2017高中化学知识点:硅及其化合物的性质与应用

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硅的化学性质及应用

硅的化学性质及应用

硅的化学性质及应用硅(化学符号为Si)是一种非金属元素,是地壳中第二丰富的元素,占据地壳总质量的27.7%。

硅具有特殊的物理和化学性质,因此在许多领域广泛应用。

硅的化学性质1. 稳定性:硅是一种稳定的元素,不易与氧、氢、氮等元素发生反应。

它在高温下能够稳定地形成二氧化硅(SiO2),即石英。

石英是一种常见的硅矿石,也是硅的最稳定氧化物。

2. 氧化性:虽然硅在常温下不容易与氧发生反应,但在高温条件下,硅能与氧气直接反应生成二氧化硅。

这个反应是非常剧烈和放热的,可以用于制备高纯度的二氧化硅。

3. 亲电性:硅是一种典型的亲电元素,容易与一些非金属元素如氧、氢、氮形成化合物。

它可以形成硅烷(SiH4)、硅氟烷(SiF4)、硅氯烷(SiCl4)等化合物。

这些化合物在工业生产中具有广泛应用,如气相沉积制备薄膜和半导体器件等。

4. 稀硫酸性:硅与稀硫酸发生反应,生成硅酸盐和二氧化硫。

这种反应可以用于制备硅酸盐材料,如硅酸钠和硅酸铝等。

5. 溶解性:硅在强碱性溶液中不溶,但可以溶解在含有氢氟酸的溶液中生成氟硅酸盐。

这种溶解性可以被用于蚀刻硅器件或制备氟化硅材料。

硅的应用1. 半导体材料:硅是最重要的半导体材料之一。

硅晶体具有良好的导电性和光电性能,在电子工业中广泛应用于制造集成电路、太阳能电池和半导体器件等。

2. 制陶材料:石英是硅的常见矿石和主要成分,具有高熔点、高硬度、耐高温等特点,因此被广泛用作陶瓷、玻璃、光纤等材料的主要成分。

3. 硅胶材料:硅胶是一种多孔性、无机硅氧链网络聚合物材料,具有良好的吸附性能和化学稳定性。

它被广泛应用于干燥剂、隔热材料、食品加工和医疗器械等领域。

4. 高温润滑剂:由于硅具有较高的熔点和较低的化学反应性,硅酸盐和气相润滑剂可以在高温环境中使用。

这些润滑剂可用于高温轴承、发动机和刀具等高温设备的润滑。

5. 隔热材料:由于硅具有良好的导热性能和耐高温性,硅酸盐纤维被广泛应用于隔热材料的制备。

高一硅及硅的化合物知识点

高一硅及硅的化合物知识点

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。

高中化学——非金属及化合物知识点总结

高中化学——非金属及化合物知识点总结

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。

高中化学备课参考 硅和二氧化硅的性质及用途

高中化学备课参考 硅和二氧化硅的性质及用途

硅和二氧化硅的性质及用途一、硅的性质及用途1.硅的物理性质和用途硅在地壳中含量居第二位,硅的存在只有化合态,无游离态.(1)单质硅包括晶体硅和无定形硅两种同素异形体.(2)晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体,其结构类似于金刚石,熔点和沸点都很高,硬度也很大,是良好的半导体材料.2.硅的化学性质(1)与非金属反应Si+O 2SiO 2242Si H SiH ∆+=(2)与强碱反应Si+2NaOH+H 2O =Na 2SiO 3+2H 2↑实质:Si 为还原剂,且是Si 先H 2O 反应,然后生成的硅酸再与NaOH 反应,即氧化剂为H 2O.(3)与氢氟酸反应Si+4HF =SiF 4↑+2H 2↑Si 不与硫酸、硝酸反应.3.硅的工业制法制粗硅:SiO 2 + 2CSi + 2CO 制纯硅:Si + 2Cl 2 SiCl 4(液态),SiCl 4 + 2H 2 Si + 4HCl. 二、SiO 2的性质及用途1.物理性质二氧化硅广泛存在于自然界中,沙子、石英、水晶、硅藻土等的主要成分都是二氧化硅,二氧化硅熔沸点很高,硬度很大,不溶于水.2.化学性质(1)酸性氧化物SiO 2是酸性氧化物,是H 2SiO 3的酸酐,但不溶于水.SiO 2+CaO =高温CaSiO 3 高温 高温高温SiO 2+2NaOH = Na 2SiO 3 + H 2OSiO 2 + 4HF === SiF 4 + 2H 2O(2)弱氧化性SiO 2+2C =高温 Si + 2CO(3)与碱反应SiO 2+2NaOH =Na 2SiO 3+H 2ONa 2SiO 3是一中矿物胶,其水溶液俗名水玻璃,可用于制是一中矿物胶,其水溶液俗名水玻璃,可用于制H 2SiO 3Na 2SiO 3+CO 2+H 2O =Na 2CO 3+H 2SiO 3↓(3)与氢氟酸反应SiO 2+4HF =SiF 4↑+2H 2O (用于雕刻玻璃)(4)与碳酸盐反应SiO 2+CaCO 3 =高温CaSiO 3+CO 2↑3. 二氧化硅的用途(1)SiO 2是制造光导纤维的主要原料.(2)石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等.(3)水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等.(4)石英砂常用作制玻璃和建筑材料.例1. 下列说法正确的是( )(A)硅材料广泛应用于光纤通讯(B)工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品(C)水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品(D)粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应答案A解析:水晶即SiO2,不是硅酸盐.。

