无机非金属材料的主角——硅

《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思1. 引言1.1 硅的重要性硅是一种极其重要的无机非金属材料，广泛应用于各个领域。

其重要性主要表现在以下几个方面：硅是一种重要的半导体材料。

在电子行业中，硅被广泛用于制造各种电子器件，如集成电路、太阳能电池等。

由于硅具有良好的半导体性能和稳定的化学性质，使得它成为电子行业中不可或缺的材料之一。

硅在建筑材料领域也有重要应用。

硅酸盐材料在建筑领域中被广泛应用，如水泥、陶瓷等。

硅材料的高强度、耐火性和耐腐蚀性，使其成为建筑材料中的主要组成部分之一。

硅在化工领域也有广泛的应用。

硅氧烷、硅醇等有机硅化合物在化工生产中被广泛应用于润滑剂、橡胶填料、涂料等领域，发挥着重要的作用。

1.2 无机非金属材料的介绍无机非金属材料是一类极为重要的材料，它们在现代工业生产和科学研究中发挥着重要的作用。

无机非金属材料具有多样的物理性质和化学性质，涵盖了广泛的领域，如电子、光学、磁性、隔热、耐高温等。

这类材料通常具有较高的熔点和硬度，同时具有独特的特性，例如光学透明性、电绝缘性、化学稳定性等。

无机非金属材料可以分为多种类型，如硅、氧化物、氮化物、碳化物等，每种材料都有其独特的应用和制备方法。

硅作为无机非金属材料中的一种主要材料，在现代工业中扮演着重要的角色，广泛应用于半导体工业、太阳能电池、光电子器件等领域。

硅具有良好的导电性、光学性能和机械强度，是一种非常重要的无机非金属材料。

在工业生产和科学研究中，研究和应用无机非金属材料具有重要的意义，可以推动材料科学和工程技术的发展。

2. 正文2.1 硅的物理性质硅是一种常见的无机非金属材料，具有许多重要的物理性质。

硅是一种灰色的晶体固体，通常呈现出类似于钻石的结构。

硅的密度很低，只有2.33克/立方厘米，使得它成为一种较为轻盈的材料。

硅的熔点很高，达到了1414摄氏度，使得硅在高温环境下依然能够保持稳定的性质。

硅还具有良好的电特性，是一种半导体材料。

第１讲无机非金属材料的主角 —硅考纲要求：1.了解硅单质及其化合物的主要性质及应用。

2.了解硅单质及其化合物对环境质量的影响。

[循着图示·想一想][特色特性·记一记]1．特殊的用途：Si ——半导体材料、太阳能电池板 SiO 2——光导纤维H 2SiO 3——硅胶可作干燥剂Na 2SiO 3(水玻璃)——黏合剂、耐火阻燃材料2．特殊的表示方法：硅酸盐可以用氧化物的形式表示 如Na 2SiO 3→Na 2O·SiO 2 3．特殊的性质：(1)Si 与NaOH 溶液的反应： Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑(2)SiO 2能溶于氢氟酸：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O (3)H 2CO 3的酸性强于H 2SiO 3：Na 2SiO 3＋H 2O ＋CO 2===Na 2CO 3＋H 2SiO 3↓ (4)粗硅的制备：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2C O↑考点一 应用广泛的非金属单质——硅[教材知识层面]1．硅元素的原子结构硅元素位于元素周期表中第三周期ⅣA族，原子结构示意图为；在自然界中均以化合态形式存在。

2．硅单质的性质 (1)物理性质：硅单质为灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性。

(2)化学性质——还原性。

①与氢氟酸反应的化学方程式：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑；②与NaOH 溶液反应的化学方程式：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑； ③与O 2反应：Si ＋O 2△,SiO 2。

3．硅单质的用途半导体材料、太阳能电池、合金材料。

[高考考查层面]命题点1 硅单质的特性非金属的一般规律 硅的特性硅还原性强于碳2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑ 非金属与强碱溶液反应一般不产生H 2 硅可与强碱溶液反应产生H 2： Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑ 非金属一般不与非氧化性酸反应Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑[典题示例]判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

第四章　非金属及其化合物第一讲　无机非金属材料的主角——硅(计时：45分钟　满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)1．下列说法中，不正确的是( )A．SiO2是酸性氧化物，但不与水反应B．泡花碱属于盐类C．明矾和漂白粉均可用于自来水的杀菌、消毒D．玻璃和陶瓷都属于传统硅酸盐材料解析　明矾中的铝离子水解得到氢氧化铝胶体，其具有吸附作用，可以净水但不能杀菌、消毒；漂白粉具有强氧化性，具有杀菌、消毒作用。

