高一必修一化学第四章知识点：无机非金属材料的主角——硅

无机非金属材料的主角—硅【学习目标】1、掌握硅、二氧化硅的物理、化学性质，粗硅的制法；2、认识硅酸盐作为无机非金属材料的特性及其用途。

【要点梳理】（1）由于玻璃的成分中含有SiO 2，故实验室盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞。

（2）未进行磨砂处理的玻璃，在常温下是不易被强碱腐蚀的。

（3）因为氢氟酸腐蚀玻璃，与玻璃中的SiO 2反应，所以氢氟酸不能用玻璃瓶保存，而应保存在塑料瓶或铅皿中。

2．二氧化硅的用途常被用作石英表中的压电材料，高性能的现代通讯材料——光导纤维。

3．二氧化硅的结构特点在SiO 2晶体中，每个Si 周围结合4个O ，Si 在中心，O 在4个顶角；许多这样的四面体又通过顶角的O 相连接，每个O 为两个四面体所共有，即每个O 与2个Si 相结合。

实际上，SiO 2晶体是由Si 和O 按1∶2的比例所组成的立体网状结构的晶体。

由结构可知，二氧化硅的化学性质很稳定。

要点二、硅酸（H 2SiO 3） 1．硅酸的性质硅酸是一种白色胶状物质，不溶于水，能形成胶体。

硅酸经干燥脱水形成硅酸干凝胶——“硅胶”。

硅酸的酸性很弱，比碳酸的酸性还弱，在与碱反应时只能与强碱反应。

如：H 2SiO 3+2NaOH==Na 2SiO 3+2H 2O 。

硅酸的热稳定性很差，受热分解为SiO 2和H 2O 。

2．硅酸的制取由于SiO 2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的。

Na 2SiO 3+2HCl=H 2SiO 3↓+2NaCl ，Na 2SiO 3+CO 2+H 2O=H 2SiO 3↓+Na 2CO 3（证明酸性：H 2CO 3＞H 2SiO 3）。

要点三、硅酸盐1．硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。

一般不溶于水，稳定性高。

它是构成岩石和土壤的主要成分，硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常用氧化物的形式来表示其组成。

例如：硅酸钠Na 2SiO 3（Na 2O·SiO 2），高岭石Al2Si2O5(OH)4（Al2O3·2SiO2·2H2O）。

必修一高一级化学第四章知识点总结：无机非金属材料的主角---硅知识点1二氧化硅和硅酸一、二氧化硅1.存在：地球上存在的二氧化硅.其存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石。

2.结构(1)SiO2晶体的基本结构单元呈四面体形，每个Si原子周围结合4个O，每个O 原子跟2个Si相结合，Si与O 原子按1：2的比例组成立体网状结构的晶体。

(2)石英晶体是结晶的二氧化硅，石英中无色透明的晶体叫水晶，具有彩色环带状或层状的称为玛瑙，沙子中含有小粒的石英晶体。

3.物理性质：SiO2难溶于水，熔点很高，硬度很大。

4.化学性质(1)不活泼性：常温下，与水不反应，氢氟酸是惟一可以与之反应的酸，化学方程式：SiO2+4HF=SiF4uarr;+2H2O玻璃中含SiO2，所以可以用氢氟酸来雕刻玻璃，氢氟酸必须用塑料瓶盛装。

(2)具有酸性氧化物的通性：①与碱性氧化物反应：SiO2+CaOCaSiO3②与烧碱溶液反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O盛NaOH等碱性溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因：玻璃的成分中含有SiO2被碱腐蚀生成有粘性的矿物胶Na2SiO3 会将玻璃塞与玻璃瓶粘在一起打不开。

5.用途(1)沙子是基本的建筑材料。

(2)纯净的SiO2是现代光学和光纤制品的基本原料。

(3)用石英和玛瑙制作饰物和工艺品。

二、硅酸 1.硅酸的性质(1)是一种很弱的酸,酸性:H2SiO3△(2)不稳定(比H2CO3稳定)受热易分解：H2SiO3==H2O+SiO2 (3)硅酸在水中的溶解度很小。

2.硅酸的制备(1)硅酸的酸酐为SiO2，因其不溶于水也不与水反应，所以一般不能直接用SiO2制备硅酸。

(2)可通过可溶性的硅酸盐与其他酸反应制得，所生成的H2SiO3易聚合形成胶体溶液-----硅酸溶胶;硅酸浓度较大时则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶;硅酸凝胶干燥脱水硅酸干凝胶，又称为硅胶，吸附水分能力强，常用作干燥剂，也用作催化剂的载体。

高一化学无机非金属材料的主角硅知识点总结对于硅，化学符号为Si，旧称矽，有无定形硅和晶体硅两种同素异形体，属于元素周期表上第三周期，IVA族的类金属元素。

硅也是极为常见的一种元素，不过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，广泛存有于岩石、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26.4%，仅次于第一位的氧(49.4%)。

