硅及其二氧化硅的化学性质
硅和二氧化硅的结构-概述说明以及解释
硅和二氧化硅的结构-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:硅是一个非金属元素，属于周期表中的第14族，原子序数为14，化学符号为Si。
它在自然界中广泛存在于矽酸盐和硅氧石等化合物中。
硅具有良好的导电性和光伏特性，因此在半导体器件、太阳能电池等领域有着广泛的应用。
同时，由硅与氧元素形成的化合物二氧化硅，也就是常说的硅石英，是一种重要的无机化合物，具有稳定的结构和优良的物理化学性质。
本文将探讨硅和二氧化硅的结构特点，以及它们在科学研究和工业应用中的意义。
1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三部分。
在引言部分中，我们将对硅和二氧化硅的重要性进行概述，介绍本文的目的和意义，以及文章的整体结构安排。
在正文部分，我们将首先深入探讨硅的结构，包括其原子结构、物理性质和化学性质，以便读者了解硅的基本特性。
接着，我们将详细讨论二氧化硅的结构，包括其分子结构、结晶结构以及在不同应用领域中的应用情况。
最后，在结论部分，我们将总结硅和二氧化硅的结构特点，探讨它们在科学研究和工业应用中的重要性，同时展望未来的研究方向，为读者提供对这一领域的更深入了解和思考。
1.3 目的本文旨在深入探讨硅和二氧化硅的结构特点，分析其原子、分子和结晶结构，探讨其物理性质和化学性质。
通过对硅和二氧化硅结构的详细描述和分析，旨在帮助读者更深入地理解这两种物质在科学研究和工业应用中的重要性和价值。
同时，本文还将展望硅和二氧化硅在未来可能的研究方向，为相关领域的科研工作者提供一定的参考和启示。
通过本文的阐述，希望能够激发更多对硅和二氧化硅结构的研究和探索，推动相关领域的发展和进步。
2.正文2.1 硅的结构硅是地球上最丰富的元素之一，它的原子序数为14，电子排布为2, 8, 4。
在周期表中，硅位于第三周期、14族元素。
硅的原子结构具有四个价电子，因此每个硅原子可以形成四个共价键。
硅原子通过共价键形成硅晶体，硅晶体的晶格结构为菱面体结构。
硅的物理性质表现为高硬度、高熔点、高电阻率等特点。
高中化学最易错考点系列考点硅和二氧化硅新人教必修
考点13 硅和二氧化硅【考点定位】本考点考查硅和二氧化硅的性质与应用，明确二氧化硅是酸性氧化物，但能溶于HF酸的特殊性、硅的半导体性质及二氧化硅作光导纤维的应用。
【精确解读】1．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Si+2F2═SiF4、Si+4HF═SiF4↑+2H2↑、Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑；②在加热条件下，能与氧气、氯气等少数非金属单质化合Si+O2△SiO2、Si+2Cl2△4；（4）制备：在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅SiO2+2C 高温Si+2CO↑，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：Si+2Cl2△SiCl4，SiCl4+2H2高温Si+4HCl；2．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．3．二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：常温下性质不活泼；①不与水反应，不能跟酸(氢氟酸除外)发生反应．SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O(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，SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O (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)CaO+SiO 2高温CaSiO 3、Na 2CO 3+SiO 2高温Na 2SiO 3+CO 2↑(制玻璃)③具有弱氧化性 SiO 2+2C高温Si+2CO↑、SiO 2+2Mg高温Si+2MgO↑，SiO 2+3C高温SiC(金刚砂)+2CO↑；（3）二氧化硅的用途：①光导纤维的主要原料；②石英的主要成分是SiO 2，纯净的石英可用来制造石英玻璃；③玛瑙石含有有色杂质的石英晶体，可用于制造精密仪器轴承，耐磨器皿和装饰品。
