硅及其化合物 硅酸盐工业
硅及其化合物
发现
1822年，瑞典化学家贝采里乌斯用金属钾还原四氟化硅，得到了单质硅。 名称由来 源自英文silica，意为“硅石”。 分布 硅主要以化合物的形式,作为仅次于氧的最丰富的元素存在于地壳中，约占 地表岩石的四分之一，广泛存在于硅酸盐和硅石中。 制备 工业上，通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得。 化学反应方程式： SiO2 + 2C = Si + 2CO↑（高温） 这样制得的硅纯度为97~98%，叫做金属硅。再将它融化后重结晶，用酸除 去杂质，得到纯度约为99.7~99.8%的金属硅。如要将它做成半导体用硅，还要 将其转化成易于提纯的液体或气体形式，再经蒸馏、分解过程得到多晶硅。如 需得到高纯度的硅，则需要进行进一步的提纯处理。 同位素 已发现的硅的同位素共有12种，包括硅25至硅36，其中只有硅28，硅29， 硅30是稳定的，其他同位素都带有放射性。 用途 硅是一种半导体材料，可用于制作半导体器件和集成电路。还可以合金的 形式使用(如硅铁合金)，用于汽车和机械配件。也与陶瓷材料一起用于金属陶瓷 中。还可用于制造玻璃、混凝土、砖、耐火材料、硅氧烷、硅烷。
元素描述： 由无定型和晶体两种同素异形体。具有明显的金属光泽，呈灰色，密度2.322.34克/厘米3，熔点1410℃，沸点2355℃，具有金刚石的晶体结构，电离能8.151 电子伏特。加热下能同单质的卤素、氮、碳等非金属作用，也能同某些金属如 Mg、 Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶于一般无机酸中，可溶于碱溶液中，并有 氢气放出，形成相应的碱金属硅酸盐溶液，于赤热温度下，与水蒸气能发生作用。 硅在自然界分布很广，在地壳中的原子百分含量为16.7%。是组成岩石矿物的一个 基本元素，以石英砂和硅酸盐出现。 元素来源： 用镁还原二氧化硅可得无定形硅。用碳在电炉中还原二氧化硅可得晶体硅。电 子工业中用的高纯硅则是用氢气还原三氯氢硅或四氯化硅而制得。 元素用途： 用于制造高硅铸铁、硅钢等合金，有机硅化合物和四氯化硅等，是一种重要的 半导体材料，掺有微量杂质得硅单晶可用来制造大功率的晶体管，整流器和太阳能 电池等。 元素辅助资料： 硅在地壳中的含量是除氧外最多的元素。如果说碳是组成一切有机生命的基础， 那么硅对于地壳来说，占有同样的位置，因为地壳的主要部分都是由含硅的岩石层 构成的。这些岩石几乎全部是由硅石和各种硅酸盐组成。 长石、云母、黏土、橄榄石、角闪石等等都是硅酸盐类；水晶、玛瑙、碧石、 蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。但是，硅与氧、碳不同，在自然界中 没有单质状态存在。这就注定它的发现比碳和氧晚。 拉瓦锡曾把硅土当成不可分割的物质——元素。
硅酸盐工业的工艺流程
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高一硅及硅的化合物知识点
高一硅及硅的化合物知识点硅（Si）是元素周期表中的第14号元素，属于非金属元素。
硅及其化合物在日常生活和工业生产中具有重要的应用价值。
本文将介绍关于硅及其化合物的知识点。
一、硅的基本性质硅是一种无色、硬度较高、脆性较大的固体物质。
它具有较高的熔点和沸点，不溶于水和大多数常见的溶剂，但能溶于热的氢氟酸和碱性溶液。
硅是一种良好的导热材料，同时具有半导体特性，因此在电子行业中有广泛应用。
二、硅的化合物及应用1. 硅石（SiO2）：也称为二氧化硅，是硅最常见的氧化物。
硅石在自然界中广泛存在，常见于石英、石英砂等形式。
它是制备硅金属的重要原料，也用于制备玻璃、陶瓷等材料。
2. 硅酸盐：是一类以硅酸根离子（SiO4^4-）为主的化合物。
硅酸盐在岩石、矿石和土壤中普遍存在，如长石、石英等。
它们具有重要的地质作用，也用于制备建筑材料、陶瓷等。
3. 二氧化硅凝胶：是一种由硅酸盐制备得到的多孔固体材料，具有很高的比表面积和孔隙度。
它被广泛应用于催化剂、吸附剂、保温材料等领域。
4. 硅油：是一种由聚硅氧烷链构成的有机硅化合物，具有良好的润滑性、绝缘性和耐热性。
硅油常用于机械设备的润滑、电子元器件的封装等。
5. 硅树脂：是一类由有机硅聚合物构成的高分子材料，常用于制备塑料、胶黏剂等。
硅树脂具有良好的耐高温性能和化学稳定性，广泛应用于航空航天、电子、汽车等领域。
6. 硅橡胶：是一种由聚硅氧烷和填充剂组成的弹性材料，具有优异的耐高温、耐候性和绝缘性。
硅橡胶常用于制备密封件、隔振垫等。
7. 硅材料在半导体工业中的应用：由于硅具有半导体特性，因此在半导体工业中，硅被广泛应用于制备集成电路、太阳能电池等。
三、硅及其化合物的重要性硅及其化合物在现代工业和科技领域具有重要的地位和应用价值。
硅材料的独特性能使其成为电子行业中不可或缺的材料，半导体工业的发展离不开硅材料。
此外，硅化合物在建筑材料、化工原料、橡胶和塑料等领域也起着重要作用。
九年级化学第10讲 硅及其化合物(无答案) (1)
