化学必修一 硅
高中化学必修1硅的教案
高中化学必修1硅的教案
教学目标：
1. 理解硅的物理性质和化学性质。
2. 了解硅在工业生产、电子工艺和生物化学领域的应用。
3. 培养学生的实验能力和动手能力。
教学重点和难点：
1. 掌握硅的结构和性质。
2. 理解硅的应用。
教学过程：
一、引入
教师向学生介绍硅的概念，并提出问题：“硅在我们日常生活中有哪些应用？”引导学生思考。
二、讲授
1. 硅的结构和性质：介绍硅的结构、晶体结构和晶体缺陷，讲解硅的物理性质和化学性质。
2. 硅的应用：介绍硅在工业生产中用作合金材料、光电器件和电子器件的重要应用。
三、实验
安排学生进行硅的实验，观察硅的性质，培养学生的实验技能。
四、讨论
讨论硅的应用领域，学生分享自己对硅应用的观点，促进学生思维发展。
五、总结
教师总结本节课硅的性质及应用，并布置相关作业。
六、作业
1. 结合课上所学知识，写一篇关于硅的应用的小论文。
2. 完成相关练习题。
教学反思：
本节课主要介绍了硅的性质及应用，通过实验和讨论，激发学生对化学知识的兴趣，培养他们的实验能力和动手能力。
学生通过此课程，对硅的重要性和应用领域有了更深入的了解。
高一必修一化学硅课件
与金属元素的反应 硅与金属反应生成硅化物。
硅的衍生物
硅烷和氧化硅
硅烷和氧化硅是硅的常见衍 生物，具有多种应用。
硅的有机化合物
硅的有机化合物广泛应用于 化学合成和材料科学领域。
硅的硅酸盐
硅酸盐是硅的一种重要衍生 物，被广泛应用于建筑材料 和陶瓷工业。
硅的应用领域
高一必修一化学硅课件
这是一份关于高一必修一化学硅的课件，涵盖了硅的性质、用途、制备方法、 物理和化学性质，以及硅的衍生物与应用领域。
硅的性质和用途
硅的性质
硅是一种化学元素，具Hale Waihona Puke 高融点、高熔化潜热和良好的导热性。
硅的用途
硅广泛应用于半导体材料、耐火材料、隔热材料和电子元件等领域。
硅的制备及其原理
1 硅的制备方法
半导体材料
硅是半导体材料的重要组成部分，被广泛用 于电子器件和计算机芯片等领域。
隔热材料
硅是一种优良的隔热材料，被广泛用于建筑 和航天等领域。
耐火材料
硅具有耐高温和耐腐蚀性能，被广泛用于炉 窑和高温工艺中。
电子元件
硅是电子元件的重要材料，用于制造电路、 传感器和显示屏等。
硅的常见制备方法包括有冶金法、电解法和碳法等。
2 硅的原理
硅的制备原理基于化学反应和物理转化过程。
硅的物理性质
硅的晶体结构
硅具有强烈的晶体结构，呈 现多晶和单晶两种形态。
硅的导电性质
硅是一种半导体材料，具有 可控的导电性质。
硅的热膨胀系数
硅具有较低的热膨胀系数， 适用于高温环境下的应用。
硅的化学性质
人教版高中化学高一化学必修一PPT课件无机非金属材料的主角-----硅
一、二氧化硅
3.应用
SiO2的网状结构决定它具有优良的物理化学性能，加上SiO2 在自然界的广泛存在，因此从古到今都被人类广泛地应用着
饰 品
水晶制品
玛瑙制品
二氧化硅的用途
光 学 纤 维 胃 镜
一、二氧化硅
思考与交流
根据SiO2的存在和应用，请你分析以下问题： SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？
高温 SiO2+CaO == CaSiO3 SiO2+H2O ≠不能与水反应
一、二氧化硅
5.化学性质： ② 弱氧化性
SiO2+2C
高温
=
Si+2CO↑（制取粗硅）
玻璃成分要是 Na2SiO3 、 CaSiO3 、SiO2 无固定熔点
氧化剂和还原剂的物质的量之比？
③与碳酸盐反应制玻璃 SiO2+Na2CO3===CO2 +Na2SiO3 SiO2+CaCO3===CO2 +CaSiO3
不能反应
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 高温 SiO2＋ CaO =CaSiO3
与碱反应
与碱性氧化物 反应
CO2+Na2O=Na2CO3
与 酸
用 途
——
人工降雨，灭火,饮料等
只与氢氟酸反应
光纤等
二、硅酸 1.硅酸的制备
发散思维：硅和碳同一主族，都为+4价，碳酸 制取与硅酸制取应有一定相似之处 方案1：利用SiO2与水反应制取
Na2SiO3溶液与CO2反应的化学方程式： Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO ； 3↓
二、硅酸
高中化学必修一知识点(第四章)
高中化学必修一知识点(第四章)第四章非金属及其化合物第一节无机非金属的主角—硅一.硅元素的性质有哪些?无机非金属材料中的主角，在地壳中含量26.3%，次于氧。
是一种亲氧元素，以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中，占地壳质量90%以上。
位于第3周期，第ⅣA族碳的下方。
Si 对比C最外层有4个电子，主要形成四价的化合物。
二.二氧化硅(SiO2)的性质有哪些?(1)存在形式：天然存在的二氧化硅称为硅石，包括结晶形和无定形。
石英是常见的结晶形二氧化硅，其中无色透明的就是水晶，具有彩色环带状或层状的是玛瑙。
二氧化硅晶体为立体网状结构，基本单元是[SiO4]，因此有良好的物理和化学性质被广泛应用。
(玛瑙饰物，石英坩埚，光导纤维)(2)物理性质：熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好。
(3)化学性质：化学稳定性好，除HF外一般不与其他酸反应，可以与强碱(NaOH)反应，属于酸性氧化物，在一定的条件下能与碱性氧化物反应。
①常温与氢氟酸(HF)反应(SiO2很不活泼，HF是唯一能跟其反应的酸) SiO2+4HF == SiF4 ↑+2H2O②酸性氧化物：不溶于水，也不与水反应。
与强碱反应：SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O与碱性氧化物反应：SiO2+CaO ===高温CaSiO3所以不能用玻璃瓶装HF，装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。