硅和二氧化硅
硅和二氧化硅一、硅硅元素在地壳中的含量占第二位，全部以化合态存在。
1、物理性质：晶体硅是灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，是半导体，具有较高的硬度和熔点。
2、化学性质硅的化学性质不活泼，在化学反应中主要表现还原性。
在常温下，只能与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应；在加热条件下，能与氧气、氯气等少数非金属单质化合；在高温下才能跟氢气反应，表现弱氧化性，一般硅的氢化物只能用间接方法制得。
Si+O2SiO23、硅的制备⑴制粗硅粗硅是在电炉里用碳还原二氧化硅而制得SiO2+2C Si+2CO↑⑵制高纯硅将上面反应制出的粗硅，再与Cl2反应后，蒸馏出SiCl4，然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。
有关的反应方程式为；Si+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si+4HCl4、硅的用途：硅可用来制作合金；高纯硅可作半导体材料。
二、二氧化硅1、物理性质：二氧化硅是一种坚硬难熔的固体，硬度、熔点都很高。
2、化学性质：二氧化硅的化学性质很稳定，不能跟水及酸(氢氟酸除外)发生反应。
由于它是一种酸性氧化物，所以能跟碱性氧化物或强碱反应。
SiO2+4HF＝SiF4+2H2O(氢氟酸不能盛放在玻璃容器中)SiO2+CaO CaSiO3SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O(碱溶液不能盛在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中)3、特性：二氧化硅是一种特殊的酸性氧化物。
a．酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸，但二氧化硅却不能直接跟水化合，它的对应水化物(硅酸)只能用相应的可溶性硅酸盐跟酸作用制得。
b．酸性氧化物一般不跟酸作用，但二氧化硅却能跟氢氟酸起反应。
三、硅酸硅酸(H2SiO3)是不溶于水的弱酸，它的酸性比碳酸还弱。
四、硅酸盐1、硅酸盐的书写硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，其结构复杂，组成可用氧化物的形式表示。
一般从左到右依次为：活泼金属的氧化物活泼非金属的氧化物水，各氧化物之间用小点“·”相连。
例如：硅酸钠Na2SiO3(Na2O·SiO2)；镁橄榄石Mg2SiO4(2MgO·SiO2)；高岭石A12(Si2O5)(OH)4(A12O3·2SiO2·2H2O)2、硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，是一种矿物胶，可作粘合剂、防腐剂。
考点05 硅与二氧化硅的性质(要点总结)
2019-2020学年高一化学期末复习高频考点通关（人教版2019必修第二册）考点05 硅与二氧化硅的性质复习要点1.了解硅及二氧化硅的主要性质及应用。
2.了解高纯硅的工业制备方法。
核心梳理1．硅及其化合物特性(1)Si、SiO2都能与氢氟酸反应。
(2)常见单质中能与NaOH溶液反应产生H2的有金属Al，非金属Si。
(3)粗硅制备时，要隔绝空气，在电炉中进行，且生成的是CO而不是CO2。
(4)硅酸是不溶于水的弱酸。
