硅酸盐硅单质
硅知识点总结
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。
硅酸盐和单质硅
硅酸盐和硅
1、硅酸盐的定义： 硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总 称。 例如： Na2SiO3 CaSiO3 等等。 2、物理性质： 固态物质，一般都不溶于水， 化学性质：稳定。
实验
放入蒸馏水 放入 Na2SiO3 溶液
现象
水分蒸发后燃烧 水分蒸发后不燃 烧 水分蒸发后，失 Na2SiO3防火效 去防火作用 果好，用做防火 剂
Al2O3 · 2SiO2· 2H2O
硅酸盐和硅
硅酸钠------最简单的硅酸盐 白色固体，可溶于水，俗名是泡花碱， 它的水溶液俗称水玻璃，无色粘稠。
用途
可用作木材防火剂及黏胶剂，可用于制备硅胶。
3.传统硅酸盐工业
三大 产品
玻璃
水泥
陶瓷
（四）．三种常见的硅酸盐产品
硅酸盐 产品
原料
主要设备
条件
石灰石、是由各种氧化物组成的
D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
2.下列物质的主要成分不属于硅酸盐的是( A )
A.水晶 C.水玻璃 B.陶瓷 D.光学玻璃
解析:水晶的主要成分是SiO2,不是硅酸盐｡
3.汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚未发现其自然存在的 记载｡20世纪80年代科学家进行超导材料研究时,偶然发 现其成分为紫色的硅铜钡(化学式:BaCuSi2Ox,Cu为+2价), 下列有关“汉紫”的说法中不正确的是 （C）
A.SiO2溶于水显酸性
B.CO2通入水玻璃可制得硅酸
C.SiO2是酸性氧化物,不溶于任何酸
D.SiO2晶体中不存在单个SiO2分子
解析:SiO2不溶于水;SiO2可溶于HF｡
7.“中国”的英文单词叫“CHINA”,这是由于中
2020-2021高中化学1学案：4.1 第2课时硅酸盐和硅单质含解析
2020-2021学年高中化学人教版必修1学案：4.1 第2课时硅酸盐和硅单质含解析第2课时硅酸盐和硅单质一、硅酸盐1．概念：硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。
2．硅酸盐的性质:硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多不溶于水，化学性质很稳定.3．硅酸盐组成的表示：通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成.例如：Na2SiO3：Na2O·SiO2；长石：KAlSi3O8：K2O·Al2O3·6SiO2。
4．最常见的硅酸盐——Na2SiO3。
Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，能制备硅胶和木材防火剂。
5．三种常见的硅酸盐产品。
6.其他含硅的物质。
二、硅单质1．物理性质晶体硅是有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度大、有脆性。
晶体硅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(1)稳定性：常温下硅的化学性质不活泼，只能与氟气（F2)、氢氟酸（HF）和强碱溶液反应.化学方程式分别为：Si＋2F2===SiF4，Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑，Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
(2）还原性:在加热条件下,硅能与一些非金属单质发生反应：Si＋2Cl2错误!SiCl4，Si＋O2错误!SiO2，Si＋C错误!SiC。
3．工业制法（1)制粗硅：SiO2＋2C错误!Si(粗）＋2CO↑;(2）粗硅提纯：Si＋2Cl2错误!SiCl4,SiCl4＋2H2错误!Si(纯)＋4HCl。
4．用途（1)用做半导体材料，制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件。
（2)制合金，如含硅4%的钢可制成变压器的铁芯,含硅15％的钢可制造耐酸设备等。
（3）制造光电池，将光能直接转换为电能。
知识点一硅酸盐的表示方法1．规律通常用氧化物的形式来表示硅酸盐的组成。
硅酸盐中的硅元素以SiO2的形式表示，金属元素如Na、K、Mg、Al、Ca等，以它们常见的氧化物形式表示,氢元素以H2O的形式表示。
高中化学复习-硅酸盐、硅
无机非金属材料
传统无机非金属材料 （硅酸盐产品）
新型无机非金属材料 （新型陶瓷）
陶
玻
水
瓷
璃
泥
超 透压 高 导 明电 温 陶 陶陶 结 瓷 瓷瓷 构
陶 瓷
①陶瓷 主要原料：黏土 ②普通玻璃 主要原料：纯碱、石灰石和石英
主要设备：玻璃窑
Na2CO3 + SiO2高=温Na2SiO3 + CO2↑
高温