硅及其化合物1.硅与氧气加热：硅与氟气：________________________2.硅单质与氢氟酸反应：3.硅与氢氧化钠溶液反应：____离子方程式：_________________________4.二氧化硅与氢氟酸反应：_______________________________________5.二氧化硅与氧化钙高温反应：__________________________________6.二氧化硅与氢氧化钠溶液反应：_____________________________________________离子方程式：_________________________7.二氧化硅与碳反应：____________________________________8.硅酸钠与盐酸反应：______________________________离子方程式：_________________________9.往硅酸钠溶液中通入二氧化碳：________________ 离子方程式：_________________________10.二氧化硅与纯碱反应：_______________________ ___11.二氧化硅与石灰石反应：______________________ ___12.加热硅酸：第10讲碳、硅及其化合物1．单质的存在形态、物理性质和用途碳 硅 存在形态 游离态和化合态 化合态物理性质 金刚石：熔点高、硬度大 石墨：硬度小、电的良导体 灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性用途 金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯 半导体材料、太阳能电池和合金材料2．碳和硅的化学性质(1)碳单质的化学性质——还原性：①与O 2反应：O 2不足：2C ＋O 2=====点燃2CO ；O 2充足：C ＋O 2=====点燃CO 2。
②与其他物质反应：a ．与CuO 反应：2CuO ＋C=====△2Cu ＋CO 2(可用于某些金属的冶炼)；b ．与CO 2反应：CO 2＋C=====高温2CO ；c ．与水蒸气反应：C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2(制水煤气)；d ．与浓硫酸反应：C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。
易错点26 硅元素及其化合物-备战2022年高考化学考试易错题(解析版)
易错点26 硅元素及其化合物易错题【01】硅及其化合物的性质(1)自然界中无游离态的硅，通常原子晶体不导电，但硅是很好的半导体材料，是制作光电池的材料。
SiO2不导电，是制作光导纤维的材料。
(2)工业上制备粗硅，是用过量的C和SiO2在高温下反应，由于C过量，生成的是CO而不是CO2，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。
(3)氢氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃试剂瓶，但不能用玻璃塞。
(4)酸性氧化物一般能与水反应生成酸，但SiO2不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与HF反应。
(5)硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。
硅胶(m SiO2·n H2O)是一种很好的无毒干燥剂。
(6)H2CO3的酸性大于H2SiO3的，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可从两方面解释：①硅酸盐比碳酸盐稳定；②从化学平衡角度，由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2气体。
(7)水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。
易错题【02】新型无机非金属材料材料类型主要特性示例用途高温结构陶瓷能承受高温，强度高氮化硅陶瓷汽轮机叶片、轴承、永久性模具等半导体陶瓷具有电学特性二氧化锡陶瓷集成电路中的半导体光学材料具有光学特性光导纤维光缆通讯、医疗、照明等生物陶瓷具有生物功能氧化铝陶瓷人造骨骼、人造关节、接骨螺钉易错题【03】常考非金属及其化合物的性质与用途的对应关系重要性质主要用途①硅是常用半导体材料用于制造芯片、硅太阳能电池②SiO2导光性能强、抗干扰性能好用于生产光导纤维③二氧化硫与O2反应用作葡萄酒中食品添加剂④液氨汽化时吸收大量的热用作制冷剂⑤氢氟酸与玻璃中SiO2反应用氢氟酸刻蚀玻璃工艺⑥次氯酸盐（如NaClO等）用于漂白棉、麻、纸张等具有强氧化性⑦硫酸钡难溶于水和盐酸医疗上用作“钡餐”典例分析例1、陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。
高中化学硅和硅盐酸工业知识点大全
第 1 页 共 3 页高中化学硅和硅酸盐工业知识点规律大全1．碳族元素[碳族元素] 包括碳(6C)、硅(14Si)、锗(32Ge)、锡(50Sn)和铅(82Pb)5种元素．碳族元素位于元素周期表中第ⅣA 族。
[碳族元素的原子结构] (1) 相似性：①最外层电子数均为4个；②主要化合价：+2价、+4价．其中C 、Si 、Ge 、Sn 的+4价化合物稳定；Pb 的+2价的化合物稳定，但+4价的Pb 的化合物却是不稳定的，如PbO 2具有强氧化性。
(2)递变规律：按碳、硅、锗、锡、铅的顺序，随着核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径增大，失电子能力增强，得电子能力减弱，非金属性减弱，金属性增强。
由于碳族元素的最外层为4个电子，因此由非金属性向金属性递变的趋势很明显。
在碳族元素的单质中，碳是非金属；硅虽然是非金属，但却貌似金属(为灰黑色固体)，且为半导体；锗具有两性，但金属性比非金属性强，为半导体；锡和铅为金属。
*[C 60] C 60与金刚石、石墨一样，都属于碳的同素异形体。
C 60是一种由60个碳原子构成的单质分子，其形状如球状的多面体，在C 60分子中有12个五边形和20个六边形。
[硅](1)硅在自然界中的含量：硅在地壳中的含量居第二位(含量第一位的为氧元素)。