2．硅单质的化学性质(1)在常温下，能与F2、氢氟酸和强碱溶液反应①与氟气反应：Si＋2F2===SiF4②与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑③与NaOH溶液反应Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑(2)加热和高温时，能与O2、Cl2、C等反应①与O2反应：Si＋O2===SiO2②与Cl2反应：Si＋2Cl2===SiCl4③与C反应：Si＋C===SiC3．硅的制备硅单质是由其氧化物制得的，主要分为两个阶段：(1)粗硅的制备：2C＋SiO2Si(粗硅)＋2CO↑(2)纯硅的制备：工业制备高纯硅的原理示意图典型例题 例1 半导体工业中，有一句行话：“从沙滩到用户”，即由SiO 2制取Si 。
制取过程中不涉及的化学反应是( )A ．2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑B ．SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2OC ．Si ＋2Cl 2=====高温SiCl 4D ．SiCl 4＋2H 2=====高温Si ＋4HCl【答案】B【解析】由SiO 2制取Si 时要先制得粗硅，反应为2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑，然后再进行提纯，反应依次为Si ＋2Cl 2=====高温SiCl 4、SiCl 4＋2H 2=====高温Si ＋4HCl 。
变式强化硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。
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＋O2SiO2Si＋2Cl2SiCl4（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 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。
高中化学-硅及二氧化硅
实验室有六种试剂，根据 它们各自的性质，必须选择适 当的试剂瓶盛放，请在对应的 各种试剂瓶和所装试剂之间进 行连线。
试剂 二氧化硅 氢氧化钠溶液 硝酸银晶体 氢氟酸 浓硫酸 氯水
试剂瓶 细口磨口塞 广口瓶 棕色细口磨口塞 细口橡皮塞 棕色广口瓶 细口塑料瓶
3、二氧化硅的用途
制光导纤维
石英制品
硅酸及硅酸盐
(1)硅酸：硅酸、原硅酸都不溶于水，属 于弱酸，其酸性比碳酸弱：
Na2SiO3+2HCl+H2O=2NaCl+H4SiO4↓
H4SiO4===H2SiO3+H2O(易) Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H4SiO4↓
（2）硅酸盐
结构复杂 种类繁多 用二氧化硅和金属氧化
物的形式表示其组成
5、工业制粗硅：
高温
SiO2+2C===Si+2CO
粗硅提纯 Si+2Cl2===SiCl4
*
SiCl4+2H2===Si+4HCl
能溶解硅且能放出氢气的是
（ C、D ）
A、浓盐酸
B、稀硫酸
C、氢氟酸
D、浓烧碱
6、用途：
高纯硅：半导体材料。 变压器铁芯
合金 （含硅4%的钢有导磁性） 耐酸设备
（含硅15%左右的钢有耐 酸性）
有三种元素X、Y、Z。X和Y位于周期表的同 一周期，可形成共价化合物XY2，此化合物在常 温下为气态。 Z和 X为同族元素，Z和 Y可形成 共价化合物 ZY2，此化合物在常温下为固态。 X 的单质跟 ZY2反应可生成Z的单质。Z的一种晶体 是很好的半导体材料。根据以上事实判断X、Y、 Z各为什么元素，写出上述有关反应的化学方程 式。
硅和二氧化硅简介
硅（Si）硅guī（台湾、香港称矽xī）是一种化学元素，它的化学符号是Si，旧称矽。
原子序数14，相对原子质量28.09，有无定形硅和晶体硅两种同素异形体，属于元素周期表上IVA族的类金属元素。
硅也是极为常见的一种元素，然而它极少以单质的形式在自然界出现，而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式，广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。
硅在宇宙中的储量排在第八位。
在地壳中，它是第二丰富的元素，构成地壳总质量的25.7%，仅次于第一位的氧（49.4%）。
目录◆原子硅◆元素硅◆总体特性◆硅的用途◆缺乏症◆高硅症◆工业制取纯硅原子硅硅原子位于元素周期表第IV主族，它的原子序数为Z=14，核外有14个电子。