第四章 非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料
的主角——硅
一、硅酸盐
1、定义：由硅、氧和金属组成的化合物的总称。 2、性质：大多不溶于水，化学性质稳定。 3、硅酸盐组成的表示方法：（P77 资料卡片）
. . . 活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 二氧化硅 水
配置原则：各元素的原子个数比不变 化学计量数
和Na2SiO3 溶液中浸 2.放入 Na2SiO3溶 透，取出在酒精灯外焰 液中的木条Βιβλιοθήκη Na2SiO3耐 高温不能
燃烧，可
加热，观察现象。
水分蒸发后不燃烧 作防火剂
① 用途：木材防火剂及黏胶剂、制备硅胶等
②物理性质： 白色固体，可溶于水 水溶液俗称水玻璃、泡花碱，无色粘稠液体。
一、硅酸盐
③化学性质： a 与酸反应：
高温
SiCl4 ＋2H2 ＝ Si ＋4HCl
Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3↓ 思考: Na2SiO3溶液在空气中久置会出现什么现象？
变浑浊 Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3↓
b 与盐溶液反应：
Na2SiO3 + CaCl2 = 2NaCl + CaSiO3↓
人教版高中化学必修一课件：第四章 第一节第2课时 硅酸盐和硅单质
• 7、“教师必须懂得什么该讲，什么该留着不讲，不该讲的东西就好比是学生思维的器，马上使学生在思维中出现问题。”“观 察是思考和识记之母。”2021年11月9日星期二3时29分44秒15:29:449 November 2021
解析:Na2SiO3既是硅酸盐,又是钠盐,硅酸盐大多不溶于水,而钠盐均易 溶于水;浸泡银幕主要是为了防火,而浸泡枕木主要是为了防腐;水玻璃 有黏合作用,常作黏合剂。
2.用氧化物的形式表示硅酸盐的组成,其中正确的是( D ) A.钙沸石[CaAl2Si3O10·3H2O]表示为 Al2O3·CaO·3SiO2·3H2O
第2课时 硅酸盐和硅单质
[新课导入] (教师用书备用)
你知道中国有“瓷国”的美誉之称吗?你知道陶瓷也叫“China”吗? 陶瓷是中华民族一项伟大的创造,具有悠久而辉煌的历史,让我们一起来 走近陶瓷吧!
[学习目标] 1.知道硅酸钠的性质和用途。
2.学会用氧化物的形式表示复杂硅酸盐的方法。 3.知道玻璃、水泥和陶瓷是硅酸盐制品以及生产它们的主要原料。 4.知道晶体硅是良好的半导体材料,能说出它的主要用途。
主要成分
3CaO·SiO2,2CaO·SiO2,3Ca O·Al2O3
Na2O·CaO·6SiO2 硅酸盐
• 1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” • 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 • 3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 • 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 • 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
硅酸盐和硅单质
由于硅酸盐的组成与结构很复杂，为了简化对 硅酸盐组成的表示方法，采用了氧化物法，实际上 硅酸盐不是以简单氧化物形成存在的，而是以结构 复杂的盐的形式存在的．
碳 △ C＋4HNO3(浓)=====CO2↑＋ 4NO2↑＋2H2O △ C＋2H2SO4(浓)=====CO2↑＋ 2SO2↑＋2H2O 与水或 碱溶液 反应 高温 C＋H2O(g)=====CO＋H2
二、硅单质 1．分类
晶体和无定形两种．
2．晶体硅的物理性质 晶体硅是有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度 大 、 有脆性．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良 半导体 好的 材料．
3．硅的用途
(1)用作半导体材料，做 硅芯片 ，促进信息技术革命的发展． (2)制造 光电池，将光能转换为电能，极有发展前景．
1．硅酸盐结构复杂，化学性质稳定，都不溶于水． ( 2．硅酸钠可写成Na2O· SiO2，则其属于混合物． 提示：错误，因硅酸盐都是化合物．
)
提示：错误，因为有的硅酸盐可溶于水，如Na2SiO3等． ( )
3．玻璃和水玻璃都为固态硅酸盐产品．
(
)
提示：错误，因水玻璃是Na2SiO3溶液的俗名，呈液态．
在半导体工业中有一句行话：“从沙滩到用户”，你 能理解这句话的涵义吗？
提示：这句话是指用 SiO2(沙子的主要成分)生产半导体材料 ——晶体硅的过程．方程式分别为： 高温 高温 SiO2＋2C=====通八达 Si＋2CO↑，Si＋2Cl2=====SiCl4， 电炉 高温 SiCl4＋2H2===== Si＋4HCl.