注：a、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞? NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，Na2SiO3的水溶液俗称“水玻璃”，是一种黏合剂，使瓶塞部分粘结而无法打开。
因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞或木塞。
b、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸?HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。
c、某同学根据SiO2既可与碱反应，也能与氢氟酸反应，推断SiO2为两性氧化物，是否正确?不正确。
高中化学必修一第四章第一节无机非金属材料的主角——硅教案
第四章第一节无机非金属材料的主角——硅教学目标：1.了解硅在自然界中的含量、存在；2.了解硅单质、二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质，了解两者的用途；3．了解硅酸的性质，掌握硅酸钠的用途；了解传统硅酸盐产品的用途；4．了解新型无机非金属材料的用途及开展前景；5.通过硅酸的制备，硅酸钠的性质实验，学习实验设计的思维方式。
教学重难点：重点：硅、二氧化硅和硅酸的主要性质，硅酸盐的表示难点：硅、二氧化硅的化学性质，硅酸盐的表示教学过程：同学们，我们在第三章学习了金属及其化合物，也知道在我们自然界和日常生活中，金属广泛存在，那么除了金属以外，还有非金属，从今天这节课开始，我们将学习非金属。
第四章第一节无机非金属材料的主角——硅。
地壳中的元素有哪些，同学们还记得吗？请同学们回想一下。
我们在已经学习了氧元素，那么硅元素有哪些我们要学习掌握的呢？【硅元素在自然界中的存在】〔PPT展示图片〕硅在地壳中的含量为26.3％，仅次于氧。
硅的化合物构成了地壳中大局部的岩石、沙子和土壤,约占地壳质量的90%以上。
硅在自然界的存在形态：——没有游离态，只有化合态，以二氧化硅和硅酸盐的形式存在于岩石和矿物中。
【硅和碳的比拟】我们再来看一下硅元素在元素周期表中的位置，在碳的下面，请同学们画出碳和硅的原子结构示意图〔PPT 展示另个原子结构示意图〕，硅原子和碳原子的最外电子层均有4个电子，其原子既不易失去也不易得到电子，主要形成四价的化合物。
二者的电子层数不同，所以其性质也有差异性。
碳是构成有机物的主要元素，硅是构成岩石与许多矿物的根本元素。
我们按照前面学习的顺序，了解一下硅单质。
展示图片——单质硅，归纳单质硅的物理性质。
1.物理性质：〔1〕灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体〔2〕熔、沸点高、硬度大〔3〕晶体硅是良好的半导我们了解到硅原子最外层为4个电子，既不易失去也不易得到电子，常温下硅单质的化学性质不活泼。
那硅单质具有哪些化学性质呢？〔1〕常温下只和F2、HF、强碱反响Si + 2F2 === SiF4Si + 4 HF === SiF4 + 2H2Si + 2NaOH + H2O ===Na2SiO3 + 2H2〔2〕加热时能和O2反响△Si + O2====SiO23.用途：半导体材料、制合金、制太阳能电池等4.硅的制备〔1〕SiO2+2C == Si+2CO ↑〔粗硅〕假设C过量：SiO2+3C == SiC + 2CO ↑〔2〕 Si+2Cl2 == SiCl4〔3〕SiCl4+2H2 == Si+4HCl 〔高纯硅〕常温下，单质碳、硅的化学性质都不活泼，为什么碳在自然界中有稳定的单质〔金刚石〕存在，而硅却没有，说明了什么？请同学们阅读教材第74页。
人教版高中化学必修一第四章第一节无机非金属材料的主角-硅
第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅第一课时主备人：于小凤时间：2009年11日课程标准: 知道硅在自然界以SiO2及硅酸盐的形式存在了解SiO2与HF、碱性氧化物、强碱的反应省教学要求：掌握SiO2的存在形式和SiO2的性质掌握H2SiO3的弱酸性、制备方法及硅胶的应用教学目标：知识与技能使学生了解硅在自然界中的含量及存在形式。
使学生了解硅的两种重要化合物——二氧化硅及硅酸的主要性质。
过程与方法引导学生对比学习硅的化合物（二氧化硅及硅酸）与碳的化合物（二氧化碳及碳酸），培养学生联系、对比、归纳总结的学习方法。
情感、态度与价值观使学生了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣。
教学重点：二氧化硅及硅酸的性质教学难点：二氧化硅的结构及二氧化硅、硅酸的主要性质Ⅰ课前检测:阅读教材P74第1、2、3自然段及资料卡片内容，完成知识整理：1、硅在地壳中的含量仅次于，硅原子和碳原子的最外层均有个电子，二者既相似又不同。
碳和硅的原子结构示意图分为、主要形成四价的化合物。
是构成有机物的主要元素，硅主要以熔点很高的及的形式存在。
是构成岩石与许多矿物的基本元素。
Ⅱ课堂新授【新课导入】在上一章我们研究了金属及其化合物的性质，在已发现的一百多种元素中，金属占了绝大多数，非金属只有二十几种（包括稀有气体）。
但是，与金属相比，非金属的性质要复杂得多。
金属只有正价，单质只有还原性；而非金属有多种化合价（举例：S），化合物中一定含有非金属元素，C就是构成有机物的主要元素，没有C就没有生命。
总之非金属与人类息息相关，现在我们就来学习第四章非金属及其化合物。
