二氧化硅知识点分类

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。

第1课时二氧化硅和硅酸[学习目标定位] 1.了解硅在自然界中的存在形式，硅酸盐产品的组成和重要用途。

2.了解二氧化硅的结构、性质和用途。

3.了解硅酸的制备、性质和应用。

一二氧化硅1.硅元素在地壳中的含量是26.3%，仅次于氧。

硅元素在自然界中主要以氧化物及硅酸盐的形式存在，原因是硅是一种亲氧元素。

2.硅的氧化物为二氧化硅，俗名为硅石，天然二氧化硅分为结晶形(如方石类、水晶等)和无定形(如硅藻土)。

根据日常生活中的实例描述二氧化硅的物理性质：坚硬固体、不溶于水、熔点高。

3.列表比较二氧化碳和二氧化硅的性质。

CO2＋H2O H2CO3归纳总结二氧化硅的结构与性质(1)二氧化硅与二氧化碳的物理性质差异较大的原因是物质晶体结构不同。

二氧化硅晶体结构如图：二氧化硅晶体是由Si原子和O原子按1∶2的比例所组成的立体网状结构的晶体。

(2)二氧化硅的化学性质有稳定性强，与水、一般酸不反应，能与氢氟酸反应，能与碱、碱性氧化物反应。

1.下列叙述中，正确的是()A.自然界中存在大量的单质硅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，能跟酸或碱溶液发生化学反应D.自然界中硅元素都存在于石英中答案B解析自然界中硅元素含量很高，但都以化合态形式存在，A项错误；硅元素是亲氧元素，主要以氧化物和硅酸盐的形式存在，D项错误；二氧化硅的性质稳定，C项错误。

2.由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成的混合粉末。

现取两份该混合粉末试样进行实验。

(1)将一份混合粉末溶于过量的盐酸，得到沉淀X和滤液Y，沉淀X为________，滤液Y中含有的阳离子主要是______________，向滤液Y中加入过量NaOH溶液，得到的沉淀是____________________。

(2)将另一份混合粉末溶于过量NaOH溶液，发生反应的离子方程式为_________________。

答案(1)SiO2Al3＋、Mg2＋、Fe3＋、H＋Mg(OH)2、Fe(OH)3(2)SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O、Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O二硅酸1.硅酸的制备：按表中实验操作要求完成实验，并将观察到的实验现象及有关结论填入表中：2.写出上述实验中反应的化学方程式。

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。

二氧化硅的化学性质教学方案(设计) 【教材分析】在学本节课之前，学生已经学习了二氧化硅的物理性质，对二氧化硅也有了一定的了解，这对下面更深入学习其化学性质提供了帮助，有利于降低学生对新知识的“陌生感”。

除此之外，硅元素与碳元素在同一主族，其化学性质相似，所以，可以通过回忆初中所学二氧化碳的化学性质来学习二氧化硅的化学性质。

这样有利于降低学生对新知识学习的难度，学生的学习负担比较轻，有利于学习积极性的保护和培养。

【学生情况分析】一、学生心理情况有关研究表明：中学生在初中与高中两个不同阶段，由于年龄特点、生理素质、生活环境、后天教育等方面的差异，会表现出不同的心理特点。

而高一年级又处于这两个阶段的过度时期，这个时期的心理变化会使学生遇到的学习问题主要有以下几个方面：1、在学习中仍处于被动状态初中学生受小学保姆型教育的影响，大多数情况下，常常把教师视为权威，在教育活动中自觉不自觉的扮演着被动的客体身份，容易受到老师说服教育的感染，习惯依赖“拐杖”蹒跚学步。

刚上高一，大部分学生虽然自我意识加强，但还是适应了中学疏导型教育方式，在学习中仍处于被动状态，在学习中缺乏主动性和创新性。

2、教学方法的不适应初到高一新集体，面对一个个新老师，他们会慢慢发现相对于初中的老师，高中的老师更偏向引导学生去学习新的知识，鼓励学生学会归纳总结，用新知识去解决生活中的问题。

而刚开始时有些同学会发现自己跟不上老师的讲课进度，也不向老师请教，很容易产生急躁的情绪，时间长了甚至会排斥该老师该学科。

3、学习任务与学习方法之间的不协调随着目标的转移，相应地学习任务也增加了许多，同学们可能都感觉到现在比初三时还要累，几乎天天都在做作业仍做不完许多资料，严重感到压力太大。