答案　C2．下列关于硅的说法中，不正确的是( )A．硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体B．硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，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反应D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应解析　晶体硅虽然外形像金属(有金属光泽)，但实际上属于非金属；硅既有金属性，又有非金属性，其导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。

硅的化学性质不活泼(尤其是在常温下)，但常温下仍能与氟气、氟化氢和NaOH溶液等发生反应，加热至一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属发生反应。

答案　C3．下列离子方程式不正确的是( )A．向烧碱溶液中通入过量的二氧化碳：2OH－＋CO2===CO＋H2OB．向纯碱溶液中通入足量的二氧化碳：CO＋CO2＋H2O===2HCOC．向水玻璃中通入少量二氧化碳：SiO＋CO2＋2H2O===H4SiO4↓＋COD．向氢氧化钠溶液中加入硅：Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑解析　向烧碱溶液中通入过量的CO2的离子方程式为OH－＋CO2===HCO，A项错误。

答案　A4．有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。

下列关于硅的说法不正确的是( )A．高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片B．硅可由二氧化硅还原制得C．低温时硅与水、空气、盐酸、硝酸、硫酸不反应，但能与氢氟酸反应D．自然界硅元素的贮量丰富，并存在大量的单质硅解析　自然界中无单质硅存在。

无机非金属材料的主角—硅例题解析【例1】下列两个反应的反应原理是否存在矛盾?为什么?①Na2SiO3＋CO2＋H2O H2SiO3↓＋Na2CO3②siO2＋Na2CO 3Na2SiO3＋CO2↑解析：本题利用CO2、SiO2、Na2SiO3、H2CO3、H2SiO3等化合物的性质，考查同学们的逻辑推理能力以及思维的敏捷性和深刻性。

反应①是在溶液中进行的反应，反应之所以能够发生，是由于酸性H2CO3＞H2SiO3，反应符合“强酸制弱酸”的复分解反应原理；而反应②是在高温熔融状态下的反应，由于CO2可从熔融体中逸出，使得反应可以发生，而与酸性H2CO3＞H2SiO3无关。

答案：不矛盾；原因见上。

点评：①是在水溶液中进行的复分解反应，②是固体与固体之间的反应（非水条件）；①是常温下的反应，②是高温条件下的反应。

两个反应的条件不同，实质上没有可比性，因为它们的反应原理、反应条件与本质均不同。

【例2】写出以SiO2为原料制备H2SiO3的化学方程式___________________________。

解析：SiO2难溶于水，不能与水发生反应，这样就只能先用SiO2与其他物质先作用生成硅酸盐，再根据硅酸是弱酸，用硅酸盐与酸作用来制备硅酸。

答案：SiO2＋2NaOH Na2SiO3＋H2ONa2SiO3＋2HCl2NaCl＋H2SiO3↓或Na2SiO3＋CO2＋H2O Na2CO3＋H2SiO3↓Na2SiO3＋2CO2＋2H2O2NaHCO3＋H2SiO3↓点评：一般来说，受热易分解的酸或碱，其对应的氧化物则不能与水反应，如H2SiO 3H2O＋SiO2，则SiO2不能与水反应；Cu（OH）2CuO＋H2O，则CuO不能与水反应。