本节课首先来学习无机非金属材料的主角——硅【板书】第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅【思考】碳和硅在自然界中的存在形式不同的原因是什么？SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O②酸性氧化物的通性与碱性氧化物反应：SiO2+CaO＝CaSiO3（炼铁造渣）与碱反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O（Na2SiO3水溶液俗名水玻璃，有粘结性）⑸SiO2的用途二、硅酸(H2SiO3)1、物理性质：白色胶状沉淀2、化学性质：酸性：H2SiO3 < H2CO33、制法：①可溶性硅酸盐与酸反应：②将CO2通入Na 2SiO3溶液中：Na2SiO3+CO2+H2O = H2SiO3↓+Na2CO34、用途：【练习】1、下列叙述中，正确的是（）A、自然界中存在大量单质硅B、石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅C、二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸、碱发生化学反应D、自然界中二氧化硅都存在于石英矿中2、下列关于二氧化硅的用途说法正确的是（）①制造水泥；②制光导纤维；③制造手表；④制坩埚；⑤制首饰Ａ、②④⑤Ｂ、①②④Ｃ、①②③④⑤Ｄ、①③⑤3、下列仪器的使用正确的是（）A、用石英坩埚熔化NaOH固体B、用玻璃试剂瓶保存HF溶液C、用磨口玻璃试剂瓶保存NaOH溶液D、用磨口玻璃试剂瓶保存浓HNO3教后反思：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
高一化学必修一 硅知识点
高一化学必修一硅知识点硅是化学元素周期表中的第14号元素，其原子序数为14，化学符号为Si。
它在自然界中广泛存在，是地壳中含量第2多的元素，仅次于氧。
硅具有丰富的资源，是许多工业领域不可或缺的重要原料。
在高一化学必修一中，我们学习了关于硅的一些基本知识和应用，本文将就硅的特性、用途、化合物等方面进行探讨。
1. 硅的特性硅是一种非金属元素，具有许多独特的物理和化学特性。
首先，硅是一种半导体材料，它的导电性介于导体和绝缘体之间，具备了电子器件制造中的重要地位。
其次，硅具有很高的熔点和沸点，使得它在高温环境下能够保持良好的稳定性。
此外，硅的化学稳定性较强，不易受到酸和碱的侵蚀，因此被广泛应用于化学实验室和工业生产中。
2. 硅的应用领域硅作为一种重要的工业原料，广泛应用于各个领域。
首先，硅是玻璃和陶瓷材料的重要组成部分，具有优良的耐热性和耐腐蚀性，使得它在建筑、制造等方面具备广泛用途。
其次，硅是半导体行业的关键材料，被应用于电子、通信、计算机等高科技领域。
此外，硅还被用作合金添加剂、橡胶和涂料的原料等多个领域，发挥着不可替代的作用。
3. 硅的化合物硅能与其他元素形成多种化合物，其中最为常见的是硅酸盐。
硅酸盐是一类含有硅元素的化合物，其结构由硅原子、氧原子和金属或非金属元素构成。
硅酸盐在地壳中广泛存在，是许多岩石和矿石的成分之一。
此外，硅酸盐还是许多材料的主要组成部分，如玻璃、瓷砖、水泥等。
另外，硅还能与氧气形成二氧化硅，它是一种无机非金属颗粒，常见于沙土、玻璃等物质中。
4. 硅的环境影响虽然硅在许多领域中具有重要的应用价值，但它的开采和加工过程也会对环境造成一定的影响。
首先，硅开采需要破坏地壳结构，可能导致土地沉陷和地质灾害。
其次，硅加工过程中产生的废水和废气可能含有污染物，对水源和大气环境造成污染。
为了减少这些环境影响，科学家和工程师正致力于开发环保型的硅提取和加工技术，以确保可持续发展。
在高一化学必修一中，我们只是初步了解了硅的一些基本知识和应用。
人教必修一化学----硅及其化合物基础知识
1硅及其化合物主干知识梳理 一、 硅1、 物理性质: 晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
熔沸点很高，硬度也很大。
是良好的半导体材料。
2、 化学性质: 与氟气反应: Si+2F 2=SiF 4与氢氟酸反应: Si+4HF=SiF 4↑+2H 2O与强碱溶液反应: Si+2NaOH+H 2O=Na 2SiO 3+2H 2↑与氯气反应加热_: Si+2Cl 2△SiCl 4 与氧气反应加热: Si+O 2△SiO 2 2 、 制 法：高温 SiO 2+2C===Si+2CO ↑ (含杂质的粗硅）高温 Si+2Cl 2==SiCl 4高温 SiCl 4 +2H 2==Si+4HCl ↑ 这样就可得到纯度较高的多晶硅。
二、二氧化硅 1物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。
纯净的SiO 2晶体无色透明的固体。
2化学性质：①酸性氧化物a 、在常温下与强碱反应，生成盐和水。
例如：SiO 2+2NaOH=Na 2SiO 3+H 2Ob 、在高温下与碱性氧化物反应生成盐。
例如：SiO 2+CaO 高温CaSiO 3 ②弱氧化性：高温下被焦炭还原SiO 2+2C △Si+2CO ↑SiO 2+3C △SiC+2CO ↑（焦炭过量）③特殊反应：a 、与HF 反应 ：4HF+ SiO 2= SiF 4↑+2H 2O 氢氟酸是唯一可以与的SiO 2反应的酸。
b 、与Na 2CO 3 和CaCO 3反应：Na 2CO 3+SiO 高温Na 2SiO 3+CO 2↑CaCO 3+SiO 高温CaSiO 3+CO 2↑与CO 的比较2SiO 2是由Si 原子和O 原子以原子个数比为2∶1组成的空间立体网状晶体。
SiO 2晶体与金刚石结构相似，具有高硬度、高熔沸点特征。
（说明：SiO 2晶体结构：不存在单个的SiO 2分子，是由Si 原子和O 原子以2：1组成的空间立体网状晶体。
每个Si 原子与4个O 原子相连，每个O 原子与两个Si 原子相连。
高中化学人教版必修一《第四章第一节无机非金属材料的主角-硅》课件
说文解字
二氧化硅
硅酸盐
硅
硅酸盐
硅 酸 盐
第一关
（合作-交流）
学习二氧化硅的物理性质
你见过二氧化硅吗？请举几个例子， 并说说他们的用途。 分析二氧化硅的存在形态。
归纳二氧化硅具有哪些物理性质?