(2)硅在自然界中的存在形式：自然界中无单质硅，硅元素全部以化合态存在，如二氧化硅、硅酸盐等．化合态的硅是构成地壳的矿石和岩石的主要成分。
(3)单质硅的物理性质：单质硅有晶体硅和无定形硅两种。
晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
其熔点、沸点很高，硬度很大(晶体硅的结构类似于金刚石)。
晶体硅是半导体。
(4)单质硅的化学性质：①在常温下，硅的化学性质不活泼，不与O 2、Cl 2、H 2SO 4、HNO 3等发生反应，但能与F 2、HF 和强碱反应。
例如：Si + 2NaOH + H 2O ＝Na 2SiO 3 + 2H 2↑②在加热时，研细的硅能在氧气中燃烧：Si + O 2SiO 2(5)用途：①硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可制成太阳能电池。
高中化学——非金属及化合物知识点总结
高中化学——非金属及化合物知识点总结一、硅及其化合物（一）硅1、硅的存在和物理性质（1）存在：只以化合态存在，主要以SiO2和硅酸盐的形式存在于地壳岩层里，在地壳中含量居第二位。
（2）物理性质：晶体硅是一种灰黑色固体，具有金属光泽，硬而脆的固体，熔沸点较高，能导电，是良好的半导体材料。
2、硅的化学性质3、用途：制造半导体、计算机芯片、太阳能电池。
（二）CO2和SiO2的比较（三）硅酸及硅酸盐1、硅酸（1）物理性质：与一般的无机含氧酸不同，硅酸难溶于水。
（2）化学性质：①弱酸性：是二元弱酸，酸性比碳酸弱，与NaOH溶液反应的化学方程式为：②. 不稳定性：受热易分解，化学方程式为：（3）制备：通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，如Na2SiO3溶液与盐酸反应：（4）用途：硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。
2、硅酸盐定义：硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。
（1）硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，性质很稳定。
通常用氧化物的形式来表示其组成。
例如：硅酸钠Na2SiO3（Na2O·SiO2），高岭石Al2Si2O5(OH)4（Al2O3·2SiO2·2H2O）。
书写顺序为：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。
注意事项：① 氧化物之间以“·”隔开；②计量数配置出现分数应化为整数。
（2）硅酸钠：Na2SiO3，其水溶液俗名水玻璃，是一种无色粘稠液体，是一种矿物胶，用作黏合剂和木材防火剂。
（四）常见无极非金属材料及其主要用途（五）总结提升1、硅（1）硅的非金属性弱于碳，但碳在自然界中既有游离态又有化合态，而硅却只有化合态。
（2）硅的还原性强于碳，但碳能还原SiO2产生，但Si能跟碱溶液作用放出（3）非金属单质跟碱溶液作用一般无H2H：2（4）非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但硅能跟氢氟酸反应。
（5）非金属单质一般为非导体，但硅为半导体。
2、二氧化硅（1）非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO2的熔点却很高。
碳族元素——硅及其重要的化合物
碳族元素——硅及其重要的化合物【考纲要求】了解硅及其化合物的主要性质和重要应用【复习目标】了解硅及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
【复习重点】硅及其化合物的性质、用途【课堂热身】1、下列各项叙述的解释原因相同的是（）①NaOH溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶保存；②Na2SiO3溶液要密封保存；③酸式滴定管不能装NaOH溶液；④氢氟酸不能盛放在玻璃瓶中。
A．①② B．①③ C．①④ D．②③2、常温下不能与单质硅反应的是（ ）A．O2 B. F2 C. HF溶液 D. NaOH溶液3、除去SiO2中混有的石灰石和生石灰，下列试剂中最适宜的是（） A．盐酸 B．NaOH溶液 C．水玻璃 D．浓硫酸【考点梳理】1、硅的单质（1）硅元素的含量与存在在地壳里，硅的含量在所有元素中居第位，仅次于，全部以态形式存在，是构成矿物和岩石的主要元素。
（2）硅晶体的结构与主要物理性质晶体，具有 体的空间网状结构； 色，有金属光泽；硬度 ，熔沸点 ，但都低于金刚石，是良好的半导体材料。
（3）硅的化学性质（4）高纯硅的制法2、二氧化硅（1）晶体结构与物理性质晶体结构：晶体二氧化硅是硅原子和氧原子以键形成的晶体，因此二氧化硅硬度，熔点，导电，溶于水。
（2）二氧化硅的化学性质3、硅酸及硅酸盐4、硅酸盐工业（1）水泥原料：。
生产设备：。
主要成分：。
（2）玻璃原料：。
生产设备：。
反应原理：。
主要成分：。
（3）陶瓷主要原料：。
5、无机非金属材料（1）分类：①传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。
②新型无机非金属材料：半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等。
（2）新型无机非金属材料的特性①耐高温、强度高；②具有电学特性；③具有光学特性；④具有生物功能。
（3）重要的新型无机非金属材料：①高温结构陶瓷（有氧化铝陶瓷：又称人造刚玉，具有熔点很高、硬度高的优点。
可用于作坩埚、高温炉管、球磨机、高压钠灯的灯管等。
硅和硅酸盐
5.用途：
制光导纤维、电子工业重要部件、光学仪器、 耐高温化学仪器。利用石英晶体制造石英电子 表、石英钟等。