硅及其化合物知识结构

硅及其化合物知识结构

硅及其化合物知识结构硅(Si)是地壳中含量第二高的元素,占地壳质量的27.7%,仅次于氧。

在自然界中,硅以硅石(SiO2)的形式存在于石英、玉髓、辉石等矿石中。

硅具有许多重要的特性和广泛的应用,因此对硅及其化合物的研究具有重要意义。

1.硅的物理性质:-硅是一种灰色固体,具有金属和非金属的双重性质。

-具有较高的熔点和沸点,熔点为1414℃,沸点为3265℃。

-硅是一种半导体材料,具有良好的导电性能。

2.硅的化学性质:-硅与氧反应生成二氧化硅(SiO2),是硅的主要氧化物。

Si+O2→SiO23.硅的化合物:-硅在化合物中常以四价态存在,形成四个共价键。

-硅的氢化物:硅的氢化物是一类重要的化合物,如硅烷(SiH4),其化学式为SiH4、硅烷是一种无色有刺激性气体,可由硅与氢反应生成。

Si+2H2→SiH4-硅的卤化物:硅的卤化物包括氟化硅(SiF4)、氯化硅(SiCl4)、溴化硅(SiBr4)和碘化硅(SiI4)。

其中,氯化硅是最重要的一种。

Si+2Cl2→SiCl4-硅的硫化物:硅的硫化物包括二硫化硅(SiS2)和四硫化硅(SiS4)等。

其中,二硫化硅是一种重要的半导体材料,可用于制造光学器件和红外线传感器。

Si+S2→SiS2-硅的氧化物:硅的氧化物主要有二氧化硅(SiO2)和三氧化硅(SiO3)等。

其中,二氧化硅是最常见的氧化物,广泛应用于玻璃、陶瓷、光纤等领域。

Si+O2→SiO24.硅的应用:-硅在电子工业中广泛应用于制造半导体器件,如晶体管、集成电路等。

-硅还可用于制造光纤,用于光通信和光传感器等领域。

-硅的氧化物二氧化硅可用于制造玻璃、陶瓷等材料。

-硅的硅化物可用于制造太阳能电池、LED等光电器件。

-硅的硅烷可用于制造高纯硅材料和化学气相沉积。

总结起来,硅及其化合物的知识结构主要包括硅的物理性质和化学性质,硅的化合物的种类和反应方程式,以及硅的广泛应用领域。

通过深入研究硅及其化合物,我们可以更好地理解和应用这一重要元素。

硅及其化合物的性质与用途!

硅及其化合物的性质与用途!