硅酸不能溶于水，且不能溶于（HCl、H2SO4、HNO3等）强酸。

不溶于强酸的物质还有：CuS、Ag2S、PbS、HgS、AgCl、AgBr、AgI、BaSO4等。

第一节无机非金属材料的主角—硅B一、选择题：本小题共11小题,每小题5分,共55分1．下列说法正确的是A．SiO2溶于水显酸性B．CO2通入水玻璃可得硅酸C．SiO2是酸性氧化物,它不溶于任何酸D．SiO2晶体中不存在单个SiO2分子2．下列关于碳和硅的叙述中不正确的是A．金刚石和晶体硅都是原子晶体B．地壳中硅元素比碳元素含量多C．自然界里碳元素化合物比硅元素化合物种类多D．碳和硅的氧化物都是分子晶体3．下列说法正确的是A．SiO2溶于水显酸性B．CO2通入水玻璃中可得到原硅酸C．SiO2是酸性氧化物,它不溶于任何酸D．因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2,所以硅酸的酸性比碳酸强4．10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应,产生,则此样品中可能含有的杂质是A．KHCO3和MgCO3B．MgCO3和SiO2C．K2CO3和SiO2D．无法确定5．下列物质中不与二氧化硅反应的是A．烧碱B．氢氟酸C．硝酸D．生石灰6．石墨炸弹爆炸时,能在方圆几百米范围内撒下大量的石墨纤维,造成输电线、电厂设备损坏;这是由于石墨A．有剧毒B．易燃、易爆C．能导电D．有放射性7．下列关于二氧化硅的说法中,错误的是A．二氧化硅也叫硅酐B．二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成C．不能用二氧化硅跟水直接作用制取硅酸D．二氧化硅既能与氢氟酸反应,又能与烧碱反应,所以它是两性氧化物8．纯净的碳酸氢钙试样在高温下分解,当剩余的固体物质质量为原试样质量一半时,碳酸氢钙的分解率是A．50％B．75％C．％D．100％9．二氧化硅是酸酐的原因是A．它溶于水得相应的酸B．它对应的水化物是可溶性强酸C．它与强碱溶液反应只生成盐和水D．它是非金属氧化物10．下面关于硅的叙述中,正确的是A．硅的非金属性比碳强,只有在高温下才能跟氢气起化合反应B．硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位C．硅的化学性质不活泼,在自然界中可以以游离态存在D．硅在电子工业中,是重要的半导体材料11．证明生石灰中既混有石英,又混有石灰石的正确方法是A．加入过量的盐酸,观察是否有气泡冒出B．加入过量的烧碱溶液,观察是否有固体溶解C．加热至高温,观察是否有气泡冒出,是否有硅酸钙生成D．先加过量的盐酸搅拌,观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出,投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解二、填空题：40分12．实验室中盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞,是因为用化学方程式表示___________________________;13．物质A是一种高熔点化合物,不溶于H2SO4、硝酸,却溶于氢氟酸；C是一种气体；D是白色胶状沉淀；E是白色固体;A、B、C、D、E之间的转化如右图,试推断：A．________；B．_______；C．_______；D．________；E．________;14．有A、B、C、D四种含硅元素的物质,它们能发生如下反应：1C与烧碱溶液反应生成A和水；2A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀D；3B在空气中燃烧生成C;4C在高温下与碳酸钙反应生成D和一种气体；5C在高温下与碳反应生成单质B;根据上述变化,写出A、B、C、D的化学式;15．写出以SiO2为原料制备H2SiO3的化学方程式___________________________; 三、简答题：5分16．下列两个反应的反应原理是否存在矛盾为什么①Na2SiO3＋CO2＋H2O H2SiO3↓＋Na2CO3②siO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑答案及详解：1．BD解析：SiO2不溶于水；SiO2是Si—O键结合而成的空间网状的原子晶体,其中Si、O 原子个数比为1∶2,不存在单个的“SiO2”分子;SiO2是酸性氧化物,但不与水和一般酸反应,常温下只能与氢氟酸反应;H2CO3的酸性比H2SiO3强,故CO2通入Na2SiO3溶液中可发生反应：CO2＋Na2SiO3＋H2O Na2CO3＋H2SiO3↓;正确选项为B、D;2．