第二课时
硅酸盐和硅单质
一、硅酸盐 1．概念
硅酸盐是由 硅、氧和金属 组成的化合物的总称．
2．硅酸盐的性质 硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多 不溶 于水， 化学性质很 稳定 ．
硅酸盐与硅单质
1、硅酸盐的定义及性质
硅酸盐是由__硅___、__氧__和金__属__(_氢_)_元 素组成的化合物的总称。硅酸盐是一类 结构复杂的物质,一般都__不__溶_于__水____ 化学性质__稳__定______。
2.硅酸盐的表示方法：
（1）硅酸盐形式
硅酸钠：Na2SiO3 硅酸钙：CaSiO3
具有抗氧化、抗酸碱 腐蚀、耐高温、绝缘、 易成型等许多优点， 因此，陶瓷制品一直 为人们所喜爱。
其它含硅产品 碳化硅(金刚砂,SiC)：硬度大 硅钢：高导磁性 硅橡胶：良好的弹性 分子筛：吸附剂、催化剂
新型无机非金属材料： 高温结构陶瓷、压电陶瓷
新型陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等
二、硅单质（Si）
SiO32- + CO2 + H2O = H2SiO3 + CO32-
注 盛硅酸钠的试剂瓶应密封；
意
与 SiO
23
H
不能大量共存
4. 硅酸盐产品
陶瓷
无机非金属材料 硅酸盐产品
水泥
玻璃
硅酸盐产品简介：
产品 主要 原料
主要 反应 主要反应或主要成分 主要
设备 条件
性质
水泥 粘土、 水泥 高温 硅酸三钙：3CaO·SiO2 水
5、与氧气反应： Si+O2==SiO2
制法
高温
SiO2 + 2C === Si + 2CO↑
工业上：
SiO2
+C 粗硅
高温
+Cl2
高温
SiCl4
精馏+H2 Si 高温
高温
SiO2+2C == 2CO ↑ +Si(含杂质的粗硅)
高考化学一轮复习：硅元素及其化合物知识点总结
高考化学一轮复习：硅元素及其化合物知识点总结1、硅在自然界的存在：地壳中含量仅次于氧，居第二位；无游离态，化合态主要存在形式是硅酸盐和二氧化硅。
2、硅单质：晶体硅是灰黑色有金属光泽，硬而脆的固体；导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。
（1）常温下：与氢氟酸和强碱溶液反应Si + 4HF == SiF4↑ + 2H2↑ Si + 2NaOH + H2O == Na2SiO3 + 2H2↑高温下：Si + O2SiO2Si + 2Cl2 SiCl4（2）硅的用途：①用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件；①制造太阳能；①制造合金等。
（3）工业生产硅：制粗硅：SiO2 + 2C Si + 2CO↑ 制纯硅：Si + 2Cl2 SiCl4SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl3、二氧化硅（1）SiO2在自然界中有较纯的水晶、含有少量杂质的石英和普遍存在的沙。
自然界的二氧化硅又称硅石。
（2）SiO2物理性质：硬度大，熔点高，难溶于溶剂(水)的固体。
（3）SiO2化学性质：常温下，性质稳定，只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。
SiO2 + 4HF == SiF4↑ + 2H2O（雕刻玻璃的反应——实验室氢氟酸应保存在塑料瓶中）SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O（实验室装碱试剂瓶不能用玻璃塞的原因）SiO2 + 2C Si + 2CO↑ SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑SiO2 + CaCO3CaSiO3 + CO2↑ SiO2 + CaO CaSiO3（4）SiO2的用途：制石英玻璃，是光导纤维的主要原料；制钟表部件；可制耐磨材料；用于玻璃的生产等。
4、硅酸钠（Na2SiO3）：易溶于水，水溶液俗称“水玻璃”，是建筑行业的黏合剂，也用于木材的防腐和防火。