硅是人体必需的微量元素之一。

占体重的0.026%。

硅与骨软骨及结蒂组织的代谢有密切的关系，对于骨质疏松症具有很好的治疗作用。

硅不但能够促动骨软骨胶原、蛋白多糖的合成，而且还促动结蒂组织的形成，并作为结蒂组织的组分起着结构的作用。

硅的缺乏对生长发育及骨的代谢都有一定的影响。

硅是维持人体正常生命活动不可缺少的必需微量元素，主要存有于高纤维食物、谷类皮中以及根茎类蔬菜中。

食物来源：硅存有于高纤维食物、谷类皮中以及根茎类蔬菜，而肉、鱼和乳类含量较少。

食物在精制时易丢失，如全燕麦含量为460mg/100g，而精制后仅有13mg/100g。

全大米含36mg/100mg，精制后为7mg/100g，水也是硅的主要摄入来源，水中硅含量为2～12mg/L。

科学研究表明，硅的平均摄取数值仍然是20 - 30毫克/天。

硅主要经过消化和呼吸道进入人体。

一般人群主要通过饮食及含硅的药物(如抗酸剂三硅化镁)摄入硅，而一些职业人群主要通过呼吸道吸入硅。

在自然界不存有游离的元素硅，硅的吸收率依不同的结合形式而有很大不同。

硅酸铝和二氧化硅都不易吸收，吸收率约1%。

而一些有机硅吸收率可达30%～50%。

一些因素如衰老和雌激素减少可明显降低吸收硅的水平。

进入消化道的硅，可经胃肠黏膜吸收入血和淋巴系统，但吸收过程尚不清楚。

硅随血液循环分布到全身各组织，然后主要通过尿液排出，在尿液中可能以正硅酸镁的形式存有。

脱落的皮肤细胞、毛发、指(趾)甲也是硅丢失的途径。

高一化学教材解析之第四章第一节无机非金属材料的主角——硅教材•梳理与拓展知识点一二氧化硅和硅酸1.硅在自然界中的存在(1)含量硅在地壳中的含量占第二位，仅次于氧。

(2)原子结构特点硅的原子结构示意图为最外层有4个电子，和碳一样，其原子既不易失去(3)硅元素的存在硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在，它们占地壳质量的90%以上。

在自然界中，没有游离态的硅，只有化合态的硅。

2.二氧化硅(1)二氧化硅的存在SiO2是硅最重要的化合物，其存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石。

石英晶体是结晶的二氧化硅，其中无色透明的晶体叫水晶，具有彩色环带状或层状的称为玛瑙。

沙子中含有小粒的石英晶体。

(2)二氧化硅的结构SiO2晶体有多种晶型，其基本结构单元如图所示：该结构为四面体结构，每个Si周围有4个O，而每个O跟2个Si相结合，所以SiO2是由Si和O按原子个数比为1∶2所组成的具有立体网状结构的晶体，如图所示。

⑶物理性质SiO2的网状结构决定SiO2是不溶于水的固体，熔、沸点高，硬度大。

⑷化学性质①SiO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，在一定条件下能与碱性氧化物和碱反应生成盐。

SiO2是硅酸的酸酐，但不与水反应。

a.可以与强碱如NaOH等反应，方程式为：SiO2 + 2NaOH＝Na2SiO3 + H2O特别提醒盛放NaOH （或其他碱性）溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，要用橡胶塞，因玻璃的主要成分之一是SiO 2,会与NaOH 在常温下反应生成Na 2SiO 3，特别是瓶颈的磨砂部分更易与NaOH 反应。

b.与碱性氧化物反应，如CaO 反应，化学方程式为：SiO 2+ CaO CaSiO 3 。

c.高温条件下，SiO 2可与Na 2CO 3、CaCO 3等盐反应。

Na 2CO 3 + SiO 2Na 2SiO 3 + CO 2↑ SiO 2 + CaCO 3CaSiO 3 + CO 2↑②特性与氢氟酸(HF)反应——HF 是唯一可以与SiO 2发生反应的酸。