水晶
现代通信用光缆
光
学
光导纤维
纤 维
胃
镜
无用 开光 刀导 手纤 术维
做 光导纤维手术头灯
H2CO3
不与水反应
4、二氧化硅的化学性质（通常很不活泼）
（1）具有酸性氧化物的通性 A、与碱性氧化物反应生成盐
SiO2＋ CaO 高温 CaSiO3
B、与强碱反应生成盐和水
SiO2 ＋ 2NaOH =
Na2SiO3 ＋H2O
硅酸钠
（有粘性，其溶液俗称水玻璃）
迁移应用：
为什么实验室中盛放碱液的 试剂瓶要用橡胶塞而不能用 玻璃塞（玻璃中含SiO2）？
二氧化硅 SiO2
物质分类
酸性氧化物
化 与碱性氧
高温
学 化物反应 CO2＋ CaO 高温 CaCO3 性 （CaO）
SiO2＋ CaO
CaSiO3
质 与碱反应
SiO2 ＋ 2NaOH =
（NaOH）CO2 ＋ 2NaOH = Na2CO3 ＋H2O
Na2SiO3 ＋H2O
硅酸钠
与水反应
CO2＋H2O
第四章第一节 无机非金属材料的主角-硅
第1课时 二氧化硅和硅酸
学习目标： 1、了解二氧化硅的结构、性质和用途 2、了解硅酸的制备和性质
“豪门二杰”
自学
【阅读】教材P74的第1~3自然段，回答
化学必修一第四章知识点归纳
化学必修一第四章知识点归纳一、硅及其化合物。
1. 硅（Si）- 存在形式。
- 硅在地壳中的含量仅次于氧，居第二位。
硅在自然界中以化合态存在，如二氧化硅（SiO₂）和硅酸盐等。
- 物理性质。
- 晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，熔点高（1410℃），沸点高（2355℃），是良好的半导体材料。
- 化学性质。
- 与非金属反应。
- 硅与氧气反应：Si + O₂{}SiO₂。
- 与氢氟酸反应：Si+4HF = SiF₄↑+2H₂↑，这是硅的特性反应，可用于刻蚀玻璃。
- 与强碱溶液反应：Si + 2NaOH + H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑。
- 工业制法。
- 用焦炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅：SiO₂+2C{高温}Si + 2CO↑，粗硅再经过提纯得到高纯硅。
2. 二氧化硅（SiO₂）- 存在形式。
- 天然二氧化硅也叫硅石，有结晶形（如水晶、玛瑙）和无定形（如硅藻土）两种。
- 物理性质。
- 硬度大，熔点高（1710℃），不溶于水。
- 化学性质。
- 与碱性氧化物反应：SiO₂+CaO{高温}CaSiO₃。
- 与强碱反应：SiO₂ + 2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O（盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，因为生成的Na₂SiO₃有粘性，会使瓶塞与瓶口粘在一起）。
- 与氢氟酸反应：SiO₂+4HF = SiF₄↑+2H₂O。
3. 硅酸（H₂SiO₃）- 物理性质。
- 硅酸是白色胶状沉淀，不溶于水。
- 化学性质。
- 硅酸是一种弱酸，酸性比碳酸还弱。
Na₂SiO₃+CO₂+H₂O =H₂SiO₃↓+Na₂CO₃（证明酸性：碳酸>硅酸）。
- 制备。
- 通过可溶性硅酸盐（如Na₂SiO₃）与酸反应制得，如Na₂SiO₃+2HCl = H₂SiO₃↓+2NaCl。
4. 硅酸盐。
- 定义。
- 由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。
- 硅酸钠（Na₂SiO₃）- 硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，是一种无色粘稠的液体，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。
高一化学必修一第四章第一节硅课件
硅的酸和盐
硅酸盐：硅酸盐是一类由硅 酸和金属离子组成的化合物， 如硅酸钠、硅酸钙等
硅酸：硅酸是一种无机酸， 化学式为H2SiO3，是硅的 氧化物
硅酸盐的应用：硅酸盐广泛 应用于建筑、陶瓷、玻璃、
电子等领域
硅酸盐的性质：硅酸盐具有 耐高温、耐腐蚀、耐磨损等
优良性能
硅的配合物和有机硅化合物
硅的配合物：硅酸盐、硅 酸、硅酸盐等
循环利用：对废气、废水和固体废物进行回收利用，实现资源的循环利用
环保法规：遵守环保法规，加强环保监管，确保硅工业生产符合环保要求
硅工业的发展趋势和未来展望
技术进步：硅工业将更加注重技术创新，提高产品质量和生产效率
环保要求：硅工业将更加注重环保要求，减少污染排放，提高资源利用率
市场需求：随着电子、光伏等产业的快速发展，硅工业的市场需求将持续 增长 国际合作：硅工业将加强国际合作，共同应对全球性挑战，推动行业可持 续发展
操作时佩戴防护眼镜和手套，避免直接接触硅粉 实验过程中保持通风，避免吸入硅粉 实验结束后及时清理实验台，避免硅粉残留 实验过程中避免使用明火，防止硅粉燃烧 实验结束后及时关闭电源，确保实验安全
硅在化学实验中的替代品和未来展望
替代品：石墨、 金刚石等
替代品特点：石 墨导电性好，金 刚石硬度高
未来展望：硅在 半导体、太阳能 等领域的应用前 景
06
硅在化学实验中的应用
硅在化学实验中的常见用途
硅胶：用于干燥、 吸附、分离等实
验
硅酸盐：用于制 备玻璃、陶瓷、
水泥等材料
硅烷偶联剂：用 于改善材料表面
的性能
硅树脂：用于制 备涂料、胶黏剂
等材料
硅烷化反应：用 于制备有机硅化
人教版高中必修一化学课件：4.1硅 (共33张PPT)
玻璃
有色玻璃
加入了不同的金属氧化物
钢化玻璃
普通玻璃加热接近熔化 再急速冷却
陶瓷 （china）
生产原料：黏土（Al2O3·2SiO2·2H2O ） 生产设备：陶瓷窑 生产过程：混合-成型-干燥-烧结-冷却 主要性质：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、
绝缘、易成型
是良好的半导体材料,硅是信息技术的关 键材料.
硅太阳能电池
电脑的中央处理器（CPU）
传统无机非 金属材料 无机非金 属材料
新型无机非 金属材料
陶瓷
玻璃
水泥
高温结构陶瓷 压电陶瓷 透明陶瓷 超导陶瓷
四、硅单质
1、种类和结构 硅有晶体硅和无定形硅两种，晶体硅的结构和金刚 石类似。
3、化学性质 常温下，硅的化学性质不活泼。除F2 、HF和强碱 外，均不反应。加热或者高温时，可与某些非金属 单质反应。
思考 二氧化硅难溶于水，又
不与水反应，那么，如何制 得硅酸呢？
实验探究
实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞， 再滴入稀盐酸
现象 结论
①滴入酚酞溶液呈红色 ②滴入盐酸有白色胶状物质产生
① Na2SiO3溶液呈碱性 ②硅酸难溶于水
方程式 Na2SiO3+2HCl = H2SiO3 （胶体）+2NaCl
结论 用水玻璃浸泡过的木材或织物制可备防火木材防 火剂的原料
2、硅酸盐组成表示
1、将硅酸盐中所有元素都写成氧化物。氧化物书写顺序：
活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O
2、氧化物之间用“·”隔开
3、在氧化物前面按化学式中的比例添加系数
硅酸钠（Na2SiO3) Na2O ·SiO2
《高中化学必修一硅》课件
硅化合物
1 氧化硅和二氧化硅
研究氧化硅和二氧化硅的性质，了解它们的制备方法和广泛应用。
硅的制取与加工
1ห้องสมุดไป่ตู้
硅的提取和纯化方法
探索硅的提取过程和纯化方法，了解如何从硅矿石中获得纯净的硅。
2
硅的加工方法和应用
深入了解硅的不同加工方法以及广泛应用领域中的具体案例。
硅材料
1 半导体硅
解析半导体硅的特点和用途，并讨论它在电子器件中的重要性。
《高中化学必修一硅》 PPT课件
这是一份关于高中化学必修一中硅的PPT课件。本课件包括硅的性质和特点、 应用领域和重要性、硅化合物、硅的制取与加工、硅材料、实验以及知识点 总结。
概述
1 硅的性质和特点
探索硅元素的特性和独特性，并了解其在化 学中的重要性。
2 硅的应用领域和重要性
探讨硅在各个实际应用领域中的使用，并理 解其在现代科技中的重要性。
总结提取和纯化硅的方法以及硅的加工方法。
硅材料和合金的特点和用途
