均转移4 mol电子，C正确；题中的三个反应是在三个不同的反应器中发生的，D错误。 答案　D [模拟题组] 硅及硅的氧化物的性质和用途 1.(2018·温州第二外国语学校高三模拟)关于硅的说法不正确的是(　　) 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.硅性质较稳定，常温下不与任何物质反应 解析　A项，硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，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