电子在原子核外，按能级由低到高，由里到外，层层环绕，这称为电子的壳层结构。
硅原子的核外电子第一层有2个电子，第二层有8个电子，达到稳定态。
最外层有4个电子即为价电子，它对硅原子的导电性等方面起着主导作用。
正因为硅原子有如此结构，所以有其一些特殊的性质：最外层的4个价电子让硅原子处于亚稳定结构，这些价电子使硅原子相互之间以共价键结合，由于共价键比较结实，硅具有较高的熔点和密度；化学性质比较稳定，常温下很难与其他物质（除氟化氢和碱液以外）发生反应；硅晶体中没有明显的自由电子，能导电，但导电率不及金属，且随温度升高而增加，具有半导体性质[3]。
高纯硅电子转移.MP4元素硅元素描述：◆晶体硅为灰黑色，无定形硅为黑色◆密度2.32-2.34g/cm3◆熔点1410℃，沸点2355℃◆属于原子晶体，硬而有金属光泽，有半导体性质◆具有金刚石的晶体结构，电离能8.151电子伏特。
晶体硅的结构.flv◆化学性质：在常温下，除氟化氢以外，很难与其他物质发生反应，在高温下能与氧气等多种元素化合，不溶于水、硝酸和盐酸，溶于氢氟酸和碱液。
[2]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。
硅和二氧化硅教案
硅和二氧化硅教案硅和二氧化硅教案第二节硅和二氧化硅Ⅰ、教学目标1. 进一步运用元素周期律知识学习同主族元素及化合物性质的方法，并运用这些方法学习硅和二氧化硅。
2. 掌握硅和二氧化硅的重要性质和用途Ⅱ、教学重点和难点：（1）重点：二氧化硅的化学性质（2）难点：二氧化硅的化学性质Ⅲ、教学用品：多媒体二、二氧化硅(SiO2)二氧化硅与二氧化碳都是第ⅣA族元素形成的最高价氧化物，它们的性质是否相同呢？二氧化碳的物理性质是：常温常压下是无色无味的气体，能溶于水，密度比空气大。
化学性质是：本身不燃烧，一般情况下也不支持燃烧，能与水反应生成碳酸，能与碱反应，是酸性氧化物。
比较二氧化碳与二氧化硅的物理性质。
1．物理性质它是一种坚硬难熔的固体，不溶于水。
二氧化硅的化学性质与二氧化碳相比，是不是也有这么大的差异呢？阅读课本有关内容，并填写下表。
2．化学性质22从上表可以看出，二氧化硅能与碱反应生成相应的盐和水，是一种酸性氧化物，它不能溶于水得到相应的酸——硅酸。
硅酸只能通过间接方法得到（硅酸比碳酸弱，可通过硅酸盐与碳酸反应制得）。
酸性氧化物一般不与酸发生化学反应，而二氧化硅却能与氢氟酸发生反应，这也是工业上用氢氟酸雕刻玻璃的反应原理，属二氧化硅的特性。
我们可总结出二氧化硅的主要化学性质为：已知玻璃中含有SiO2，回答为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？（因为SiO2是酸性氧化物，能和碱起反应，容易使瓶塞和瓶颈粘在一起而不能打开。
）二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石，天然二氧化硅也叫硅石。
砂子的主要成分就是二氧化硅，石英的'主要成分也是二氧化硅，水晶是纯度较高的二氧化硅。
请大家看课本有关内容，了解它们的用途。
并总结出来。
3．用途二氧化硅可用来做光导纤维；石英可用来做石英钟、石英表，耐高温的石英玻璃；水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜片等，玛瑙为含有有色杂质的石英，可用于制造精密仪器轴承，耐磨器皿和装饰品等。
自然科学基础(化学)——硅及二氧化硅、二氧化碳的性质及应用
硅及二氧化硅、二氧化碳的性质及应用自然界中元素非常多，但不得不提的是硅与碳这两种元素。
说它们几乎统治了全球的志愿也不为过。
碳是构成有机物的基本元素，硅则是构成岩石和许多矿物质的基本元素，换句话来说，高山、泥沙、土壤等都是硅的化合物组成的。
在地壳中，硅的含量占地壳总质量的27%，仅次于氧；并且其化合物在地壳中的质量分数高达90%。
自然界中不存在游离态的硅，主要以二氧化硅和各种硅酸盐的形式存在。
我们常说结构决定性质，现在我们就用比较法，来接硅的结构。
同碳单质一样，硅单质有结晶形和无定形两种形态，我们通常所说的硅是黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
硅的导电性介于金属与绝缘体之间，是良好的半导体材料。