总结不同类型的硅材料和合金的特点以及它们在各个领域的应用。
2 其他硅材料和合金
介绍其他硅材料和合金，了解它们的特性和在不同领域中的应用。
实验
1
测定二氧化硅的酸碱性
进行一个实验，以测定二氧化硅的酸碱性并了解其化学性质。
2
氧化还原反应制备硅粉
进行一个实验，通过氧化还原反应制备硅粉并观察其特性。
知识点总结
硅的性质和应用
总结硅的性质和其在实际应用中的重要性。
硅的制取和加工方法
高中化学必修一---硅
4、化学性质：
LOGO
Si+4HF==SiF4↑+2H2↑ （3）与强碱溶液反应： Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2 ↑ （4）与氯气反应： Si+2Cl2== SiCl4 （5）与氧气反应： △ Si+O2==SiO2
△
常温下反应
加热条件
5、硅的制备：
高温
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工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方法可制 得含有少量杂质的粗硅。 SiO2+2C===Si+2CO↑ 制高纯度的硅（精硅）的方法： （1）用氯气提取粗硅中的硅
（1）存在形式：
地球上存在的天然二氧化硅约占地壳 质量的 12％ ，其存在形态有 结晶型 和 无定形
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1、二氧化硅（ SiO2 ） (1)存在: 天然的SiO2称为硅石
水晶
结晶形（石英晶体）
硅石
水晶 玛瑙
无色透明 彩色环带或层状
无定形——硅藻土
玛瑙
晶 体 二 氧 化 硅
水晶
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玛瑙
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高温
反应的方程式：
Si + 2Cl2 === SiCl （常温下呈液态） 4
（2）用氢气还原四氯化硅得高纯度的硅
SiCl4 + 2 H2 === Si + 4 HCl
高温
6.用途
晶体硅的导电性介于导体和 绝缘体之间,是良好的半导体材料,硅是信息 技术的关键材料
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利用硅的半导体性能， 制成光电池 ，将光能 转化为电能。
LOGO 4、为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，有人设计 用如右图装置，一次实验即可达到目的（不必再选用其它 酸性溶液）。请依据此实验填空：
人教版高中化学必修一第9讲：无机非金属材料的主角—硅
无机非金属材料的主角-硅❖教学目标1．了解硅酸盐的重要用途及组成。
2．了解硅的重要用途，了解硅单质的物理性质。
3．掌握Na2SiO3的化学性质。
❖知识梳理知识点一.硅1.硅的化学性质。
在常温下，硅的化学性质不活泼，不与O2、Cl2、H2SO4、HNO3等反应，但可与氟气、氢氟酸和强碱反应。
①硅和氟气反应：Si+2F2==SiF4。
②硅和氢氟酸反应：Si+4HF==SiF4↑+2H2↑。
③硅和氢氧化钠溶液反应：Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑。
△④硅在氧气中加热：Si+O 2SiO2。
2. 硅的工业制法。
SiO2＋2C Si(粗硅)＋2CO↑(注意产物)提纯：Si+2Cl2SiCl4；SiCl4+2H2Si+4HCl↑3.晶体硅的用途。
用来制造半导体器件，制成太阳能电池、芯片和耐酸设备等。
知识点二. 二氧化硅1.物理性质：硬度大、熔点高，难溶于水。
2.化学性质：①酸性氧化物的通性：SiO2是酸性氧化物，是H2SiO3的酸酐，但不溶于水：SiO2+CaO CaSiO3SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O (Na2SiO3是强的粘合剂)②弱氧化性：SiO2+2C Si+2CO↑③特性：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O要点解释：（A）由于玻璃的成分中含有SiO2，故实验室盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞。
（B）未进行磨砂处理的玻璃，在常温下是不易被强碱腐蚀的，故盛放碱液可以用玻璃瓶（不能用玻璃塞）。
（C）因为氢氟酸腐蚀玻璃，与玻璃中的SiO2反应，所以氢氟酸既不能用玻璃塞、也不能用玻璃瓶保存，而应保存在塑料瓶或铅皿中。
3.用途：①SiO2是制造光导纤维的主要原料。
②石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等。
③水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等。
④石英砂常用作制玻璃和建筑材料。
4.SiO2与CO 2化学性质的比较物质二氧化硅(SiO2) 二氧化碳(CO2)与水反应CO2+H2O H2CO3与酸反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 不反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 与碱反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+NaOH=NaHCO3与碱性氧化物反应SiO+CaO CaSiO3CO2+Na2O=Na2CO32与碳反应SiO+2C Si+2CO↑CO2+C=2CO2知识点三.硅酸（H4SiO4、H2SiO3）△1.不稳定性：H2SiO3SiO2 +H2O2.极弱酸性：不能使酸碱指示剂变色：H2SiO3＋2NaOH=Na2SiO3+2H2O制备：Na2SiO3+CO2+H2O=H4SiO4↓(白色胶状)+Na2CO3或Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl，H4SiO4＝H2SiO3+H2O(不稳定、易分解)知识点四. 硅酸盐1.常用的硅酸盐是Na2SiO3，俗称“泡花碱”，易溶于水，其水溶液称为水玻璃，是一种矿物胶，密封保存。
高中化学必修一非金属方程式
高中化学必修一非金属方程式TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-一、硅及其化合物（写出化学方程式，是离子反应的写离子方程式）1.硅与氢氟酸的反应 4HF+Si=SiF4↑+2H2↑2.硅与氢氧化钠溶液反应 Si+2NaOH+H2O =Na2SiO3+2H2↑（2OH-+ Si+H2O =SiO32–+2H2↑）3.硅与氟气反应 2F2+Si=SiF44.硅与氧气在加热条件下反应 O2+Si SiO25.二氧化硅与氢氟酸反应 4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O6.二氧化硅与氢氧化钠溶液反应 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O （2OH-+SiO2=SiO32–+H2O）7.二氧化硅与氧化钙反应 SiO2＋CaO=====高温CaSiO38.工业制备纯硅的过程2C+SiO2=====高温Si(粗)+2CO Si(粗)+2Cl2=====高温SiCl4SiCl4+2H2=====高温Si(纯)+4HCl9.碳酸钙与二氧化硅在高温下反应 CaCO3+SiO2=====高温CaSiO3+CO2↑10.碳酸钠与二氧化硅在高温下反应 Na2CO3+SiO2=====高温Na2SiO3+CO2↑11.硅酸钠溶液中通入少量的二氧化碳气体 Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3（SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-）12.