光 学 纤 维 胃 镜
二氧化硅的用途
练习：
1、下列物质能与SiO2起反应的是 ①浓H2SO4 ④HF A、①②⑥ C、④⑤⑥ ②H2O ⑤KOH溶液 ③盐酸 ⑥氧化钙 （C ）
B、②④ D、③④⑤⑥
5.硅的用途：
• 硅是一种重要的非金属单质，它的用 途非常广泛。作为良好的半导体材料， 硅可用来制造集成电路、晶体管、硅 整流器等半导体器件，还可以制成太 阳能电池，可制成有良好导磁性、耐
酸性的合金。
晶体管
集成电路
在太阳能方面的利用
卫星的翅膀
汽车的尾巴
五.硅酸
硅酸是一种很弱的酸（酸性比碳酸还弱），溶解 度很小。由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过可溶性 硅酸盐与其他酸反应制得。
3.化学性质
常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸 和强碱外，硅不跟其他物质（如氧气、氯气、 硫酸、硝酸等）起反应。在加热条件下，能跟 一些非金属反应。 Si ＋ O2 Si ＋ 2H2
高温
SiO2 SiH4（不稳定）
Si＋2NaOH ＋ H2O ＝ Na2SiO3 ＋ 2H2↑ Si ＋ 4HF ＝ SiF4 ↑ ＋ 2H2 ↑
2.物理性质： 联想沙子
固体
熔沸点比较高
不溶于水
硬度比较大
3.结构：
SiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定
4.化学性质： 联想CO2
二氧化碳CO2
二氧化硅SiO2
高温
物质分类
与碱性氧 化物反应
均属于酸性氧化物
SiO2 ＋ CaO CO2 ＋ CaO＝CaCO3 CaSiO3
硅及其化合物含量计算公式
硅及其化合物含量计算公式硅是地壳中第二多的元素，其化合物在工业生产中有着广泛的应用。
在许多工业生产过程中，需要准确地计算硅及其化合物的含量，以确保生产质量和成本控制。
本文将介绍硅及其化合物含量的计算公式，并探讨其在工业生产中的应用。
硅的化合物主要包括二氧化硅、硅酸盐等。
在工业生产中，常常需要对原材料中硅及其化合物的含量进行准确的计算。
这不仅可以帮助生产企业控制成本，还可以确保产品质量。
因此，了解硅及其化合物含量的计算方法至关重要。
首先，我们来看一下硅及其化合物含量的计算公式。
对于硅的化合物，通常可以使用以下计算公式：含量（%）=（样品中硅的质量 / 样品总质量）×100%。
其中，含量表示硅及其化合物的质量含量，单位为百分比；样品中硅的质量表示样品中硅元素的质量，单位为克；样品总质量表示整个样品的质量，单位为克。
这个计算公式非常简单，只需要知道样品中硅的质量和整个样品的质量，就可以轻松地计算出硅及其化合物的含量。
在实际应用中，可以通过化学分析、光谱分析等方法来确定样品中硅的质量，然后代入公式进行计算。
在工业生产中，硅及其化合物含量的计算通常与原材料的采购、生产工艺的优化等环节密切相关。
例如，在玻璃制造行业，需要对原材料中二氧化硅的含量进行准确的计算，以确保玻璃制品的质量。
此外，在建筑材料、陶瓷、电子元器件等行业，对硅及其化合物含量的计算也具有重要意义。
除了硅的化合物含量的计算公式外，还有一些特殊情况需要特别注意。
例如，对于一些含有多种元素的复杂样品，需要进行化学分析来确定硅的含量。
此外，还需要考虑到硅的化合物在样品中的存在形式，以及可能存在的杂质等因素。
总之，硅及其化合物含量的计算公式是工业生产中非常重要的一部分。
通过准确地计算硅及其化合物的含量，可以帮助生产企业控制成本、提高产品质量，从而获得更好的经济效益。
同时，也可以促进硅及其化合物在工业生产中的更广泛应用，推动相关行业的发展。
在未来，随着工业技术的不断进步，硅及其化合物含量的计算方法也将不断完善和提高。
高考化学一轮复习：硅元素及其化合物知识点总结
高考化学一轮复习：硅元素及其化合物知识点总结1、硅在自然界的存在：地壳中含量仅次于氧，居第二位；无游离态，化合态主要存在形式是硅酸盐和二氧化硅。
2、硅单质：晶体硅是灰黑色有金属光泽，硬而脆的固体；导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。
（1）常温下：与氢氟酸和强碱溶液反应Si + 4HF == SiF4↑ + 2H2↑ Si + 2NaOH + H2O == Na2SiO3 + 2H2↑高温下：Si + O2SiO2Si + 2Cl2 SiCl4（2）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；①制造太阳能；①制造合金等。
（3）工业生产硅：制粗硅：SiO2 + 2C Si + 2CO↑ 制纯硅：Si + 2Cl2 SiCl4SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl3、二氧化硅（1）SiO2在自然界中有较纯的水晶、含有少量杂质的石英和普遍存在的沙。
自然界的二氧化硅又称硅石。
（2）SiO2物理性质：硬度大，熔点高，难溶于溶剂(水)的固体。
（3）SiO2化学性质：常温下，性质稳定，只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。
SiO2 + 4HF == SiF4↑ + 2H2O（雕刻玻璃的反应——实验室氢氟酸应保存在塑料瓶中）SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O（实验室装碱试剂瓶不能用玻璃塞的原因）SiO2 + 2C Si + 2CO↑ SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑SiO2 + CaCO3CaSiO3 + CO2↑ SiO2 + CaO CaSiO3（4）SiO2的用途：制石英玻璃，是光导纤维的主要原料；制钟表部件；可制耐磨材料；用于玻璃的生产等。