而硅属于原子晶体，所以我们不能像称呼二氧化碳分子那样称呼二氧化硅。
晶体硅与金刚石类似，结构稳定，因此熔点高、硬度大。
处于同族周期的元素具有相似的化学性质，碳和硅也不例外。
一、硅及二氧化硅性质及用途硅的化学性质主要体现在以下三个方面：1.硅与非金属反应例如，常温下硅能迅速与氟单质反应生成四氟化硅；加热时，硅还能与卤素单质反应生成相应的卤化硅；硅还可以与氧气反应生成二氧化硅等；2.硅与HF酸反应。
硅不与强酸反应，却与弱酸HF酸反应生成四氟化硅和氢气，这是硅的一个特性。
3.硅与碱反应。
生成硅酸盐，同时放出氢气。
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3+ H2↑自然界中没有单质硅，在工业上，利用粗硅与氯气反应得到四氯化硅，用氢气还原得到单质硅。
当科学家们发现晶体硅的半导体性能后，改变了我们的生活，硅的性能很快被应用到了集成电路、计算机芯片、光电池、通讯等领域。
此外硅的氧化物二氧化硅在生活中也是不可或缺的材料。
二、二氧化碳的用途大家听说过马尔代夫对吧？马尔代夫气候宜人、风景独特，吸引这无数游客纷至沓来，然而这个美丽独特的岛屿可能会在几十年后被海水覆盖，在世界上消失，罪魁祸首就是温室效应，那什么是温室效应呢？温室效应，又称“花房效应”，是大气保温效应的俗称。
化学——硅和二氧化硅
硅和二氧化硅一、硅1、硅的存在、含量、物理性质等：在自然界中， 游离态的硅，只有以 态存在的硅。
(二氧化硅和硅酸盐)在地壳中，它的含量仅次于 ，居第二位。
硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。
晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，它的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度也很大。
1 mol Si 有 mol Si —Si 键。
晶体硅是良好的半导体材料。
2、硅的化学性质：（性质不活泼）(1) 在常温下，硅的化学性质不活泼，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。
Si+H 2O+2NaOH=Na 2SiO 3+2H 2↑3 + 2 H 2↑ + 3 H 2OSi + 2 F 2 SiF 4 (气态)Si + 4HF(2) 在加热条件下，硅能跟一些非金属反应。
例如，加热时，研细的硅能在氧气中燃烧，生成二氧化硅并放出大量的热。
Si+O 2 Si + 2 H 2 Si + 2 Mg Si + C3、硅的工业制备：在工业上，用 在高温下还原 的方法可制得含有少量杂质的粗硅。
将粗硅提纯后，可以得到用作半导体材料的高纯硅。
4、硅的用途：①作为 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，还可制成太阳能电池。
②含硅4％(质量分数)的钢具有良好的导磁性，可用来制造变压器铁芯；③含硅15％(质量分数)左右的钢具有良好的耐酸性，可用来制造耐酸设备等。
二、二氧化硅1、二氧化硅的物理性质：①天然二氧化硅也叫硅石(透明的石英晶体，就是水晶)，是一种坚硬难 的固体。
溶于水，二氧化硅是 性氧化物，它对应的水化物是 （或 ）。
②SiO 2 有晶体SiO 2 （石英、水晶、玛瑙、砂子等）和无定形SiO 2 （硅藻土） 2、二氧化硅的化学性质（不活泼）：不与水反应，也不与酸( 除外)反应，但能与 性氧化物(CaO)或 (NaOH)反应生成盐。
(1)不与水反应： 硅酸 由二氧化硅与水反应直接制得。
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。
二氧化硅的性质与用途
二氧化硅的性质与用途二氧化硅，化学式SiO2，是一种无机化合物，又称为二氧化硅、二氧化矽、二氧化矽石或硅土。
它是地壳上含量最丰富的化合物之一，在自然界中广泛存在于岩石、砂土、河流、海滩等地方。
二氧化硅具有许多重要的性质和用途：1.物理性质：稳定性：二氧化硅在一般温度下是稳定的，并且具有很高的耐热性和化学稳定性。
它不溶于水和大部分溶剂，也不受酸、碱的侵蚀。