硅酸钠溶液中通入过量的二氧化碳气体 Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3（SiO32-+2CO2+2H2O= H2SiO3↓+HCO3-）13.硅酸受热分解 H2SiO3SiO2+H2O二、卤素及其化合物（写出化学方程式，是离子反应的写离子方程式）1.碘单质与铁粉反应 I2+Fe FeI22.氯气与铜反应 Cl2+Cu CuCl23.氯气与钠反应 Cl2+Na NaCl4. 将Cl2通入NaBr溶液中方程式Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2（Cl2+2Br-=2Cl-+Br2），再加入苯，其现象为溶液分层有机层变为橙红色5.将Cl2通入淀粉-KI溶液中方程式 Cl2+2KI=2KCl+I2（Cl2+2I-=2Cl-+I2），现象为淀粉溶液变蓝6.氯气与水反应 Cl2+H2O HCl+HClO （Cl2+H2O H++Cl–+HClO）7.氯气与氢氧化钠溶液反应 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O （ Cl2+2OH–=Cl–+ClO–+H2O）8.次氯酸见光分解 2HClO2HCl+O2↑ （2HClO2H++2Cl-+O2↑）9.向漂白粉溶液中通入少量CO2气体： Ca(ClO)2+CO2+H2O= 2HClO +CaCO3↓ (Ca2++2ClO-+CO2+H2O=2 HClO + CaCO3↓ )10.将氯水与硝酸银溶液混合的离子方程式 Cl-+Ag+=AgCl↓二、卤素及其化合物（写出化学方程式，是离子反应的写离子方程式）1. 红磷在氯气中燃烧 3Cl2+2P2PCl3Cl2+PCl3PCl52.氢气在氯气中燃烧 Cl2+H22HCl3.氯气与铁粉反应 3Cl2+2Fe2FeCl34.向碘化钾溶液中加入溴水 Br2+２KI =2KBr＋I2(Br2+２I- =2Br-＋I2)5.氟气通入水中２F2+２H2O =４HF＋O26. 将氯气通入石灰乳（工业制漂白粉） 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O（2Cl2+2 Ca(OH)2=2 Ca2++2Cl–+2ClO–+2H2O）7.漂白粉露置空气中失效 Ca(ClO)2+CO2+H2O= 2HClO +CaCO3↓ 2HClO2HCl+O2↑8.向漂白粉溶液中通入过量CO2气体： Ca(ClO)2+2CO2+2H2O= 2HClO +Ca(HCO3)２(ClO-+CO2+H2O= HClO + HCO3- )9.将氯水与氯化亚铁溶液混合的离子方程式 Cl2+2Fe2+=2Fe3+2Cl-10. 实验室制备Cl2 4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O（4H++2Cl–+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O）三、硫及其化合物（写出化学方程式，是离子反应的写离子方程式）1.硫单质与氢气加热 S+H2H2S2.硫粉与铁粉混合加热 S+Fe FeS3.硫粉与铜粉混合加热 S+2Cu Cu2S4.硫单质在纯氧中点燃 S+O2SO25. S与热NaOH溶液的反应 3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O（3S+6OH-2S2-+SO32-+3H2O）6.二氧化硫气体通入水中 SO2+H2O H2SO37.三氧化硫溶于水 SO3+H2O=H2SO4（SO3+H2O=2H++SO42–）8.亚硫酸受热分解 H2SO3H2O+SO2↑9.碳酸钠溶液中通入过量的二氧化硫气体 Na2CO3+H2O+2SO2(足)=2NaHSO3+CO2（CO32-+H2O+2SO2=2HSO3-+CO2）10.碳酸钠溶液中通入少量的二氧化硫气体 2Na2CO3(足)+H2O+SO2=Na2SO3+2NaHCO3（2CO32-+H2O+SO2=SO32-+2HCO3-）11.二氧化硫与饱和碳酸氢钠溶液 2NaHCO3+SO2（少） = Na2SO3+ CO2+ H2O 2 HCO3-+SO2（少） = SO32-+ CO2+ H2O NaHCO3+SO2（过）= NaHSO3+CO2HCO3-+SO2（少） = HSO3-+CO212.少量二氧化硫通入氢氧化钠溶液 SO2 + 2NaOH= Na2SO3+ H2O SO2+ 2OH-= SO32- + H2O13.过量二氧化硫通入氢氧化钠溶液 SO 2 + NaOH= NaHSO 3 CO 2 + OH -= HSO 3- 三、硫及其化合物（写出化学方程式，是离子反应的写离子方程式） 1.二氧化硫催化氧化 2SO 2+O 2催化剂 加热2SO 32.二氧化硫与硫化氢混合 SO 2+2H 2S=3S↓+2H 2O3.二氧化硫与氧化钙在高温下反应 SO 2+ CaO CaSO 34.三氧化硫与氧化钙在高温下反应 SO 3+ CaOCaSO 45.二氧化硫气体通入澄清石灰水先变浑浊后变澄清 SO 2+Ca(OH)2=CaSO 3↓+H 2O CaSO 3+ SO 2 +H 2O=Ca(HSO 3)2 (SO 2+Ca 2++2OH -=CaSO 3↓+H 2O CaSO 3+ SO 2 +H 2O=Ca 2++2HSO 3-通入Br 2水中： Br 2+SO 2+2H 2O =2HBr+H 2SO 4 (Br 2+SO 2+2H 2O =4H ++2Br -+SO 42- ) 通入KMnO 4溶液中： 5SO 2+2KMnO 4+2H 2O=K 2SO 4+2MnSO 4+2H 2SO 4 (5SO 2+2MnO 4-+2H 2O=5SO 42-+2Mn 2++4H +)通入FeCl 3溶液中： SO 2+2FeCl 3+2H 2O=FeCl 2+FeSO 4+4HCl(SO 2+2Fe 3++2H 2O=2Fe 2++SO 42-+4H +)9.将H 2S 气体通入亚硫酸中： 2H 2S+H 2SO 3=3S↓+3H 2O 10. 将H 2SO 4、Na 2SO 3、Na 2S 三种溶液混合： 3H 2SO 4 +Na 2SO 3+2Na 2S=3Na 2SO 4+3S↓+3H 2O(6H + +SO 32-+2S 2-=3S↓+3H 2O ) 11.将少量NaHSO 4滴到Ba(OH)2溶液中： NaHSO 4+Ba(OH)2= BaSO 4↓+NaOH+ H 2O(H ++SO 42-+Ba 2++OH -= BaSO 4↓+ H 2O ) 12.将Ba(OH)2滴加到NaHSO 4溶液中至中性： 2NaHSO 4+Ba(OH)2= BaSO 4↓+2H 2O （2H ++SO 42-+Ba 2++2OH -= BaSO 4↓+2H 2O ） 四、氮及其化合物（写出化学方程式，是离子反应的写离子方程式） 1.工业合成氨反应 N 2+3H 2催化剂 高温高压2NH 32.氮气与氧气反应生成一氧化氮 N2+O22NO与O2的反应 2NO+O2=2NO2与H2O的反应 3NO2+H2O=2HNO3+NO5.二氧化氮与氧气混合气体通入水中生成硝酸 4NO2+O2+2H2O=4HNO36.一氧化氮与氧气混合气体通入水中生成硝酸 4NO+3O2+2H2O=4HNO37.二氧化氮与氢氧化钠溶液反应生亚硝酸盐和硝酸盐2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O(2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O )8.氨气溶于水 NH3+H2O NH3·H2O9.氨的催化氧化 4NH3+5O2催化剂△4NO+6H2O10.氨气与氯化氢气体反应 NH3+HCl =NH4Cl11.实验室制氨气 Ca(OH)2+2NH4Cl2CaCl2+2NH3↑+2H2O12.浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液不加热反应 NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3H2O（+4NH+OH-= NH3H2O）13.氨气与稀硝酸反应 NH3+HNO3=NH4NO3（NH3+H+=NH4+）14.氯化铵受热分解 NH4Cl NH3↑+HCl↑15.