高中化学硅、二氧化硅

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。

2019-2020学年高一化学期末复习高频考点通关（人教版2019必修第二册）考点05 硅与二氧化硅的性质复习要点1.了解硅及二氧化硅的主要性质及应用。

2.了解高纯硅的工业制备方法。

核心梳理1．硅及其化合物特性(1)Si、SiO2都能与氢氟酸反应。

(2)常见单质中能与NaOH溶液反应产生H2的有金属Al，非金属Si。

(3)粗硅制备时，要隔绝空气，在电炉中进行，且生成的是CO而不是CO2。

(4)硅酸是不溶于水的弱酸。

2．硅单质的化学性质(1)在常温下，能与F2、氢氟酸和强碱溶液反应①与氟气反应：Si＋2F2===SiF4②与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑③与NaOH溶液反应Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑(2)加热和高温时，能与O2、Cl2、C等反应①与O2反应：Si＋O2===SiO2②与Cl2反应：Si＋2Cl2===SiCl4③与C反应：Si＋C===SiC3．硅的制备硅单质是由其氧化物制得的，主要分为两个阶段：(1)粗硅的制备：2C＋SiO2Si(粗硅)＋2CO↑(2)纯硅的制备：工业制备高纯硅的原理示意图典型例题 例1 半导体工业中，有一句行话：“从沙滩到用户”，即由SiO 2制取Si 。

制取过程中不涉及的化学反应是( )A ．2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑B ．SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2OC ．Si ＋2Cl 2=====高温SiCl 4D ．SiCl 4＋2H 2=====高温Si ＋4HCl【答案】B【解析】由SiO 2制取Si 时要先制得粗硅，反应为2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑，然后再进行提纯，反应依次为Si ＋2Cl 2=====高温SiCl 4、SiCl 4＋2H 2=====高温Si ＋4HCl 。

变式强化硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。

高中化学二氧化硅和硅的用途
1、二氧化硅：
（1）它是常见的芯片制造材料，它可以用于制成集成电路和三极管；（2）二氧化硅也常用到电子元器件的制作，比如电阻元件的快速制造；（3）它也可以用来制作光学组件和激光器；
（4）还可以用来制作具有良好抗老化性能的防火材料、乳胶涂料和涂
层材料；
（5）它可以用于制作各种分子过滤器及其他生物技术设备；
（6）二氧化硅可以应用到安全装备的制造中，包括玻璃、复合材料等；（7）此外，它还可以用于制造电池、磁体等。

2、硅：
（1）硅常用于制造过滤器、电力设备，还可以制作像晶体管、滤波器
之类的电子器件；
（2）它可以用于航空航天领域，它是火箭发动机、导弹和衛星的绝缘
材料；
（3）硅还可以用于制造金属电池，铅酸蓄电池等；
（4）它可以用于陶瓷制造，陶瓷制品的着色、形成膜层等；
（5）硅也用于冥具的加工，医疗器械的制造；
（6）硅还有较高的耐热稳定性，它可以用来制作许多抗高温材料，比
如烤炉和热交换器；
（7）此外，硅还可用来制作植入物、芦苇椅等。

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△SiCl4;（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+SiO2高温CaSiO3、Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2↑(制玻璃）③具有弱氧化性SiO2+2C 高温Si+2CO↑、SiO2+2Mg高温Si+2MgO↑，SiO2+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SiO2，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.【精细剖析】1．熟记硅及其化合物的特殊性质（1）硅单质的特殊性①Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：SiO2＋2C错误!Si＋2CO↑；②非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但Si能与HF反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑;③非金属单质大多为非导体，但Si为半导体。

硅和二氧化硅一、硅1、硅的存在、含量、物理性质等：在自然界中， 游离态的硅，只有以 态存在的硅。

(二氧化硅和硅酸盐)在地壳中，它的含量仅次于 ，居第二位。

硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。

晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，它的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度也很大。

1 mol Si 有 mol Si —Si 键。

晶体硅是良好的半导体材料。

2、硅的化学性质：（性质不活泼）(1) 在常温下，硅的化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质，如氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应。

Si+H 2O+2NaOH=Na 2SiO 3+2H 2↑3 + 2 H 2↑ + 3 H 2OSi + 2 F 2 SiF 4 (气态)Si + 4HF(2) 在加热条件下，硅能跟一些非金属反应。