4、硅酸钠（Na2SiO3）：易溶于水，水溶液俗称“水玻璃”，是建筑行业的黏合剂，也用于木材的防腐和防火。
（1）硅酸钠溶液呈碱性，通入CO2有白色胶状沉淀：Na2SiO3 + CO2 + H2O == Na2CO3 + H2SiO3↓（硅酸）SiO32− + CO2 + H2O == CO32− + H2SiO3↓（2）硅酸钠溶液中滴加稀盐酸产生白色沉淀：Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓ SiO32− + 2H+ == H2SiO3↓5、硅酸（1）硅酸是难溶于水的弱酸，酸性比H2CO3弱（2）硅酸受热分解：H2SiO3H2O + SiO2（3）硅酸和氢氧化钠反应：H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O H2SiO3 + 2OH− == SiO32− + 2H2O6、硅酸盐产品（传统无机非金属材料）制玻璃的主要反应：Na2CO3 + SiO2Na2SiO3 + CO2↑ CaCO3 + SiO2CaSiO3 + CO2↑。
硅知识点总结
硅及其化合物年月日硅元素在地壳中的含量排第二，在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态存在的硅，常见的是二氧化硅、硅酸盐等。
硅的原子结构示意图为，硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族，硅原子最外层有4个电子，既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。
1、单质硅（Si）：（1）物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大。
（2）化学性质：①常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。
Si＋2F2＝SiF4Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑②在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。
Si＋O2高温SiO2Si＋2Cl2高温SiCl4（3）用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。
（4）硅的制备：工业上，用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。
SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4SiCl4＋2H2＝Si(纯)＋4HCl2、二氧化硅（SiO2）：（1）SiO2的空间结构：立体网状结构，SiO2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子。
（2）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。
（3）化学性质：SiO2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应：①与强碱反应：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O（生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞）。
②与氢氟酸反应[SiO2的特性]：SiO2＋4HF＝SiF4↑+2H2O（利用此反应，氢氟酸能雕刻玻璃；氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放，应用塑料瓶）。
③高温下与碱性氧化物反应：SiO2＋CaO高温CaSiO3（4）用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。
硅元素对应的酸
硅元素对应的酸1. 硅酸（H2SiO3）硅酸是一种无机酸，其分子式为H2SiO3。
它是硅元素与氧元素形成的化合物，具有弱酸性。
硅酸在水中会发生水解反应，生成硅酸盐和水。
硅酸在自然界中广泛存在于矿石、岩石和土壤中。
它是许多硅酸盐矿物的主要成分，如石英、长石等。
硅酸在工业上也有重要应用，例如用于制备玻璃、陶瓷和水泥等材料。
2. 硅酸盐酸（H4SiO4）硅酸盐酸是一种含有硅酸根离子的酸性溶液，其化学式为H4SiO4。
硅酸盐酸可以由硅酸与酸反应得到。
它是一种强酸，可以与许多金属离子反应生成相应的硅酸盐。
硅酸盐酸在冶金、陶瓷和玻璃制造等工业中有着广泛的应用。
此外，硅酸盐酸也是一种常见的实验室试剂，用于分析和合成。
3. 硅酸酯（R4SiO）硅酸酯是一类有机硅化合物，其分子结构中含有硅酸根基团（SiO）。
硅酸酯可以由硅醇和酸酐反应得到。
它具有良好的化学稳定性和高温稳定性，常用于有机合成和材料科学领域。
硅酸酯可以通过聚合反应形成硅酸酯聚合物，被广泛用于制备高分子材料，如硅橡胶、硅树脂等。
硅元素对应的这些酸在化学和材料科学中有着重要的应用。
它们不仅在工业生产中发挥着重要作用，也在科学研究和实验室中得到了广泛应用。
硅酸和硅酸盐酸是制备玻璃、陶瓷和水泥等材料的重要原料，也是地质学和材料科学研究的基础。
硅酸酯作为高分子材料的重要组成部分，具有优异的物理和化学性质，被广泛应用于电子、光学和医药等领域。
硅元素与硅酸、硅酸盐酸和硅酸酯等酸有着密切的关系。
这些酸在化学和材料科学中发挥着重要作用，不仅推动了工业的发展，也促进了科学研究的进展。