氢氧化钠溶液与硝酸铵溶液加热反应 NaOH+NH4NO3NaNO3+NH3↑+H2O（+4NH+OH- NH3↑+H2O）五、硝酸硫酸（写出化学方程式，是离子反应的写离子方程式）和浓H2SO4加热条件下的反应 2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O2.碳和浓H2SO4加热条件下反应 2H2SO4(浓)+C CO2↑+2SO2↑+2H2O3.铁和浓H2SO4加热条件下反应 6H2SO4(浓)+2Fe Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O4.足量的浓硝酸与铁加热条件下反应 6HNO3(浓)+Fe Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O（6H++3NO3-+Fe Fe3++3NO2↑+3H2O）5.足量的稀硝酸与铁反应4HNO3(稀)+ Fe=Fe(NO3)3+NO↑+ 2H2O （4H++NO3-+Fe=Fe3++NO↑+2H2O）6.足量的铁与浓硝酸加热条件下反应 4HNO3(浓)+Fe=Fe(NO3)2+2NO2↑+2H2O（4H++2NO3-+Fe=Fe2++2NO2+2H2O）7.足量的铁与稀硝酸反应 8HNO3(稀)+3Fe=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O（8H++2NO3-+3Fe=3Fe2++2NO↑+4H2O）8.实验室用铜和稀硝酸制取一氧化氮 8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O（8H++2NO3-+3Cu=3Cu2++2NO↑+4H2O）9.实验室用铜和浓硝酸制取二氧化氮 4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O（4H++2NO3-+Cu=Cu2++2NO2↑+2H2O）10.铁红与稀硝酸反应 Fe2O3+6 HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O （Fe2O3+6 H+=2Fe3++3H2O）11.氧化亚铁与稀硝酸反应 3FeO+10 HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O（3FeO+10H++ NO3-=3Fe3++NO↑+5H2O）12.磁性氧化铁与稀硝酸反应 3Fe3O4+28 HNO3=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O（3Fe3O4+28H++ NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O）13.碳与浓硝酸反应 4HNO3(浓)+C CO2↑+4NO2↑+2H2O14.硝酸见光分解 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
高中化学必修一第四章硅知识点
第一节无机非金属材料的主角——硅一、硅和二氧化硅1、硅（Si）：○1单质硅分为有晶体和无定形两种○2带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性○3在常温下化学性质不活泼2、二氧化硅（SiO2）：○1类别：酸性氧化物○2晶体结构：原子晶体○3与酸反应：SiO2 + 4HF=↑+2H2O○4与碱反应：SiO2+2NaOH= Na2SiO3+H2O○5与碱性氧化物反应：SiO2+CaO=高温CaSiO3【习题一】（2017秋•滁州期末）下列有关硅及其化合物用途的说法中，正确的是（）A．二氧化硅是制造光电池的主要原料B．在电子工业中，硅是重要的半导体材料C．硅是现代光学及光纤制品的基本原料D．可用石英坩埚加热氢氧化钠固体【考点】硅和二氧化硅．硅的性质及用途【专题】碳族元素．【分析】A．二氧化硅为绝缘体；B．硅的导电性介于导体与绝缘体之间；C．二氧化硅具有良好的光学特性；D．石英主要成分为二氧化硅，二氧化硅能够与氢氧化钠反应。
【解答】解：A．硅是良好的半导体材料，是制造光电池的主要原料，故A错误；B．硅的导电性介于导体与绝缘体之间，在电子工业中，硅是重要的半导体材料，故B正确；C．二氧化硅具有良好的光学特性，是现代光学及光纤制品的基本原料，故C错误；D．石英主要成分为二氧化硅，二氧化硅能够与氢氧化钠反应，所以不能用石英坩埚加热氢氧化钠固体，故D错误；故选：B。
【习题二】（2018•河南一模）下列关于二氧化硅的说法正确的是（）A．二氧化硅是酸性氧化物，因此能与水反应生成硅酸B．二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆C．二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应D．用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24 L气体（标准状况）时，得到2.8 g 硅【考点】硅和二氧化硅。
【专题】碳族元素．【分析】A．二氧化硅不溶于水，与水不反应；B．二氧化硅为绝缘体；．碳酸的酸性强于硅酸，二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，高温时，能够与碳酸钠固体反应生成硅酸钠和二氧化碳；D．根据反应的化学方程式为：SiO2+2C=（高温）Si+2CO↑来计算。
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硅：
①元素符号：Si
②原子结构示意图：
③电子式：
④周期表中位置：第三周期ⅣA族
⑤含量与存在：在地壳中的含量为26．3％，仅次于氧，在自然界中只以化合态存在
⑥同素异形体：晶体硅和无定形硅
硅的物理性质和化学性质：
（1）物理性质：晶体硅是灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，它的结构类似金刚石，具有较高的沸点和熔点，硬度也很大，它的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。
（2）化学性质：化学性质不活泼
①常温下，除与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应外，与其他物质不反应
(雕刻玻璃)
②在加热条件下，能与氧气、氯气等少数非金属单质化合
(3)制备：在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅：，将制得的粗硅，再与Cl2反应后，蒸馏出SiCl4，然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。
有关的反应为：。
碳族元素中碳和硅的一些特殊规律:
1.金刚石和晶体硅都是原子晶体，但金刚石不导电，晶体硅能导电．且金刚石的熔点(大于3550℃)比硅的熔点(1410℃)高；石墨是过渡型晶体或混合型晶体，也能导电。
2.碳和硅都能跟O2反应生成氧化物，碳的两种氧化物CO和CO2在常温下是气体，而硅的氧化物SiO2 在常温下是固体。
3.碳跟碱溶液不反应，而硅跟碱溶液能反应。
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑
4．碳在高温时能跟水蒸气反应，而硅不能。
C+H2O(g)CO+H2
5．碳跟氢氟酸不反应，而硅能跟氢氟酸反应。
Si+4HF==SiF4↑+2H2↑
6．碳能被浓硫酸(或浓硝酸)氧化生成二氧化碳，但硅不能被浓硫酸(或浓硝酸)氧化。
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
C+4HNO3(浓)4NO2↑+2H2O+CO2↑
7．碳和硅都具有还原性，且硅的还原性比碳强，但在高温时碳能把硅从SiO2中还原出来。
2C+SiO2Si+2CO↑
8．碳的氯化物都不能自燃，而SiH4能自燃。
SiH4+2O2==SiO2+2H2O
9．通常情况下，周态CO、CO2都是分子晶体，熔、沸点都很低；而SiO2是原子晶体，熔、沸点较高。
10．CO2溶于水且能跟水反应生成碳酸，SiO2却不能.