硬度：二氧化硅的硬度较高，在莫氏硬度中可以排在前几位，因此常被用作制作各种坚硬的物品，如玻璃、陶瓷等。
2.结构和形态：结晶性：二氧化硅具有多种结晶形态，最常见的是石英晶体，它具有六方晶系的结构。
石英晶体具有良好的透光性和光学性能，被广泛应用于光学仪器、太阳能电池等领域。
非晶性：除了结晶形态，二氧化硅还存在非晶态，如二氧化硅胶体。
这种非晶态的二氧化硅具有较大的比表面积和孔隙结构，因此具有较好的吸附性能，被广泛应用于催化剂、吸附剂、分离膜等领域。
3.应用领域：玻璃制造：二氧化硅是用于制造玻璃的重要原料之一、由于二氧化硅具有高熔点、高硬度和化学稳定性，因此可以制成各种类型的玻璃，如平板玻璃、光纤、光学器件等。
陶瓷工业：由于二氧化硅具有高熔点和化学稳定性，因此也被广泛用于陶瓷工业。
它可以用作陶瓷材料的增强剂、成型剂和稳定剂，用于制造各种陶瓷制品，如瓷器、陶器、瓷砖等。
阻燃材料：由于二氧化硅本身是一种无机材料，具有高熔点和耐高温性，因此可以作为一种有效的阻燃剂。
它在塑料、橡胶等材料中的应用可以提高材料的阻燃性能，减少火灾事故的发生。
电子领域：二氧化硅具有良好的电绝缘性能和光学性能，因此在电子领域有广泛的应用。
例如，它可以用于制造集成电路、光纤通信等器件，也可以用于制造电容器、电阻器等元件。
化妆品和食品工业：二氧化硅具有良好的吸油性能和吸湿性能，因此常被用于化妆品和食品工业中的吸油剂和流动剂。
它可以增加化妆品和食品的质地和稳定性。
总结起来，二氧化硅作为一种常见的化合物，在工业和生活中有许多重要的应用。
第二节 硅和二氧化硅
Si
Si O
二氧化硅
180° °
在二氧化硅晶体中， 个氧原子结合， 在二氧化硅晶体中，一个硅原子跟 4 个氧原子结合，同时每个氧原子跟 两个硅原子结合 实际上， 结合。 两个硅原子结合。实际上，二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子按 1 ：2 的比 例所成的立体网状结构的晶体。它的熔点（ 立体网状结构的晶体 例所成的立体网状结构的晶体。它的熔点（1723℃）沸点（2230℃）高，硬 ℃ 沸点（ ℃ 度大，不导电，难溶于一些常见的溶剂。 度大，不导电，难溶于一些常见的溶剂。
(2)加热时： (2)加热时：与某些非金属反应 加热时 Si+O2== SiO2
高温
Si+2H2=== SiH4（很难） 很难）
高温
Si+2Cl2=== SiCl4
工业制粗硅： 4、工业制粗硅：
SiO2+2C=== Si + 2CO↑ Si+2Cl2=== SiCl4 粗硅提纯： 粗硅提纯： 高温 SiCl4+2H2=== Si + 4HCl
12 . Na2SiO3+2HCl + H2O = H4SiO4↓+2NaCl
1. Si + O2== SiO2
2. Si + 4HF = SiF4 ↑+ 2H2↑ 高温 3. Si + C === SiC 4 . Si + 2NaOH+ H2O= Na2SiO3+ 2H2↑
5 . SiO2+ 2C === Si + 2CO↑ 6 .SiO2 + 4HF== SiF4↑+ 2H2O
高温 高温
高温
SiO2+ 2C === Si + 2CO↑ 高温 Na + KCl === NaCl + K↑
si基和sio2基
Si基和SiO2基是两种不同的化学物质，它们在化学性质和用途上存在明显的差异。
Si基通常指的是硅基，是一种广泛存在于自然界中的化合物，具有高熔点、高沸点和高热稳定性的特点。
硅基在材料科学、电子工业、航空航天、新能源等领域都有广泛的应用。
由于硅基材料具有介电性能好、热膨胀系数小、化学稳定性高等优点，因此被广泛应用于制造半导体器件、集成电路、光电子器件等高科技领域。
SiO2基则是一种以二氧化硅为主要成分的化合物，是一种无色透明的玻璃状物质，具有很高的硬度、粘度和脆性。
二氧化硅在陶瓷、玻璃、水泥等行业有着广泛的应用，是制备陶瓷、玻璃、耐火材料等传统材料的重要原料。
Si基和SiO2基的主要区别在于它们的化学组成和性质。
硅基是一种由硅元素组成的化合物，而二氧化硅基则是一种由二氧化硅组成的化合物。
在化学性质上，硅基具有高电负性和共价键结构，而二氧化硅基则具有很高的化学稳定性、耐酸性和耐碱性。
在用途方面，Si基和SiO2基也有明显的差异。
由于硅基具有优良的物理和化学性能，因此被广泛应用于制造各种高科技和传统材料制品。