（1）硅酸钠溶液呈碱性，通入CO2有白色胶状沉淀：Na2SiO3 + CO2 + H2O == Na2CO3 + H2SiO3↓（硅酸）SiO32− + CO2 + H2O == CO32− + H2SiO3↓（2）硅酸钠溶液中滴加稀盐酸产生白色沉淀：Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓ SiO32− + 2H+ == H2SiO3↓5、硅酸（1）硅酸是难溶于水的弱酸，酸性比H2CO3弱（2）硅酸受热分解：H2SiO3H2O + SiO2（3）硅酸和氢氧化钠反应：H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O H2SiO3 + 2OH− == SiO32− + 2H2O6、硅酸盐产品（传统无机非金属材料）制玻璃的主要反应：Na2CO3 + SiO2Na2SiO3 + CO2↑ CaCO3 + SiO2CaSiO3 + CO2↑。
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2.下列关于硅的说法不正确的是
(
)
C
A.硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体 B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料
C.硅的化学性质不活泼，不与任何物质反应
D.加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等反应
解析：硅在一定条件下可与O2、Cl2等反应。
学点1
硅酸盐
1.两张滤纸分别用蒸馏水和Ｎａ２ＳｉＯ３饱和溶液浸泡，取出 沥干，在酒精灯外焰上点燃，观察现象： 用蒸馏水浸泡的滤纸沥干后燃烧，而用Ｎａ２ＳｉＯ３溶液浸 泡的滤纸不燃烧 结论： Ｎａ２ＳｉＯ３具有阻燃作用 。 。
2.向Ｎａ２ＳｉＯ３水溶液中通入ＣＯ２或加入盐酸均生成白色 胶状沉淀。 有关离子方程式： ； ； 。
1.硅酸盐是 的硅酸盐和 生存的根基。
由硅、氧和金属组成的化合物 水、空气、阳光
的总称，各种各样
等一起构成了人类及地球生物 Ｎａ２Ｓ
2.Ｎａ２ＳｉＯ３、Ｋ２ＳｉＯ３是易溶于水的盐。 ｉＯ３的水溶液称为 水玻璃 ，可用作
等。 硅胶、木材防火剂等的原料
3.由于铝与硅在元素周期表中位置相邻、粒子大小相近，铝离子 通常或多或少的置换硅酸盐中的正四价硅，形成 。为了保持电中性，同时，引入其他正离子，从而增大了硅 铝硅酸盐 酸盐的丰富性和复杂性。硅酸盐矿石长期风化会成为 。土壤胶体粒子一般带 土壤胶体 电荷，能吸附土壤中的 负 离子及钾离子，具有保肥能力。这是大自然对人类的馈赠， 铵根 我们应该爱护大地母亲。我们日常所说的黏土，它的化学成分主要是 Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ５（ＯＨ）４。 ，并且生成 黏土
【例1】硅酸钠的水溶液俗称水玻璃。下列关于水玻璃的说法正确的 是 （ ） B A.水玻璃是一种纯净物 B.水玻璃可作木材防火剂 C.水玻璃跟盐酸反应所得的白色胶状沉淀是二氧化硅 D.滴有酚酞试液的水玻璃呈红色，说明水玻璃与食盐水一样呈中性
解析：Ｎａ２ＳｉＯ３的水溶液称为水玻璃，属于混合物，水玻 璃与盐酸反应生成Ｈ２ＳｉＯ３白色胶状沉淀，水玻璃溶液呈碱 性。
1.向下列物质的溶液中通入CO2，不发生反应的是 A.Na2CO3 C.Na2SiO3 B.NaHCO3 D.通入NH3的CaCl2溶液
(
)
B
解析：
学点2
单质硅
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
SiF4 SiF4+2H2 Na2SiO3+2H2↑ SiO2 SiCl4
1.硅晶体的结构及主要物理性质 结构：正四面体型空间网状原子晶体。 物理性质：灰黑色晶体，有金属光泽、硬度大，熔沸点高。
2.硅的化学性质：常温下与F2、HF、强碱反应，而不与Cl2、O2反
应。
3.硅在元素周期表中处于金属和非金属的过渡位置，是一种良好
的半导体材料。因此硅成为信息技术的关键材料，是人类将太阳能转 化为电能的常用材料，可以制成光电池，将光能直接转化为电能。
【例2】下面关于硅的叙述中，正确的是 （ ） D 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