D3．B解析：SiO2是一种难溶于水的固体,故A是不正确的;SiO2可与HF作用,故保存氢氟酸时不能使用玻璃瓶;SiO2可与Na2CO3在高温条件下反应是因为生成的CO2气体能不断地从反应体系中逸出,从而促进平衡向正反应方向移动,而并非因为H2SiO3酸性比H2CO3强; 4．B解析：10gCaCO3刚好相当于,完全反应时恰好可放出的CO2;若其中含有杂质,则应是一个产生CO2的能力强的等质量的情况产生比CaCO3更多的气体和另一个产生CO2的能力不如CaCO3或干脆不产生CO2的物质组成的混合物,符合该条件的只有B项;5．C解析：一般而言,酸性氧化物不与酸起反应,但SiO2与HF的反应是此规律的特例;由二氧化硅的化学性质知,SiO2能与NaOH、HF、CaO反应,但不能与HNO3反应;6．C解析：学习中要将基础知识与实际应用相联系,解题时要善于捕捉关键信息;本题主要考查石墨的性质;根据题干中信息“造成输电线、电厂设备损坏”,可分析知与石墨物理性质中的导电性相关;7．BD解析：酸酐与对应的酸中心元素化合价相同,SiO2和H2SiO3的化合价相同,所以SiO2尽管难溶于水,但它仍是硅酸的酸酐,A正确；SiO2为原子晶体,故SiO2不能表示其分子组成,即二氧化硅中并不存在SiO2分子,B错误；二氧化硅难溶于水,且不与水反应,无法直接与水反应制取硅酸,C正确；SiO2与HF酸反应的方程式为：SiO2＋4HF SiF4↑十2H2O,SiF4不是盐,SiO2与HF酸反应只是一种特殊情况,所以不能说SiO2是两性氧化物,D错误;8．D 解析：CaHCO 321003CaCO ＋ 6222CO O H ＋↑① CaCO 3CaO ＋CO 2↑②由①可知当CaHCO 32全部分解后,剩余固体质量大于一半,所以只有②也发生反应才有可能使质量减少一半;又因为CaHCO 32稍加热就分解,而CaCO 3必须在高温下才分解;即当CaCO 3发生分解时,CaHCO 32已全部分解完毕;9．C 解析：SiO 2是酸酐的原因应当是它与强碱溶液反应只生成盐和水,它不溶于水,对应的酸H 2SiO 3也不是强酸,故应选C;10．D 解析：硅的非金属性比碳弱,A 项错；硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位,排名前四位的是O 、Si 、Al 、Fe,所以B 项错；硅在自然界中是以化合态存在的,所以C 项也错,答案应选D;11．D 解析：SiO 2不溶于除氢氟酸以外的酸,CaO 、CaCO 3均可溶于盐酸且CaCO 3溶于盐酸有气泡生成,SiO 2可以溶于NaOH 溶液;本题应选D;12．2NaOH ＋SiO 2Na 2SiO 3＋H 2O13．SiO 2 Na 2SiO 3 CO 2 H 4SiO 4 H 2SiO 314．Na 2SiO 3 Si SiO 2 CaSiO 315．不矛盾；原因见上;解析：本题利用CO 2、SiO 2、Na 2SiO 3、H 2CO 3、H 2SiO 3等化合物的性质,考查同学们的逻辑推理能力以及思维的敏捷性和深刻性;反应①是在溶液中进行的反应,反应之所以能够发生,是由于酸性H 2CO 3＞H 2SiO 3,反应符合“强酸制弱酸”的复分解反应原理；而反应②是在高温熔融状态下的反应,由于CO 2可从熔融体中逸出,使得反应可以发生,而与酸性H 2CO 3＞H 2SiO 3无关;点评：①是在水溶液中进行的复分解反应,②是固体与固体之间的反应非水条件；①是常温下的反应,②是高温条件下的反应;两个反应的条件不同,实质上没有可比性,因为它们的反应原理、反应条件与本质均不同;16．SiO 2＋2NaOHNa 2SiO 3＋H 2O Na 2SiO 3＋2HCl 2NaCl ＋H 2SiO 3↓或Na 2SiO 3＋CO 2＋H 2O Na 2CO 3＋H 2SiO 3↓Na 2SiO 3＋2CO 2＋2H 2O2NaHCO 3＋H 2SiO 3↓解析：SiO2难溶于水,不能与水发生反应,这样就只能先用SiO2与其他物质先作用生成硅酸盐,再根据硅酸是弱酸,用硅酸盐与酸作用来制备硅酸;点评：一般来说,受热易分解的酸或碱,其对应的氧化物则不能与水反应,如H2SiO3H2O＋SiO2,则SiO2不能与水反应；CuOH2CuO＋H2O,则CuO不能与水反应;硅酸不能溶于水,且不能溶于HCl、H2SO4、HNO3等强酸;不溶于强酸的物质还有：CuS、Ag2S、PbS、HgS、AgCl、AgBr、AgI、BaSO4等;。