而二氧化硅基则主要用于制备传统材料制品，如陶瓷、玻璃、水泥等。
总之，Si基和SiO2基虽然都是重要的化合物，但它们在化学组成、性质和用途上存在明显的差异。
在实践中，我们应该根据不同的应用场景和需求选择合适的材料，以发挥它们最佳的性能。
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。
硅和二氧化硅的反应方式
硅和二氧化硅的反应方式摘要：一、硅和二氧化硅的基本性质二、硅和二氧化硅的反应方式1.硅和二氧化硅直接反应2.硅和二氧化硅与其他物质的反应三、硅和二氧化硅的用途正文：硅和二氧化硅是两种重要的非金属元素，它们在自然界和工业领域中都有广泛的应用。
硅是一种半导体材料，具有特殊的电导性，因此在电子、电力等领域有着重要的应用。
而二氧化硅则是一种重要的无机化合物，具有良好的化学稳定性和高熔点，广泛应用于玻璃、陶瓷等工业领域。
硅和二氧化硅的反应方式主要有两种：一是硅和二氧化硅直接反应。
在高温条件下，硅和二氧化硅可以发生化学反应，生成硅单质。
这个反应的化学方程式为：SiO2 + 2C → Si + 2CO。
这个反应过程中，碳起到了还原剂的作用，将二氧化硅中的氧还原成了单质硅。
二是硅和二氧化硅与其他物质的反应。
例如，硅和氢氧化钠反应可以生成硅酸钠和氢气。
这个反应的化学方程式为：Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2。
这个反应过程中，氢氧化钠起到了碱的作用，与硅发生酸碱反应，生成硅酸钠和氢气。
硅和二氧化硅的用途也非常广泛。
硅主要用于微电子技术，如集成电路、太阳能电池等。
二氧化硅则广泛应用于玻璃、陶瓷、水泥等工业领域，还可以作为催化剂、吸附剂等。
此外，硅和二氧化硅还可以用于制备硅酸盐矿物，如石英玻璃、硅藻土等，这些矿物在建筑、化工、医药等领域具有广泛的应用。
总之，硅和二氧化硅作为一种重要的非金属元素，在工业领域和日常生活中都有着广泛的应用。
它们的反应方式多种多样，可以与多种物质发生化学反应，生成各种有用的化合物和矿物。
硅和二氧化硅的反应方式
硅和二氧化硅的反应方式
（最新版）
目录
1.硅和二氧化硅的化学性质
2.硅和二氧化硅的反应条件
3.硅和二氧化硅的反应过程
4.硅和二氧化硅反应的产物
5.硅和二氧化硅反应的应用
正文
硅和二氧化硅的反应方式
硅是一种非金属元素，化学符号为 Si，它在自然界中以单质和化合物的形式存在。
二氧化硅，化学式为 SiO2，是硅最常见的化合物，它是一种无色、无臭、不溶于水的固体。
硅和二氧化硅的化学性质
硅的化学性质比较活泼，它可以与许多元素形成化合物。
在自然条件下，硅主要以硅酸盐的形式存在，硅酸盐是由硅和氧与其他元素结合形成的化合物。
二氧化硅的化学性质比较稳定，它不与水反应，也不与大多数酸反应。
然而，二氧化硅可以与碱性物质反应，生成硅酸盐。
硅和二氧化硅的反应条件
硅和二氧化硅在高温下可以发生反应，生成硅酸盐。
反应的条件是高温和碱性环境。
硅和二氧化硅的反应过程
硅和二氧化硅的反应过程比较复杂，它涉及到多个步骤。
首先，硅和
氧气反应，生成二氧化硅。
然后，二氧化硅与碱性物质反应，生成硅酸盐。
最后，硅酸盐与其他元素结合，形成硅酸盐矿物。
硅和二氧化硅反应的产物
硅和二氧化硅反应的产物是硅酸盐。
硅酸盐是一种含有硅和氧的化合物，它与硅和二氧化硅的化学性质不同。
硅和二氧化硅反应的应用
硅和二氧化硅反应在自然界中广泛存在，它是硅酸盐形成的重要途径。
硅和二氧化硅
Ca(Al2Si3O10) · 3H2O CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O KAlSi3O8
K2O· Al2O3 · 6SiO2
注意事项：1、氧化物之间用 “·” 隔开 2、前后原子个数守恒 3、按金属活泼顺序 4、系数为分数时化为整数
小结: 一、硅
1、结构 2、物性 3、化性 4、制法、存在、用途 二、二氧化硅 1、物性 2、化性 3、存在、用途 三、硅酸盐
3、比较碳酸和硅酸的酸性，如何来证明？ 酸性：H2CO3
>
H2SiO3
Na2SiO3+CO2 +H2O =H2SiO3 +Na2CO3
4、怎样由SiO2制取硅酸？
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 实验