通过深入了解硅元素对应的酸的性质和应用，我们可以更好地理解硅元素的重要性，并探索其更广阔的应用前景。
硅 及 其 化 合 物
硅 及 其 化 合 物 硅元素在地壳中的含量排第二，在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态存在的硅，常见的是二氧化硅、硅酸盐等。
硅的原子结构示意图为 ，硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA 族，硅原子最外层有4个电子，既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。
1、单质硅（Si ）：（1）物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大。
（2）化学性质： ①常温下化学性质不活泼，只能跟F 2、HF 和NaOH 溶液反应。
Si ＋2F 2＝SiF 4 Si ＋4HF ＝SiF 4↑＋2H 2↑ Si ＋2NaOH ＋H 2O ＝Na 2SiO 3＋2H 2↑②在高温条件下，单质硅能与O 2和Cl 2等非金属单质反应。
Si ＋O 2SiO 2 Si ＋2Cl 2SiCl 4（3）用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。
（4）硅的制备：工业上，用C 在高温下还原SiO 2可制得粗硅。
SiO 2＋2C ＝Si(粗)＋2CO ↑ Si(粗)＋2Cl 2＝SiCl 4 SiCl 4＋2H 2＝Si(纯)＋4HCl2、二氧化硅（SiO 2）：（1）SiO 2的空间结构：立体网状结构，SiO 2直接由原子构成，不存在单个SiO 2分子。
（2）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。
（3）化学性质：SiO 2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应：SiO 2＋2NaOH ＝Na 2SiO 3＋H 2O （生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH 溶液和Na 2SiO 3溶液，避免Na 2SiO 3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞）。
②与氢氟酸反应[SiO 2的特性]：SiO 2＋4HF ＝SiF 4↑+2H 2O （利用此反应，氢氟酸能雕刻玻璃；氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放，应用塑料瓶）。
③高温下与碱性氧化物反应：SiO 2＋CaO CaSiO 3（4）用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。
硅及其化合物复习学案
硅及其化合物复习学案一、硅的基本概述硅是地壳上最常见的元素之一，化学符号为Si，原子序数为14。
它的物理性质包括灰白色固体、有金属光泽、脆性等。
硅在地壳中的丰度仅次于氧和硅的化合物占据了地球地壳上约27%的比重。
硅是一种非金属元素，其电子构型为1s2 2s2 2p6 3s2 3p2，具有4个价电子。
二、硅的化合物1. 氧化物硅的最常见氧化物是二氧化硅（SiO2），它是一种固体物质，也被称为石英或二氧化硅砂。
二氧化硅是一种极为重要的无机化合物，它广泛用于玻璃制造、陶瓷工业和电子行业等领域。
此外，还有亚硅酸和硅酸等硅的氧化物。
2. 硅烷类化合物硅烷是由硅和氢原子组成的化合物，它们的分子式为SinH2n+2。
硅烷类化合物在化学和材料科学中具有广泛的应用，如硅烷涂料、硅烷偶联剂等。
3. 硅烷类衍生物硅烷类衍生物是通过在硅烷分子中引入不同的官能团而形成的化合物。
硅烷类衍生物具有多种用途，尤其在有机合成和材料科学领域中具有重要的应用价值。
4. 硅酸盐硅酸盐是由硅酸基团（SiO4）形成的化合物。
硅酸盐是一类非常重要的无机材料，广泛应用于建筑材料、陶瓷工业、玻璃制造和电子行业等。
5. 硅藻土硅藻土是一种由微细硅藻骨架形成的沉积物，主要成分为二氧化硅。
它是一种轻质、多孔的材料，具有优良的吸附性能和热稳定性，广泛应用于水处理、建材和农业等领域。
三、硅的应用1. 电子行业硅在电子行业中具有重要的应用，是制造集成电路、太阳能电池和光纤等器件的基本材料。
硅的导电性能和半导体特性使其成为电子行业中不可或缺的元素。
2. 建材工业硅酸盐是建筑材料的主要成分之一，硅酸盐材料具有良好的耐火性能和高温稳定性，被广泛用于高温炉窑和耐火材料等领域。
此外，硅藻土也被用作建筑材料的添加剂，以提高材料的吸附性能和稳定性。
3. 化妆品行业硅在化妆品中常被用作填充剂和稳定剂，具有软化皮肤、增加光泽和改善质地等功能。
硅基化合物也被广泛应用于护肤品和化妆品中。
硅酸盐工业简介
制水泥和玻璃时都需要用的原料是（ 制水泥和玻璃时都需要用的原料是（ C ） （A）粘土 （B）石英 （C）石灰石 （D）纯碱 ） ） ） ）
陶瓷
陶瓷(China) 三、陶瓷(China)
主要原料： 1、主要原料：黏土
2、传统生产过程：混和、成型、干燥、烧结、冷却 传统生产过程：混和、成型、干燥、烧结、
特性
水 泥 水硬性
玻 璃 玻璃态
纯碱、石灰石、 纯碱、石灰石、石英
玻璃熔炉 Na2SiO3 CaSiO3 SiO2
Na2CO3+SiO2 = Na2SiO3+CO2↑
高温
原料 黏土、石灰石 黏土、 适量石膏） （适量石膏） 设备 成分 水泥回转窑
2CaO•SiO2 3CaO •SiO2 3CaO •Al2O3