《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思无机非金属材料在现代高科技产业中发挥着重要的作用，其中最重要的代表之一就是硅。

硅是地壳中含量最多的化学元素，在自然界中以硅石的形式存在。

因其良好的物理特性和化学稳定性，硅被广泛应用于电子、光纤、太阳能等领域。

本文主要介绍硅及其应用，并对其教学与实践进行反思。

硅是一种非金属元素，其原子结构中有14个电子，其中4个为价电子。

这种特殊的电子结构使得硅具有良好的半导体性能。

硅原子通过共价键与周围的硅原子形成晶格结构，形成晶体硅。

晶体硅具有高熔点、硬度大、化学稳定等特点，是制造集成电路的重要材料。

硅的应用领域广泛，尤其在电子行业中发挥着重要作用。

硅晶体通过掺杂和氧化等工艺制作成片状，作为集成电路的基底。

硅片上制作出的微细线路能够实现电流的传输和信息的处理，使得计算机、手机、电视等电子产品得以实现高速、高效的工作。

硅还用于制作光电器件，如光纤通信设备和太阳能电池等，为人类的通信和能源供给提供了重要支撑。

在教学中，对于硅材料的学习不仅有助于学生对于无机非金属材料的认识，还能培养学生的实验操作能力和科学思维。

教师可以通过实验展示硅材料的制备和性质，让学生亲自操作，观察实验现象，提升学生的实践能力。

教师也可以通过扩展实验，引导学生思考硅材料在现代科技领域的应用，激发学生对于科学研究的兴趣。

在教学实践中，也面临着一些问题和挑战。

硅材料是一种高纯度的材料，其制备比较复杂，需要一定的实验操作技能和设备支持。

这对于一些基础薄弱的学生来说可能有一定的难度。

硅材料在实验操作过程中存在一定的安全风险，如硅石的粉尘吸入可能对呼吸系统造成损伤。

在教学中需要加强实验室安全意识的培养，确保学生的安全。

专题12 无机非金属材料的主角-硅1．下列说法正确的是( )A．因为晶体硅有熔点高硬度大的性质，所以被用来做芯片B．工业上用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含有少量杂质的硅C．合金熔点、硬度都低于成分金属，钢是用量最大用途最广的合金D．工业生产玻璃、水泥都须要用到的原材料是石英砂【答案】B【解析】A. 晶体硅是重要的半导体材料，所以被用来做芯片，不是因为其有熔点高硬度大的性质，故A错误；B. 焦炭有还原性，工业上用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含有少量杂质的硅，故B正确；C. 合金熔点一般低于成分金属，但硬度大于成分金属，故C错误；D. 玻璃的原料为石英、纯碱和石灰石，水泥的原料是黏土和石灰石，所以都用到石灰石，故D错误。

2．世界第一条大面积碲化镉薄膜“发电玻璃”生产线最近在成都投产，该材料是在玻璃表面镀一层碲化镉薄膜，光电转化率高。

下列说法错误的是A．一般玻璃含有二氧化硅B．该发电玻璃能将光能完全转化为电能C．碲化镉是一种无机化合物D．应用该光电转化技术可削减温室气体排放【答案】B【解析】A. 一般玻璃的主要成分是二氧化硅，故A正确；B. 该发电玻璃光电转化率高，但不能将光能完全转化为电能，故B错误；C. 碲化镉属于无机化合物，故C正确； D. 应用该光电转化技术，提高了光电转化率，能够削减温室气体排放，故D正确。

3．有科学家提出，硅是“21世纪的能源”，下面有关硅的叙述中，正确的是（）A．硅单质化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在全部的元素中居第一位C．硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在D．硅在电子工业中，是重要的半导体材料【答案】D【解析】A. 硅单质化学性质不活泼，但在常温下与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，故A错误；B. 硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在全部的元素中居其次位，在地壳中的含量在全部的元素中居第一位的是氧元素，故B错误；C. 硅是亲氧元素，在自然界中以化合态的形式存在，故C错误；D. 硅的导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料，故D正确。

第四章第一讲无机非金属材料的主角-硅1．化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法错误的是()A．“天宫一号”中使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料B．为防止中秋月饼等富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入硅胶C．用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料，实现“碳”的循环利用D．小苏打可用于某些食品加工行业中【答案】B【解析】硅胶是用于吸水防潮的而不是防氧化。

2．下列各项叙述中正确的是()A．硅是光导纤维的主要成分B．生产普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和黏土C．玛瑙、水晶饰品在保养时不能与强碱溶液接触D．SiO2与某些酸碱均能反应，故它是两性氧化物【答案】C【解析】光导纤维的主要成分是SiO2，A错误；生产普通玻璃的主要原料有纯碱、石灰石和石英，B错误；玛瑙、水晶的主要成分是SiO2，能与强碱反应，C正确；酸中只有氢氟酸能与SiO2反应且生成物不是盐与水，SiO2不是两性氧化物，D错误。