3、二氧化硅的存在和用途
存在： 硅石 玛瑙 水晶 石英
光导纤维 玛瑙首饰 高级工艺品
石英玻璃
石英手表 石英钟 精密仪器轴承
分为:晶体(石英和水晶)
无定形(硅藻土)
二氧化硅
眼镜
玛瑙
三、硅酸盐
• 结构复杂 种类繁多 • 用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成 硅酸钠 高岭石 钙沸石 正长石 金属氧化物 ·二氧化硅 ·水 Na2SiO3 Na2O•SiO2 Al2(Si2O5)(OH)4
Al2O3·2SiO2·2H2O
3、硅的化学性质
（1）在常温下，硅的化学性质不活泼 • 只与氟气、氢氟酸和强碱反应 • 不与氧气、氯气、硫酸、硝 酸等起反应 Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4↑ +2H2 ↑ Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ （2）加热时，硅可与氧气、氯 Si+O2=SiO2 Si+2Cl2=SiCl4 气等非金属反应 硅 显 还 原 性
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硅及其二氧化硅的化学性质
教学重点：硅及其二氧化硅的化学性质
教学过程：
引入：本节主要学习硅及二氧化硅的化学性质。
阅读：教材硅在自然界的存在形式一段。
讲述：硅的分布与存在
展示：硅单质的图片
阅读：硅的物理性质一段
讲解：硅的物理性质。
展示：晶体硅的图片。
讨论：根据所学的碳以及元素周期律的知识，归纳出一些硅的化学性质。
小结：硅的化学性质。
常温下化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其它物质反应。
加热条件下，硅能跟一些非金属反应。
简介：硅的工业制法。
用碳在高温下还原二氧化硅的方法制得粗硅。
与氯反应生成的SiCl4液体通过精馏，除去其中的硼、砷等杂质。
然后用氢气还原。
归纳：硅的用途。
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。
展示：太阳能电池的图片。
简要介绍：二氧化硅的结构，播放二氧化硅结构的动画。
展示：二氧化硅的图片
小结：二氧化硅的物理性质和用途。
对比：让学生根据二氧化碳的性质推断二氧化硅的主要化学性质。
归纳：二氧化硅是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，但是它不能与水反应。
能与氢氟酸、碳酸钙、碳酸钠（制玻璃的主要反应）固体等反应。
介绍：硅酸盐组成的表示方法并练习用氧化物形式表示高岭石和钙长石。
硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。
表示方法：金属元素氧化物写在前面，再写SiO2，最后写H2O；氧化物之间用“·”隔开。
课堂练习：
1．下列有关物质的用途（括号中为用途）错误的是（）
（A）锗和硅（半导体材料）
（B）二氧化硅（制光导纤维）
（C）水玻璃（用作粘合剂）
（D）原硅酸（用作耐火材料）
2．将过量的二氧化碳分别通入①氯化钙溶液②硅酸钠溶液③次氯酸钙溶液④饱和碳酸钠的溶液，最终溶液中有白色沉淀析出的是（）
（A）①②③④（B）②④（C）①②③（D）②③④
参考答案：D；B。
（说明：教师可以根据本班具体情况增加硅酸的部分内容。
指出其酸性比碳酸还弱。
）板书设计：
硅
1．分布与存在：
存在：没有游离态，只有化合态
分布：自然界中分布广泛，在地壳中居第二位，仅次于氧。
是构成矿物和岩石的主要成分。
2．物理性质
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。
硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度大。
导电性介于导体和绝缘体之间。
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。
（不稳定）
4．硅的工业制法
；；。
5．用途
二氧化硅
1．物理性质和用途
2．化学性质；
3．硅酸盐组成的表示方法。