5、主要成分：硅酸三钙(3CaO SiO2)、 主要成分：硅酸三钙(3CaO•SiO (3CaO 硅酸二钙(2CaO (2CaO•SiO 硅酸二钙(2CaO SiO2)、 铝酸三钙(3CaO Al 铝酸三钙(3CaO•Al2O3)等 (3CaO 6、主要性能：水硬性 主要性能：
一种材料磨成细粉成浆后,能在潮湿空气和水中硬 一种材料磨成细粉成浆后 能在潮湿空气和水中硬 化并形成稳定化合物的性能,叫做水硬性 叫做水硬性。 化并形成稳定化合物的性能 叫做水硬性。 主要用途： 7、主要用途：
二、玻璃 纯碱、 1、原 料：纯碱、石灰石和石英 2、主要设备：玻璃熔炉 主要设备： 3、生产过程：原料粉碎，玻璃熔炉中强热，成 生产过程：原料粉碎，玻璃熔炉中强热， 型冷却 4、反应原理：复杂的物理、化学变化，主要 反应原理：复杂的物理、化学变化， 反应
高温
Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑
硅及其化合物知识
无机非金属材料的主角——硅【知识要点】一、硅1．物理性质晶体硅是一种色具有光泽，硬而脆的固体，熔沸点较高，能导电，是良好的材料。
在自然界中只能以化合态存在。
主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。
其元素含量在地壳中居第位。
2．化学性质化学性质〔和碳相似〕——形成共价化合物，化学性质不活泼。
①常温下，不能强酸、强氧化性酸反应，只能与氟气、氢氟酸〔HF〕和烧碱等物质反应:方程式、、②加热条件下，能跟一些非金属单质〔氧气、氢气〕起反应。
〔3〕工业制法：〔焦炭在电炉中复原二氧化硅得到粗硅〕粗硅提纯后，可以得到可用作半导体材料的高纯硅。
〔3〕用途：①作半导体材料晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等；②制合金：含硅4%的钢具有良好的导磁性——变压器铁芯；含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性——耐酸设备等。
二、二氧化硅1．物理性质硬度大，熔沸点高，不导电，不溶于水。
等的主要成分都是二氧化硅，它一般可用于制造光导纤维。
2．化学性质CO2SiO2与碱性氧化物反应与碱液反应与盐反应2Na2CO3+SiO2 CaCO3+SiO2与碳反应与H2O作用与酸反应〔一〕硅酸1. 物理性质2. 制备方法3. 化学性质4. 用途〔二〕硅酸盐〔1〕性质特征：性质稳定，熔点较高，大都溶于水。
〔2〕主要原料：黏土〔Al2O3·2SiO2·2H2O〕、石英〔SiO2〕和长石〔钾长石K2O·Al2O3·6SiO2或钠长石Na2O·Al2O3·6SiO2〕。
〔3〕主要制品：玻璃、水泥、陶瓷、砖瓦、水玻璃〔Na2SiO3的水溶液〕等。
水泥玻璃〔普通〕原料石灰石、粘土纯碱、石灰石、石英设备水泥回转窑玻璃熔炉反应复杂的物理化学变化Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑主要成分3CaO·SiO22CaO·SiO23CaO·Al2O3Na2O·CaO·6SiO2特性水硬性〔加石膏调节硬化速度〕玻璃态物质〔在一定温度范围内软化〕非晶体要点精讲一、二氧化硅和硅酸【典型例题】例1．以下物质中，不能通过化合反应制取的是〔〕A．H2SiO3B．Fe(OH)3C．Fe(NO3)2D．CaSiO3例2．以下各组物质中不起反应的是〔〕A．SiO2与纯碱共熔B．CO2通入Na2SiO3溶液C．SiO2与大理石共熔D．SiO2和浓H2SO4共热例3．碳化硅〔SiC〕的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。
第二节硅酸盐工业简介
第二节硅酸盐工业简介第二节硅酸盐工业简介【基础知识精讲】1.硅酸盐工业以含硅物质为主要原料，经过加热制成各种硅酸盐产品的工业。
如制水泥、玻璃、陶瓷等产品的工业。
2.水泥水泥是主要的建筑材料。
因为水泥具有水硬性，所以也是水下工程的必备材料，水泥生产主要有三个阶段：①配制生料②高温煅烧得熟料③加石膏研成细末得产品。
加入石膏的作用：调节水泥的硬化速度。
原料主要采用石灰石和粘土。
3.玻璃玻璃属于玻璃态物质。
不同种类的玻璃具有不同的用途。
普通玻璃（如门窗玻璃）、光学玻璃（如光学仪器）、石英玻璃（如化学仪器）、钢化玻璃（如运动器材）、玻璃纤维（如太空飞行员衣服）等制造玻璃的主要原料为纯碱、石灰石和石英4.陶瓷陶瓷生产的主要原料是粘土。
其生产过程需要经过混合一一成型一一干燥一一烧结一一冷却等。
陶瓷具有耐腐蚀、耐高温、绝缘易成型等特性。
5.水泥和玻璃的比较:【重点难点解析】改写化学式发掘解题信息在解化学题时，涉及到有关复杂化学式的化学方程式的书写或化学计算，因忽视题目的化学式的隐含信息，导致解题时出错或无法突破解题难点而放弃作答。
涉及复杂化学式的有关题目，一般可考虑用下述解题思路：复杂化学式改写〉组合为熟悉化学式联靠已知知识〉解题回啓答案。
例1由实验测得，把同物质的量浓度的NaOH溶液滴入CuSO溶液中，两者体积比为1.5 : 1时(残存在溶液中的Cu极少，可认为全部转入沉淀中)，所生成的沉淀的化学式是()A.Cu(0H)2B.Cu(0H)2 ・CuSOC.2Cu(OH»CuSO D.3Cu(OH» ・CuSO解析将提供的选项改写为能反映出n(OH) ：n(Cu2+)之比的化学式。
以D为例，- 2+ 3Cu(OH> • CuSO C U(OH)6SO = n(OH) : n(Cu )=6 : 4= 1.5 ：1,与题意吻合，故答案为Do点评常规解法为：先确定Cu(OH).5(SC4)x, 根据化合价规则或电荷守恒确定x = 0.25，最后使离子或原子团变为最简整数比得化学式：C U(OH)6SO=答案Do例2有一种锰和氧的化合物可以称为高锰酸锰，其中锰元素呈+2、+7两种价态，则这两种化合物的化学式为___________________________________ 。