同时，随着学习阶段的提高和老师的改变，相应地学习方法也应该随之改变，但学生仍然按照初中的学习方法来学习，就导致了学习方法的不适应。

二、针对这些学生主要遇到的问题，我们可以采用：1、从日常生活中接触到的含二氧化硅的物质（如：水晶）开始，来学习硅的重要化合物，降低了认识难度。

化学硅有关知识点总结硅的物理性质硅是一种灰白色的晶体固体，具有金属性光泽。

在常温下，硅是一种不活泼的物质，不与酸、碱以及大部分常见氧化剂反应。

硅是半导体材料的重要组成部分，可以用来制造集成电路和太阳能电池板等高科技产品。

硅在自然界中还以二价、四价等多种形式存在，如二氧化硅、多硅酸盐和硅酸盐等。

这些形式具有不同的化学性质，从而在地球化学和材料科学领域有着不同的应用。

硅的化学性质硅的化学性质主要表现为在常温下不与酸、碱及大部分氧化剂发生反应。

但是，当高温高压下，硅与氧、氢、氮、卤素等元素都能发生化学反应。

硅的四价化合物是最常见的化合物，包括二氧化硅（SiO2）和硅酸盐等。

在工业和科学领域，二氧化硅是一种重要的原料，用于制备硅酸盐、硅酸及其他硅化合物。

硅的应用硅是一种十分重要的元素，在材料科学、电子工业、太阳能等领域都有着广泛的应用。

其中，硅材料主要用于制备集成电路芯片、太阳能电池板等高科技产品。

此外，硅在冶金、有机合成、橡胶工业等领域也有着广泛的应用。

在集成电路芯片制造过程中，硅晶圆是重要的材料之一，用于制备芯片的基底。

硅晶圆上通过特殊工艺刻蚀和沉积多层金属、氧化物、多晶硅等物质，从而制备集成电路芯片。

硅材料的高纯度和良好的电学性能使其成为集成电路制造中不可或缺的材料。

在太阳能领域，硅是制备太阳能电池板的重要原料。

太阳能电池板是一种高效的可再生能源，通过将太阳能转化为电能，广泛应用于户外照明、通信设备、航空航天等领域。

硅材料的优良导电性和光学性能使其成为太阳能电池板的理想材料。

此外，硅还被应用于冶金、有机合成、橡胶工业等领域。

在冶金工业中，硅铁合金是一种重要的合金材料，用于制备不锈钢、合金钢等产品。

在有机合成领域，硅化合物被广泛应用于合成有机化合物，如硅烷、硅醇等。

在橡胶工业中，硅材料被用于制备硅橡胶，用于生产密封材料、保温材料等。

总结硅是一种重要的化学元素，具有重要的应用价值。

它在材料科学、电子工业、太阳能等领域有着广泛的应用，是现代工业发展的重要支撑。

二氧化硅知识点分类教学文案一、简介二氧化硅是一种无机化合物，化学式为SiO2，被广泛运用于材料学、化学工程、陶瓷工艺等领域。

它具有优异的物理性质和化学性质，是一种重要的功能性材料。

本文将对二氧化硅的分类、性质、应用领域以及制备方法进行详细介绍。

二、分类1.晶体二氧化硅：晶体二氧化硅是由SiO2分子通过共价键连接形成的晶体结构。

在自然界中，晶体二氧化硅以石英晶体的形式存在，具有高硬度、耐高温、耐腐蚀的特点。

石英晶体广泛应用于光学、电子、通信等领域。

2.各向同性二氧化硅：各向同性二氧化硅是一种无定形的硅氧化合物，具有均匀的化学组成和物理性质。

它可用于光学涂层、填充材料、催化剂等方面。

3.各向异性二氧化硅：各向异性二氧化硅是一种非晶态的硅氧化合物，具有不同的化学组成和物理性质。

它在光学器件、光纤通信、太阳能电池等领域有广泛应用。

三、性质1.物理性质：（1）高熔点：晶体二氧化硅的熔点为1713℃，具有良好的高温稳定性。

（2）无定形性：各向同性二氧化硅是无定形的硅氧化合物，具有均匀的化学组成和物理性质。

（3）硬度大：石英晶体是世界上最硬的矿物之一，硬度为7，具有良好的耐磨性。

2.化学性质：（1）化学稳定性：二氧化硅具有良好的化学稳定性，不易与酸、碱等物质发生反应。

（2）吸湿性：二氧化硅具有较强的吸湿性，可以用作湿度调节剂。

（3）光学性质：晶体二氧化硅具有较好的透明性和折射率，可用于光学器件制造。

四、应用领域1.材料学领域：二氧化硅作为一种功能性材料，在材料学领域有广泛的应用。

它可以用于制造高温材料、光学材料等。

石英晶体被广泛应用于光学、电子、通信等领域。

2.化学工程领域：二氧化硅在化学工程领域有着重要的应用。

它可以用作催化剂、填充材料等，具有良好的催化性能和吸附性能。

3.陶瓷工艺领域：二氧化硅在陶瓷工艺领域有广泛应用。

它可以用于制作高温陶瓷、电子陶瓷等，具有优异的耐热性和耐腐蚀性。

五、制备方法1.溶胶-凝胶法：溶胶-凝胶法是一种常用的制备二氧化硅的方法。

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五年2018-2022高考化学真题按知识点分类汇编18-碳元素及其化合物-二氧化硅（含解析）一、单选题1．（2022·山东·高考真题）实验室制备4KMnO 过程为：①高温下在熔融强碱性介质中用3KClO 氧化2MnO 制备24K MnO ；②水溶后冷却，调溶液pH 至弱碱性，24K MnO 歧化生成4KMnO 和2MnO ；③减压过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，再减压过滤得4KMnO 。

下列说法正确的是A ．①中用瓷坩埚作反应器B ．①中用NaOH 作强碱性介质C ．②中24K MnO 只体现氧化性D ．2MnO 转化为4KMnO 的理论转化率约为66.7%2．（2022·湖南·高考真题）铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：下列说法错误的是A ．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料B ．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率C ．合成槽中产物主要有36Na AlF 和2CO D ．滤液可回收进入吸收塔循环利用3．（2022·浙江·统考高考真题）关于化合物()3FeO OCH 的性质，下列推测不合理的是A ．与稀盐酸反应生成3FeCl 、3CH OH 、2H OB ．隔绝空气加热分解生成FeO 、2CO 、2H OC ．溶于氢碘酸(HI)，再加4CCl 萃取，有机层呈紫红色D ．在空气中，与2SiO 高温反应能生成()233Fe SiO4．（2022·浙江·统考高考真题）下列说法不正确的是A ．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维B ．高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明C ．氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料D ．用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏5．（2022·浙江·统考高考真题）尖晶石矿的主要成分为24MgAl O (含2SiO 杂质)。

已知：4222230MgAl O (s)+4Cl (g)=MgCl (s)l (g)+2O (A g) 2+l ΔH>C 。