11．CO2跟氢氟酸不反应，而SiO2能跟氢氟酸反应.
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
12．CO2跟碱溶液反嘘生成正盐或酸式盐，而SiO2 跟碱溶液反应只生成正盐。
CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
CO2+NaOH==NaHCO3
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
13．在溶液中Na2SiO3可转变为Na2CO3，而在高温条件下Na2CO3又可转变为
Na2SiO3。
Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓
Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
硅及其化合物的几种反常现象:
1．Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si 可从平衡移动的角度理解，由于高温下生成了气态物质CO2它的放出降低了生成物的浓度，有利于应反正向进行，故可发生反应：SiO2+2C Si+2CO↑
2．部分非金属单质能与碱溶液反应，但其中只有Si与碱反应放出H2 常见的非金属单质与碱溶液的反应有：
Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O①
3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O②
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑③
在反应①②中，Cl2、S既作氧化剂又作还原剂：在反应③中，Si为还原剂。
3．非金属单质一般不与弱氧化性酸反应，而硅不但能与氢氟酸反应，而且还会产生H2
4．硅酸不能由相应的酸酐与水反应制得制取硅酸的实际过程很复杂，条件不同可得到不同的产物，通常包括原硅酸(H2SiO4)及其脱水得到的一系列酸。
原硅酸经两步脱水变为SiO2，SiO2是硅酸的酸酐，是一种不溶于水的同体，不能直接用它制备硅酸，用SiO2制取硅酸时，可先将SiO2溶于烧碱中，再向溶液中加入足量的盐酸或通入过量的CO2，析出的胶状物就是原硅酸，将原硅酸在空气中脱水即得硅酸（废话），反应原理可理解为：
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
Na2SiO3+CO2+2H2O==Na2CO3+H4SiO4↓
H4SiO4==H2SiO3+H2O
5．非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO2的熔沸点却很高；非金属氧化物一般为分子晶体，但SiO2为原子晶体。
分子晶体中分子以分子问作用力相结合，而分子间作用力很弱，破坏它使晶体变为液体或气体比较容易；而在SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子相结合，形成硅氧四面体，在每个硅氧四面体结构单元中Si—O 键的键能很高，同时硅氧四面体结构单元可通过共用顶角氧原子连成立体网状结构，所以要使它熔融，必须消耗更多的能量，因此SiO2的熔沸点很高。
6．SiO2是酸性氧化物却能跟HF作用：SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O，此反应并不是因为HF的酸性，而是因为为常温下SiF4为气态物质，有利于反应正向进行，这是SiO2的突出特性，当然也是HF 的特性。
7．H2CO3的酸性强于H2SiO3。
但却能发生如下反应：Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑
强酸制备弱酸作为判断反应方向的依据，只适用于水溶液体系，而在非水溶液的条件下不一
定适用，在高温下能发生反应：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+ CO2↑的原因是H2SiO3难挥发，H2CO3易挥发，这符合高沸点物质制低沸点物质的反应规律，与此反应类似的还
有：
2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
NaNO3+H2SO4(浓)NaHSO4+HNO3↑
上述两反应并不是由于H2SO4的强酸性，而是由于H2SO4为高沸点酸，HCl、HNO3为低沸点酸。
硅的用途：
高纯硅可作半导体材料，制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制造太阳能电池。
硅的合金用途也很广，如含硅4%的钢具有良好的导磁性，可用来制造变压器的铁芯；含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性，可用来制造耐酸设备。
二氧化硅
二氧化硅：
①化学式SiO2
②相对分子质量：60
③类别：酸性氧化物
④晶体类型：原子晶体
⑥晶体中粒子间的作用力：共价键
二氧化硅的物理性质和化学性质：
(1)物理性质：无色透明或白色粉末，原子晶体，熔沸点都很高，坚硬难熔，不溶于水，天
然的二氧化硅俗称硅石，是构成岩石的成分之一。
(2)化学性质：不活泼
①不与水反应，不能跟酸(氢氟酸除外)发生反应。
(氢氟酸不能盛放在玻璃容器中)。
②具有酸性氧化物的性质，能跟碱性氧化物或强碱反应。
(实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因)
(制玻璃)
③具有弱氧化性
知识点拨：
二氧化硅晶体的结构若在硅晶体结构中的每个Si—Si键中“插入”一个氧原子，便可得到以硅氧四面体(SiO4)为骨架的二氧化硅的结构，如图所示。
在二氧化硅晶体里，硅原子和氧原子交替排列，不会出现Si—Si键和O—O键，即每个硅原子与四个氧原子形成四个共价键，每个氧原子与两个硅原子形成共价键，因此，二氧化硅晶体中硅原子和氧原子的个数
比为1：2，二氧化硅的化学式为SiO2.。