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硅及其化合物硅酸盐工业
【学习目标】1、理解晶体硅的结构、性质和用途
2、掌握原硅酸、硅酸和硅酸盐的重要性质
3、了解工业上生产玻璃和水泥的原料、化学原理和产品的成分、性能
【学习重点】硅的结构、性质和用途；硅酸、硅酸和硅酸盐的重要性质。
【学习要点】
一、硅的结构及性质
二、硅的重要化合物
三、硅酸盐工业
【随堂练习】
1、下列关于硅和硅的化合物的叙述正确的是（）
①硅的晶体结构和金刚石相似，都是原子晶体②硅是地壳中含量最多的非金属③晶体硅是良好的半导体材料④ SiO2是制造光导纤维的重要材料⑤SiO2分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的⑥SiO2是两性氧化物，它不溶于任何酸
A ①②⑥
B ①⑤⑥
C ③④⑤
D ②⑤⑥
2、下列说法不正确的是（）
①石英、玛瑙、水晶、硅藻土、玻璃等主要成分都是SiO2。
②含硅4%的钢具有良好导磁性，含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性③自然界中没有游离态的硅，化合态硅是构成矿物和岩石的主要成分。
④以单质硅为原料，生产一系列含硅产品的工业叫硅酸盐工业。
⑤普通玻璃的主要成分是3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3。
⑥玻璃的成分是相同的，如石英玻璃、钢化玻璃、有机玻璃、水玻璃等，只是他们的加工工艺不同而已。
⑦水泥的硬化过程是复杂的物理化学过程，水泥中加入的石膏是为了加速水泥的硬化速度。
⑧因为高温是SiO2跟Na2CO3反应放出CO2，故硅酸比碳酸酸性强。
A 全不正确
B 除①②③④外
C 除②③外
D ④⑥⑦⑧
3、工业上由粗硅制取纯硅有以下反应：
① Si（s）+ 3HCl == SiHCl3 + H2（g）+ 381kJ ② SiHCl3（g）+ H2 == Si（s）+ 3HCl（g）
对于上述反应说法正确的是（）
A 均为置换反应和氧化还原反应
B 反应①、②实际上互为逆反应
C 由于反应①放热，则反应②一定吸热
D 提高SiHCl3产率，应采取加压和升温办法
4、下列说法正确的是（）
A 在炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产中都需要的原料是生石灰
B 陶瓷、水泥、玻璃、单晶硅、普钙等都属于硅酸盐产品
C 普通玻璃是电的绝缘体，这种透明的固体不属于晶体
D 钢化玻璃的重要用途之一是制造汽车车窗，合成它的主要原料是四氟乙烯
5、下列元素的单质中，最易跟氢气反应生成氢化物的是（）
A 硼
B 氮
C 氟
D 碳
6、固体融化时必须破坏非极性键的是（）
A 冰
B 晶体硅
C 溴
D 二氧化硅
7、CO2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是（）
A 氯化钙
B 石灰水
C 饱和碳酸钠溶液
D 硅酸钠
8、石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维，制造输电线、电厂设备破坏。
这是由于石墨（）
A 有放射性
B 易燃、易爆
C 能导电
D 有剧毒
9、CO2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是（）
A 氯化钙溶液
B 石灰水
C 饱和碳酸钠溶液
D 硅酸钠溶液
10、取等质量的四种分别含有下列各杂质的Na2CO3样品（杂质质量分数相同），分别与盐酸反应，则消耗同浓度盐酸体积最大的是（）
A NaHCO3
B NaOH
C NaCl
D Ca（OH）2
11、用足量的Na2CO3与一定量的稀硫酸反应制取CO2时，若要减缓反应速度，又不影响生成CO2的体积（相同状况下），可向反应物中加入适量的（）
A Na2SiO3（s）
B BaCl2（s）
C KOH（s）
D CH3COONa（s）
12、第三周期元素R，它的原子核外最外层上达到饱和所需电子数是最内层电子数的正整数倍，且小于次外层电子数的3/4，则关于R正确判断是（）
A 常温时能稳定存在的R的氧化物都能与烧碱溶液反应
B R的最高正价氧化物对应的水化物为强酸
C R的单质在固态时，均属于分子晶体
D R的气态氢化物在常温下都能稳定存在
13、下列试剂能用酸式滴定管盛装的是（）
A 氢氟酸
B 苛性钠溶液
C 水玻璃
D 溴水
14、在制玻璃的原料中，再加入的下列物质后，可制得各种不同用途的玻璃：A 氧化亚铜 B 氧化铅 C 氧化钴 D 硼砂（Na2B4O7·10H2O）
①制造化学仪器的玻璃加入的物质是②制造光化学仪器的玻璃加入的物质是③制造蓝色玻璃加入的物质是④制造红色玻璃加入的物质是
15、把下列式子改写成氧化物的形式：
A 正长石KAlSi3O8
B 石棉CaMg3Si4O12
C 蛇纹石H4Mg3Si2O9
16、120O C、101.3kPa条件下，有2L H2O、2L CO、1L CO2、0.5L O2和1L H2组成的混合气体。
将混合气体通过分别放有足量Cu粉、C粉和CuO粉的三支灼热的反应管，假设气体通过每个反应管都能充分反应，且不论三个反应管以何种顺序排列，问：
（1）尾气是否可能是单一气体？。
若可能，该气体是。
（2）原气体中是否有几种（或一种）不可能存在于尾气中？，若有，是。
（3）原气体中是否有几种（或一种）肯定存在于尾气中？，若有，是。
17、测得某硅酸盐中所含氧化物成分的质量百分比为：CaO 14.2% 、Al2O3 26.02% 、SiO2 45.92% 、H2O 13.78% ，试确定该硅酸盐的化学式。