3．下列叙述正确的是()A．利用高纯硅可以制成光电池，将光能直接转化为电能B．CO、CO2均易与血红蛋白结合而中毒C．从SiO2制备高纯Si的过程反应中只涉及置换反应D．SiO2和H2O反应可直接制备H2SiO3【答案】A【解析】高纯硅的其中一个用途就是制成光电池；CO2与血红蛋白不结合；从SiO2制备高纯Si的过程反应中还涉及化合反应；SiO2和H2O不反应。

4．下列离子方程式的书写正确的是()A．水玻璃中通入过量二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋＋CO2－3＋H2SiO3B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)2＋2CO2===Ca2＋＋2HCO－3C．硅与氢氟酸的反应：Si＋4H＋＋4F－===SiF4↑＋2H2↑D．二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O【答案】D【解析】Na2SiO3是强电解质，应拆成Na＋、SiO2－3，且应生成HCO－3，A错；B项正确写法是CO2＋OH－===HCO－3；C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H＋和F－。

必修一-第四章-第一节-无机非金属材料的主角——硅【要点梳理】要点一、硅（Si）硅在地壳中的含量为26.3%，仅次于氧元素，主要以化合态存在（SiO2、硅酸盐），是矿物岩石的主要成分1.种类及结构单质硅分为晶体和无定形两种，晶体硅的结构与金刚石类似2.晶体硅的性质（1）物理性质：灰黑色具有金属光泽的固体，熔点高（1410℃）、硬度大、质地脆，可作半导体（2）化学性质：常温下化学性质稳定，可与氟气、氢氟酸和强碱反应，不与其他物质发生反应硅和氟气反应：Si + 2F2＝ SiF4硅和氢氟酸反应：Si + 4HF ＝ SiF4↑+ 2H2↑硅和氢氧化钠溶液反应：Si + 2NaOH + H2O ＝ Na2SiO3 + 2H2↑硅在氧气中加热：Si + O2 △SiO2规律总结：硅与烧碱溶液反应的实质是：Si+3H2O △H2SiO3+2H2↑； H2SiO3+2NaOH ＝ Na2SiO3+2H2O从分步反应看，起氧化作用的只是H2O，而NaOH既不是氧化剂又不是还原剂，仅为反应物。

其电子转移情况为：3.硅的工业制法4.硅的用途：半导体材料，太阳能电池、计算机芯片和耐酸设备等要点二、二氧化硅（SiO2）1.存在：存在形态为结晶形（如石英）和无定形（如硅藻土），统称为硅石。

水晶、玛瑙、光导纤维的主要成分是SiO2，沙子中含有小粒的石英晶体2.结构：SiO2晶体是立体空间网状结构，每个Si原子结合4个O，每个O结合2个Si，N（Si）：N（O）=1：2 3.物理性质：熔点高、硬度大、不溶于水的无色透明晶体或白色粉末。

4.化学性质：（1）稳定性：不与水、一般的酸反应，但能与HF反应（2）具有酸性氧化物的性质：与CaO反应：SiO2 + CaO 高温CaSiO3与NaOH反应：SiO2 + 2NaOH ＝ Na2SiO3 + H2O5.用途：（1）建筑材料（2）制光导纤维（3）制石英坩埚6.二氧化碳与二氧化硅性质比较SiO2CO2类别酸性氧化物酸性氧化物主要存在环境岩石、石英、沙子和硅藻土空气结构化学式意义仅表示Si、O的原子个数比为1：2 CO2分子构成晶体中有无单个分子无有物理性质无色透明晶体或白色粉末无色无味气体，密度比空气大，能溶于水（常温下体积比为1：1）化学性质与碱性氧化物反应SiO2 + CaO高温CaSiO3CO2 + CaO ＝ CaCO3与碱反应SiO2 + 2NaOH ＝ Na2SiO3 + H2O CO2 + 2NaOH ＝ Na2CO3 + H2O与盐反应SiO2 + Na2CO3高温Na2SiO3 + CO2↑Na2CO3 + CO2 + H2O ＝ 2NaHCO3与水反应不反应CO2 + H2O ＝ H2CO3与C反应SiO2 + 2C高温Si + 2CO↑ C + CO2高温2CO 与HF反应SiO2 + 4HF ＝ SiF4↑+ 2H2O相互转化SiO2 + Na2CO3高温Na2SiO3 + CO2↑Na2SiO3 + CO2 + H2O ＝ Na2CO3 + H2SiO3↓H2SiO3SiO2 + H2O要点诠释：（1）由于玻璃的成分中含有SiO2，故实验室盛放碱性溶液的试剂瓶用橡皮塞，不用玻璃塞（2）因为氢氟酸腐蚀玻璃，与玻璃中的SiO2反应，所以氢氟酸不能用玻璃瓶保存，应保存在塑料瓶或铅皿中要点三、硅酸（H2SiO3）1.硅酸的制备实验步骤：向Na2SiO3溶液中滴加酚酞试液，然后滴入稀盐酸实验现象：滴加酚酞后溶液呈红色，滴加稀盐酸后溶液变为无色，有白色胶状物质生成结论:Na2SiO3溶液呈碱性，生成难溶于水的H2SiO3。

