硅和硅酸盐工业知识点规律

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。

第三节无机非金属材料【学习目标】1、了解无机非金属材料、金属材料和高分子材料的特点以及它们在生产和生活中的广泛应用；2、了解常见无机非金属材料、金属材料和高分子材料的生产原理。

【知识点梳理】一、硅酸盐材料硅酸盐工业：以含硅物质为原料，经过加热制成硅酸盐产品的工业。

如制造陶瓷、玻璃、水泥等。

1．陶瓷（1）生产原料：黏土等。

（2）生产过程：混合→成型→干燥→烧结→冷却。

（3）陶瓷种类：土器、陶器、炻器、瓷器等。

（4）性能及优点：抗氧化、耐酸碱、耐高温，绝缘，易加工成型等。

（5）特种陶瓷：精细陶瓷（高强度、耐高温、耐腐蚀，并具有声、电、光、热、磁等方面的特殊功能）。

2．玻璃（1）生产原料：纯碱、石灰石和石英石少（含硅物质）。

（2）生产设备：玻璃窑。

（3）生产过程：把原料粉碎，按适当的比例混合放入玻璃窑中加强热熔化，冷却后即得普通玻璃。

高温高温（4）主要反应：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。

（5）主要成分：普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔化在一起所得到的混合物。

（6）重要性质：玻璃在常温下虽呈固态，但不是晶体，称为玻璃态物质。

没有固定的熔点，受热只能慢慢软化。

3．水泥（1）生产原料：石灰石、黏土和其他辅料（如石膏）。

（2）生产设备：水泥回转窑。

（3）生产过程：将原料以一定比例混合，磨细成生料，在窑中烧至部分熔化、冷却成块状熟料。

再加入适量石膏磨成细粉，即得普通水泥。

（概括为：“两磨一烧加石膏”）（4）主要成分：硅酸三钙（3CaO ·SiO 2）、硅酸二钙（2CaO ·SiO 2）、铝酸三钙（3CaO ·Al 2O 3）、铁铝酸四钙（4CaO ·Al 2O 3·Fe 2O 3）等的混合物。

（5）重要性质：水泥具有水硬性，而且在水中也可硬化。

贮存时应注意防水。

（6）主要用途：制成水泥砂浆、混凝土等建筑材料。

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。

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。

硅酸盐工业简介硅酸盐工业，是以含硅物质为原料经加热制成硅酸盐材料，如制造水泥、玻璃、陶瓷等产品的工业。

1．硅酸盐自然界中存在的各种天然硅酸盐矿物是构成地壳岩石的主要成分，粘土是制造瓷器的主要原料，粘土的主要成分是硅酸盐，常见的粘土有高岭土，绝大多数硅酸盐难溶于水，可溶性硅酸盐中最常见的是32SiO Na ，它的水溶液俗称水玻璃或泡花碱。

硅酸盐种类很多、结构复杂，其复杂的硅酸盐常用氧化物的形式表示。

如：硅酸钠 32Si O Na ［32SiO O Na 、］高岭石 2Al )O (Si 52 4(OH) ［O 2H 2S iO O Al 2232、、］2．硅酸盐工业（1）水泥：①原料：粘土、石灰石辅助原料：石膏（石膏作用：调节水泥硬化速度。

）②设备：水泥回转窑。

③流程：两磨一烧。

④水泥主要成分：硅酸三钙（2SiO 3CaO 、）硅酸二钙（2SiO 2CaO 、）铅酸三钙（32O Al 3CaO 、）⑤水泥硬化过程（水硬性）：水泥加水生成水合物并放出大量的热，渐渐转成胶状物，一部分凝结成晶体，然后与胶状物结合成牢固的固体。

⑥特种水泥：由水泥、沙子、和水的混合物称水泥砂浆，由水泥、沙子和碎石的混合物称混凝土。

（2）玻璃：①原料：纯碱、石灰石、石英；②生产设备：玻璃熔炉；③成分：2332S iO CaS iO S iO Na 、、④反应原理：232SiO CO Na +↑+232CO S iO Na23S iO CaCO +↑+23CO CaS iO⑤玻璃的种类：普通玻璃、特种玻璃。

特种玻璃：硼酸盐玻璃、铅玻璃、钴玻璃、有色玻璃、钢化玻璃等等。

⑥玻璃态物质的特点：没有固定的熔点，而在某一定温度范围内逐渐软化。

（3）陶瓷：①原料：粘土；②过程：混合—成型—干燥—烧结—冷却—陶器；③陶瓷的特点：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温绝缘易成型特点。

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常温下化学性质不生动，只能跟F2、HF和NaOH溶液反响。

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等非金属单质反响。

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在高温下复原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生动，不与水、酸反响〔氢氟酸除外〕，能与强碱溶液、氢氟酸反响，高温条件下可以与碱性氧化物反响：①与强碱反响：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，预防Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞〕。

②与氢氟酸反响[SiO2的特性]：SiO2＋4HF＝SiF4↑+2H2O〔利用此反响，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响：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。

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，其原子既不易失去电子也不易得到电子，主要形成四价的化合物。

硅是无机界的主角，碳是有机界的主角。

(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SiO2,会与NaOH在常温下反应生成Na2SiO3，特别是瓶颈的磨砂部分更易与NaOH反应。

②特性与氢氟酸(HF)反应——HF是唯一可以与SiO2发生反应的酸。

SiO2化学性质很不活泼，除氢氟酸外不与其他酸反应，SiO2与HF反应的化学方程式为:SiO2 + 4HF ＝SiF4↑+ 2H2O，故氢氟酸可用于刻蚀玻璃。

特别提醒因为SiO2是玻璃的主要成分之一，所以氢氟酸能腐蚀玻璃，因此，氢氟酸在保存时不能盛放于玻璃瓶里，可以存在于塑料瓶里。

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。