化学-高中一年级-硅及其重要的化合物(二)

非金属及其化合物一、硅及其化合物 Si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。

（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。

3、硅酸（H2SiO3）：（1）物理性质：不溶于水的白色胶状物，能形成硅胶，吸附水分能力强。

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。

硅及其重要的化合物第一课时教学目标知识技能：在学习碳族元素知识的基础上，进一步认识硅的晶体结构、性质和用途。

能力培养：通过联系碳的已学知识来学习硅的新知识，有助于培养学生对新旧知识进行归纳比较的逻辑思维能力；通过金刚石的结构，培养学生的空间想像能力。

科学思想：通过定量和定性分析，认识晶体类型与晶体主要物理性质的关系，进一步渗透结构决定性质的观点。

科学品质：在学生从书本和课堂汲取知识的同时，介绍我国古今科学家的重大发明和当代国内外的新技术、新成果。

在大量的直观感性材料的陪衬下，使化学学习不再使人感到枯燥乏味而是生动有趣；为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁。

有助于学生开阔眼界，提高科技文化素养。

理解更多的现代相关科学理论与技术。

科学方法：通过对硅晶体样品、金刚石球棍模型、硅晶体常温超真空扫描隧道显微镜图像的观察，进行“观察方法”这一自然科学方法的指导。

重点、难点理解掌握晶体微粒种类及其相互间作用力与晶体类型关系；晶体类型与晶体主要物理性质的关系；掌握理论知识指导学习硅元素性质知识的方法；培养空间想像能力，会把平面图想像成空间结构，又能把空间结构表示在平面图上。

教学过程设计续表续表结构，空间网状结构。

性质特点为硬度大，熔、沸续表质的认识。

化学方程式。

续表附1：常温下以超真空扫描隧道显微镜为手段通过用探针拨出硅晶体表面的硅原子在晶体硅表面形成规整的“中国”字样图形，这两个字的“笔画”宽度为2nm，为目前已知最小汉字。

附2：碳和硅化学性质对比投影↑附3：硅的应用树状图第二课时教学目标知识技能：让学生理解二氧化硅的晶体结构，掌握二氧化硅的化学性质，了解其用途；并对硅酸的组成、性质及硅酸盐的组成和用途形成初步的认识；培养学生一定的操作技能。

重点、难点培养学生的阅读能力、自学能力；用对比的方法理解和掌握知识的能力，分析问题的思维能力。

科学思想：通过二氧化硅和硅酸钠知识的学习，培养学生树立物质科学品质：通过展示水晶样品和二氧化硅的结构模型，让学生感受到化学世界里美的感染与激励，激发学生的求知欲和学习兴趣；通过对二氧化硅和硅酸盐用途的讨论，让学生体会到化学与社会的紧密联系，增强学生学习化学的情感需要；通过对我国陶瓷发展史的讨论，激发学生的爱国热情。

硅及其化合物知识点硅的基本概念硅是一种化学元素，化学符号为Si，原子序数为14。

它是地壳中含量第二多的元素，仅次于氧。

硅是一种非金属元素，具有半导体性质，广泛应用于电子工业。

硅的原子结构类似于碳，具有四个价电子，因此它可以形成四个共价键。

硅与氧结合形成二氧化硅（化学式SiO2），是一种常见的无机化合物，也是地壳中最主要的成分之一。

硅的化合物通常由硅原子与其他元素的化合物组成，如硅酸盐、硅烷等。

硅化合物在材料科学、电子工业、化学工业等领域具有重要的应用价值。

硅的性质和用途硅的物理性质：•硅是一种银白色晶体，具有金属光泽。

•硅是一种半导体材料，其导电性介于导体和绝缘体之间。

•硅具有较高的熔点和沸点，熔点约为1414℃，沸点约为3265℃。

硅的化学性质：•硅在常温下与大多数酸和碱不发生反应。

•硅可以与氧反应形成二氧化硅，与氟反应形成氟化硅等。

硅的应用：•电子工业：硅是半导体材料的主要成分，广泛用于制造集成电路、太阳能电池等。

•材料科学：硅的高熔点和耐高温性能使其在高温合金、陶瓷材料等方面有广泛应用。

•化学工业：硅化合物被广泛用于制造硅胶、硅橡胶、硅油等化学产品。

•建筑工业：硅酸盐是建筑材料中常见的成分，如水泥、玻璃等。

硅的化合物1. 二氧化硅（SiO2）二氧化硅是最常见的硅化合物，也是硅的主要氧化物。

它存在于自然界中的石英、石英砂、石英石等矿物中。

二氧化硅具有高熔点、高硬度和良好的绝缘性能，因此被广泛用于制造玻璃、陶瓷、光纤等。

2. 硅酸盐硅酸盐是一类含有硅酸根离子（SiO4）的化合物。

常见的硅酸盐包括长石、石英、云母等。

硅酸盐在建筑材料、陶瓷等方面有广泛应用。

3. 硅烷（SiH4）硅烷是一种由硅和氢组成的化合物，化学式为SiH4。

它是一种无色、有毒的气体，在常温下不稳定，容易分解。

硅烷被广泛用于制造光纤、半导体材料等。

4. 硅酸（H4SiO4）硅酸是一种无机酸，化学式为H4SiO4。

它是一种无色、无味的液体，具有较强的腐蚀性。