例如，加热时，研细的硅能在氧气中燃烧，生成二氧化硅并放出大量的热。

Si+O 2 Si + 2 H 2 Si + 2 Mg Si + C3、硅的工业制备：在工业上，用 在高温下还原 的方法可制得含有少量杂质的粗硅。

将粗硅提纯后，可以得到用作半导体材料的高纯硅。

4、硅的用途：①作为 材料，硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可制成太阳能电池。

②含硅4％(质量分数)的钢具有良好的导磁性，可用来制造变压器铁芯；③含硅15％(质量分数)左右的钢具有良好的耐酸性，可用来制造耐酸设备等。

二、二氧化硅1、二氧化硅的物理性质：①天然二氧化硅也叫硅石(透明的石英晶体，就是水晶)，是一种坚硬难 的固体。

溶于水，二氧化硅是 性氧化物，它对应的水化物是 （或 ）。

②SiO 2 有晶体SiO 2 （石英、水晶、玛瑙、砂子等）和无定形SiO 2 （硅藻土） 2、二氧化硅的化学性质（不活泼）：不与水反应，也不与酸( 除外)反应，但能与 性氧化物(CaO)或 (NaOH)反应生成盐。

(1)不与水反应： 硅酸 由二氧化硅与水反应直接制得。

硅和二氧化硅的用途区分高中化学
硅和二氧化硅都是常见的元素,在化学中有着广泛的应用。

但是,它们的用途有一些不同之处。

硅是一种非金属元素,它的化学式为Si,原子序数为32。

硅在许多工业中都有广泛的应用,例如在玻璃、半导体、电子元器件、太阳能等领域中都有硅的应用。

硅的化合物也有广泛的应用,例如硅酸、硅酸等。

二氧化硅是一种由硅和氧组成的无机化合物,它的化学式为
SiO2。

二氧化硅是一种非常坚硬的无机物质,通常被用作建筑材料、玻璃、陶瓷、二氧化硅镜片等。

在高中化学中,硅和二氧化硅有着不同的用途。

硅主要用于制造半导体,例如硅片、硅二极管等。

二氧化硅则主要用于制造建筑材料、玻璃、陶瓷等。

此外,硅和二氧化硅还可以用于制造化学品,例如硅酮、硅橡胶等。

拓展:
除了以上提到的用途,硅和二氧化硅还有一些其他的用途。

例如,硅可以用于制造电动机、发电机等机械产品,二氧化硅则可以用于制造光学器件,例如水晶眼镜等。

此外,硅和二氧化硅还可以用于制造药品、化妆品等。

硅和二氧化硅的应用领域非常广泛,它们在现代社会中扮演着重要的角色。

硅和二氧化硅的反应方式
（最新版）
目录
1.硅和二氧化硅的化学性质
2.硅和二氧化硅的反应条件
3.硅和二氧化硅的反应过程
4.硅和二氧化硅反应的产物
5.硅和二氧化硅反应的应用
正文
硅和二氧化硅的反应方式
硅是一种非金属元素，化学符号为 Si，它在自然界中以单质和化合物的形式存在。

二氧化硅，化学式为 SiO2，是硅最常见的化合物，它是一种无色、无臭、不溶于水的固体。

硅和二氧化硅的化学性质
硅的化学性质比较活泼，它可以与许多元素形成化合物。

在自然条件下，硅主要以硅酸盐的形式存在，硅酸盐是由硅和氧与其他元素结合形成的化合物。

二氧化硅的化学性质比较稳定，它不与水反应，也不与大多数酸反应。

然而，二氧化硅可以与碱性物质反应，生成硅酸盐。

硅和二氧化硅的反应条件
硅和二氧化硅在高温下可以发生反应，生成硅酸盐。

反应的条件是高温和碱性环境。

硅和二氧化硅的反应过程
硅和二氧化硅的反应过程比较复杂，它涉及到多个步骤。

首先，硅和
氧气反应，生成二氧化硅。

然后，二氧化硅与碱性物质反应，生成硅酸盐。

最后，硅酸盐与其他元素结合，形成硅酸盐矿物。

硅和二氧化硅反应的产物
硅和二氧化硅反应的产物是硅酸盐。

硅酸盐是一种含有硅和氧的化合物，它与硅和二氧化硅的化学性质不同。

硅和二氧化硅反应的应用
硅和二氧化硅反应在自然界中广泛存在，它是硅酸盐形成的重要途径。