必修⼀化学第四章第⼀节⽆机⾮⾦属材料的主⾓硅⼀、重点知识（⼀）硅的性质与⽤途1.存在形式：2.物理性质：3.化学性质：4.制法：5.⽤途：（⼆）⼆氧化硅及其性质1.物理性质：2.结构单元：3.化学性质：4.⽤途及存在5.注意：（三）硅酸和硅酸盐的性质1.硅酸：2.硅酸钠：3.硅酸盐表⽰⽅法：（四）拓展：碳酸、硅酸⽐较，强酸制弱酸、弱酸制强酸1.碳酸、硅酸⽐较：2.强酸制弱酸：3.弱酸制强酸：第⼀节⽆机⾮⾦属材料的主⾓——硅知识点⼀⼆氧化硅的性质及应⽤1．下列叙述正确的是()A．因SiO2不溶于⽔，故SiO2不是酸性氧化物B．能与SiO2反应的酸⼀定含有HFC．SiO2的化学性质活泼，能与酸或碱的溶液发⽣化学反应D．SiO2是酸性氧化物，不溶于任何酸溶液2．SiO2和CO2都具有的性质是()A．都能与⽔反应B．都能与强碱溶液反应⽣成盐和⽔C．熔、沸点都很低D. 常温下都是固体3．下列溶液中可以盛放在玻璃瓶中，但不能⽤磨⼝玻璃塞的是()A．硝酸钠溶液B．氢氟酸C．氢氧化钠溶液D．氯化钠溶液4．下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是()A．CO2和SiO2都能与碱及碱性氧化物反应B．CO2和SiO2与⽔反应分别⽣成相应的酸C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物D．CO2和SiO2都是由相应的分⼦构成的知识点⼆硅酸的性质及应⽤5．能证明碳酸的酸性⽐硅酸强的事实是()A．CO2溶于⽔⽣成碳酸，SiO2不溶于⽔也不能与⽔直接反应⽣成硅酸B．在⾼温条件下，SiO2能与Na2CO3反应C．SiO2的熔点⽐CO2的熔点⾼D．CO2通⼊到Na2SiO3溶液中⽣成⽩⾊絮状沉淀6．下列说法中，错误的是()A．硅酸是不挥发性酸，它与⾷盐反应⽣成氯化氢B．氢氟酸能与玻璃发⽣化学反应，所以氢氟酸要存放在塑料瓶中C．⽔玻璃有黏性，所以要存放在带橡胶塞的试剂瓶中D．烧碱溶液能腐蚀玻璃并⽣成硅酸钠，所以烧碱溶液要存放在带橡胶塞的玻璃瓶中7．将过量的CO2分别通⼊下列溶液中，最终有⽩⾊沉淀析出的是()①CaCl2溶液②Na2SiO3溶液③NaAlO2溶液④饱和Na2CO3溶液⑤Ca(OH)2溶液中A．①②③④⑤B．②③④C．②④⑤D．①②④知识点三硅酸盐性质及表⽰⽅法、硅的性质及应⽤8．下列关于硅酸盐的说法正确的是()A．硅酸盐中的阴离⼦都是SiO2－3B．硅酸盐都难溶于⽔C．通常⽤氧化物的形式表⽰硅酸盐的组成，说明硅酸盐就是由各种氧化物组成的D．Na2SiO3是⼀种最简单的硅酸盐，其⽔溶液可⽤作黏合剂9．下列关于硅的说法不正确的是()A．硅是⾮⾦属元素，但它的单质是灰⿊⾊有⾦属光泽的固体B．硅的导电性介于⾦属和⾮⾦属之间，是良好的半导体C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发⽣反应D．加热到⼀定的温度时，硅能与氧⽓、氢⽓等⾮⾦属反应10．硅被誉为“⽆机⾮⾦属材料的主⾓”，下列物品⽤到硅单质的是() A．陶瓷餐具B．⽯英钟表C．计算机芯⽚D．光导纤维11．下列关于硅酸盐的说法正确的是()A．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表⽰其组成B．⽔玻璃长期暴露在空⽓中会变质是因为发⽣了氧化还原反应C．⼟壤和沙⼦的主要成分是硅酸盐D．⽔泥、玻璃和⽔晶的主要成分都是硅酸盐12．下列关于硅和硅的化合物的叙述，不正确的是()①⼆氧化硅的晶体结构与⾦刚⽯相似，都是⽴体⽹状结构②硅是地壳中含量最多的⾮⾦属元素③晶体硅是良好的半导体材料④⼆氧化硅是制造光导纤维的重要原料⑤SiO2分⼦是由两个氧原⼦和⼀个硅原⼦组成的⑥SiO2是酸性氧化物，它可溶于⽔⽣成硅酸A．①②⑥B．①⑤⑥C．③④⑤⑥D．②⑤⑥13．下列说法正确的是()A．⽯英玻璃和普通玻璃成分相同B．⼯艺师可⽤盐酸刻蚀玻璃制作⼯艺品C．由⽯英沙制备单晶硅不涉及氧化还原反应D．Si可⽤于信息存储，SiO2可⽤于光纤通讯14．(双选)素有“⽔晶之乡”美称的江苏东海县盛产⽔晶，现存于国家地质博物馆的⽔晶⼤王就出⾃东海县。

高中化学必修一知识点(第四章上)学习化学除了最基本的预习、听课、复习、做题、总结以外，还要把每一个过程做到极致，今天小编在这给大家整理了高中化学必修一知识点(第四章)，接下来随着小编一起来看看吧!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。