高考化学复习无机非金属材料的主角——硅1．(2019·厦门检测)《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无砂粘土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举火”，“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。

下列说法错误的是( )A．粘土是制砖瓦和水泥的主要原料B．“燃薪举火”使粘土发生复杂的物理化学变化C．沙子的主要成分为硅酸盐D．泥坯烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦解析：由题目的“择取无砂粘土而为之”，说明粘土是制砖瓦和水泥的主要原料，所以选项A正确。

“燃薪举火”是提供高温的环境，使粘土发生复杂的物理化学变化，选项B正确。

沙子的主要成分为二氧化硅，选项C错误。

粘土中有一定量的Fe元素，泥坯烧制后自然冷却成红瓦(含氧化铁)，浇水冷却时C与水反应得到CO和H2，将三价铁还原为二价，形成青瓦，选项D正确。

答案：C2．大多数物质的俗名是根据其特殊的物理性质或用途得来的。

下列物质的俗名与化学式或用途不相符的一组是( )答案：A3．(2019·大同模拟)有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列说法正确的是( ) A．晶体硅具有半导体性质，可用于生产光导纤维B．玻璃中含有的SiO2可与NaOH溶液反应，故常用NaOH溶液雕刻玻璃纹饰C．陶瓷、水泥、石英玻璃都属于硅酸盐材料D．硅酸盐Na2Fe2Si3O9用氧化物的形式可表示为Na2O·2FeO·3SiO2解析：晶体硅具有半导体性质，可用于生产电脑芯片，二氧化硅可用于制造光导纤维，A不正确；玻璃中含有的SiO2可与NaOH溶液反应，但不能用NaOH溶液雕刻玻璃纹饰，因为玻璃表面是光滑的，该反应太慢，B不正确；陶瓷、水泥属于硅酸盐材料，石英玻璃的主要成分是二氧化硅，C不正确；硅酸盐Na2Fe2Si3O9用氧化物的形式可表示为Na2O•2FeO•3SiO2，D正确。

答案：D4．(2019·哈师大附中一模)下列说法不正确的是( )A．SiO2能与HF反应，因此可用HF刻蚀玻璃B．向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶C．氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，化学式为Si3N4D．石英是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能解析：SiO2能与HF反应，因此可用HF刻蚀玻璃，A正确；向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶，B正确；氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，化学式为Si3N4，C正确；硅是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能，不是石英，D错误，答案选D。

高一化学必修三知识点总结：无机非金属材料—硅导读：本文高一化学必修三知识点总结：无机非金属材料—硅，仅供参考，如果觉得很不错，欢迎点评和分享。

一、硅元素：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)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)物理：熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好化学：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，是酸性氧化物，在一定的条件下能与碱性氧化物反应SiO2+4HF==SiF4↑+2H2OSiO2+CaO===(高温)CaSiO3SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O不能用玻璃瓶装HF，装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。

三、硅酸(H2SiO3)酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小，由于SiO2不溶于水，硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。

Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl硅胶多孔疏松，可作干燥剂，催化剂的载体。

四、硅酸盐硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称，分布广，结构复杂化学性质稳定。

一般不溶于水。

(Na2SiO3、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3：可溶，其水溶液称作水玻璃和泡花碱，可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。

常用硅酸盐产品：玻璃、陶瓷、水泥五、硅单质与碳相似，有晶体和无定形两种。

晶体硅结构类似于金刚石，有金属光泽的灰黑色固体，熔点高(1410℃)，硬度大，较脆，常温下化学性质不活泼。

第1节无机非金属材料的主角——硅——硅酸1.纯二氧化硅可用下列流程制得。

下列说法不正确的是()A．X可用作木材防火剂B．步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3＋H2SO4===H2SiO3↓＋Na2SO4C．步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2来代替D．步骤Ⅲ若在实验室完成，一般在蒸发皿中进行2.下列变化不能一步实现的是()A．Na2SiO3―→H2SiO3B．H2SiO3―→SiO2C．SiO2―→H2SiO3D．SiO2―→Na2SiO33.在存放照相机、显微镜、食品和药品的包装盒中常发现一些袋装透明的胶状颗粒，该颗粒的主要作用是干燥，其成分是()A．活性炭B．氯化钠C．硅胶D．小苏打4.下列关于硅酸的说法正确的是()A．硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得B．用反应Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3(胶体)制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的性质C．因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应D．硅胶可用作袋装食品的干燥剂5.下列关于碳酸(H2CO3)和硅酸(H2SiO3)的说法中不正确的是()A．两者均为弱酸B．两者均可使紫色石蕊溶液变红色C．CO2气体通入Na2SiO3溶液中可以制得硅酸D．两者受热时均可以分解6.下列关于硅酸的说法正确的是()A．硅酸可以通过SiO2和水化合反应直接制得B．可用反应Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓制取硅酸C．因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应D．干燥剂“硅胶”的主要成分是硅酸钠7.据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可轻易制备出超高强度和超高耐久性能的高性能混凝土。

关于二氧化硅下列说法中正确的是()A．二氧化硅溶于水显酸性，所以二氧化硅属于酸性氧化物B．二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸C．由CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑可知硅酸的酸性比碳酸强D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸8.下列说法不正确的是()A．因二氧化硅不溶于水，故硅酸不是二氧化硅对应的酸B．二氧化碳通入水玻璃(硅酸钠溶液)中得到硅酸沉淀C．二氧化硅是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大D．氢氟酸能雕刻玻璃，故不能用玻璃瓶盛放氢氟酸9.下列有关碳和硅的氧化物的说法中正确的是()A．二氧化硅的水溶液显酸性，所以二氧化硅是酸性氧化物B．二氧化碳通入硅酸钠溶液可得到硅酸，说明碳酸的酸性比硅酸强C．高温时二氧化硅与纯碱反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强D．二氧化硅是酸性氧化物，因此它不能溶于任何酸10.下列关于硅酸的叙述错误的是()A．硅酸是一种很弱的酸B．硅酸可由二氧化硅与水反应制得C．硅酸不稳定，加热分解会生成二氧化硅D．硅酸可由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得11.下列反应不能一步完成的是()A．SiO2―→Na2SiO3B．SiO2―→H2SiO3C．SiO2―→CaSiO3D．H2SiO3―→SiO212.下图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是()A．二氧化硅属于两性氧化物B．酸性：硅酸＞碳酸C．硅胶吸水后可重复再生D．图中所示转化反应都是氧化还原反应13.下列离子方程式书写正确的是()A．水玻璃中通入过量的二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋＋＋H2SiO3↓B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)2＋2CO2===Ca2＋＋2C．二氧化硅溶于氢氟酸溶液中：SiO2＋4H＋＋4F－===SiF4↑＋2H2OD．二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO2＋2OH－===＋H2O14.向下列溶液中滴加稀硫酸生成白色沉淀，继续滴加稀硫酸，沉淀溶解的是()A．Na2SiO3B．BaCl2C．FeCl3D．NaAlO215.现用10 g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生CO20.1 mol，则此样品中可能含有的杂质是()A．KHCO3和MgCO3B．MgCO3和SiO2C．K2CO3和SiO2D．无法确定16.下列叙述正确的是()A．硅酸胶体是纯净物B．硅酸胶体粒子的直径是1～100 nm之间C．胶体区别于其他分散系的本质特征是有丁达尔效应D．硅酸胶体的胶粒不能通过滤纸17.可以用以下哪种方法区分氯化钠溶液和硅酸胶体()A．将光束照射，有光路通过的是硅酸胶体B．在显微镜下观察，没有布朗运动的是硅酸胶体C．闻气味，有刺激性气味的是硅酸胶体D．看颜色，有色的是硅酸胶体18.氢氧化铜胶体在电泳时，它的胶粒向阴极移动，在这种胶体中分别滴加下列物质，不会发生凝聚的是()①蔗糖溶液②硫酸镁溶液③硅酸胶体④氢氧化铁胶体A．①②B．①④C．②③D．③④19.下列关于“硅胶”的叙述不正确的是()A．硅胶是硅酸凝胶干燥脱水而形成B．硅胶呈多孔状，吸水性强C．硅胶常用作干燥剂或催化剂载体D．硅胶的主要化学成分是硅酸20.如今，方便的小包装食品已被广泛地接受。