引言概述:硅及其化合物是一类重要的无机材料,广泛应用于电子、光电、能源等领域。

本文将探讨硅及其化合物的性质和用途,以便更好地了解其在科学研究和工业生产中的重要性。

正文内容:一、硅的性质和用途1.硅的物理性质:重量轻、熔点高、导热性好等,适合用于高温和高压的环境。

2.硅的化学性质:稳定性高、不易与其他元素发生反应,具有较好的耐腐蚀性。

3.硅的用途:a.电子工业:硅是半导体材料的主要成分,用于制造集成电路、太阳能电池等。

b.建筑和材料工业:硅酸盐水泥、硅酸盐玻璃等的生产中,硅起着重要作用。

c.化工工业:硅油、硅胶等化工产品的生产和应用。

d.制陶业:硅是制作陶瓷的主要原料之一。

e.冶金工业:硅用于合金制备,如不锈钢、铸铁等。

二、硅化合物的性质和用途1.二氧化硅(硅石):a.物理性质:高熔点、高热稳定性、高绝缘性等。

b.用途:塑料工业:作为增强剂和填充剂,提高塑料的强度和硬度。

医药工业:用于制备药品包衣材料,改善药品溶解速度。

食品工业:作为食品添加剂,提高食品的流动性和稳定性。

光电工业:用于制备光学玻璃、光纤等器件。

2.硅化氢:a.物理性质:易燃、有毒、具有强烈的刺激性气味。

b.用途:电子工业:作为清洁气体,用于半导体制造过程中的清洗和溅射。

化学工业:用于有机合成反应,如氢化、羟基化等。

3.硅酸盐:a.物理性质:熔点高、硬度大、抗压性好。

b.用途:建筑工业:用于制备石膏板、瓷砖等建筑材料。

陶瓷工业:硅酸盐陶瓷具有较好的抗高温性能,可用于制作高温耐磨部件。

化学工业:用于制备玻璃纤维、光纤等。

4.硅烷:a.物理性质:易燃、有毒,容易水解二氧化硅。

b.用途:化学工业:用于有机合成反应,如取代反应、还原反应等。

表面处理:用于表面涂层,改善材料的表面性能。

5.硅酮:a.物理性质:耐热性好、导电性能优异。

b.用途:电子工业:用于制备太阳能电池、发光二极管等电子器件。

电池工业:用于制造锂离子电池等高性能电池。

总结:硅及其化合物是一类重要的无机材料,具有广泛的应用领域。

高中化学硅的知识点

高中化学硅的知识点

高中化学硅的知识点硅是一种重要的元素,化学符号为Si,位于元素周期表的第14位。

它是地壳中最常见的元素之一,约占地壳质量的27.7%。

硅在自然界中以氧化硅(SiO2)的形式存在,主要以石英、石英砂、硅灰石等矿物的形式存在。

以下是关于高中化学中硅的一些重要知识点:1.硅的性质:硅是一种灰色晶体,与大多数金属不发生化学反应,但在高温下可以与氧、氮、卤素等元素反应。

硅具有高的熔点(1414℃)和沸点(3265℃),是一种良好的导热材料和半导体。

2.硅的制备:硅的主要制备方法是通过冶炼石英矿或其他含硅矿石,通过高温还原的方法得到纯度较高的硅。

3.硅的重要化合物:硅在化合物中形成了许多重要的化合物,如二氧化硅(SiO2),也称为二氧化硅,是最常见的硅化合物。

它是一种无机非金属固体,具有很强的硬度和热稳定性。

另一个重要的硅化合物是硅酸盐,如硅酸钠(Na2SiO3)和硅酸铝(Al2(SiO3)3)等。

4.硅的应用:硅在工业上有广泛的应用。

硅通过加工和改性可以制成硅半导体材料,用于制造电子器件和计算机芯片等高科技领域。

硅也可以制成硅橡胶,用于制造密封件、电线绝缘等。

硅还可以作为合金添加剂,用于改善金属的硬度和耐腐蚀性。

此外,硅还用于生产玻璃、陶瓷、光纤等。

5.硅在生物体中的作用:硅在生物体中也起着重要的作用。

一些植物组织中富含硅,如稻谷的秆和叶片。

硅可以提高植物的机械强度,增加其抗病性和逆境适应能力。

此外,硅还被认为是一种人体所需的微量元素,对于维持骨骼、血管的健康以及预防骨质疏松症等方面有重要作用。

6.硅的环境影响:尽管硅是一种天然存在的元素,但大量的硅可以造成环境问题。

例如,硅在自然界中的含量很高,会导致土壤盐碱化,影响农作物的生长。

此外,硅的粉尘会对人体呼吸系统造成刺激,引发肺部疾病。

7.硅在化学反应中的应用:硅可以用作还原剂,与很多氧化物反应生成相应的金属。

例如,将二氧化硅与铝粉或铁粉加热可以得到相应的金属硅。

硅及其化合物知识点

硅及其化合物知识点

硅及其化合物知识点硅的基本概念硅是一种化学元素,化学符号为Si,原子序数为14。

它是地壳中含量第二多的元素,仅次于氧。

硅是一种非金属元素,具有半导体性质,广泛应用于电子工业。

硅的原子结构类似于碳,具有四个价电子,因此它可以形成四个共价键。

硅与氧结合形成二氧化硅(化学式SiO2),是一种常见的无机化合物,也是地壳中最主要的成分之一。

硅的化合物通常由硅原子与其他元素的化合物组成,如硅酸盐、硅烷等。

硅化合物在材料科学、电子工业、化学工业等领域具有重要的应用价值。

硅的性质和用途硅的物理性质:•硅是一种银白色晶体,具有金属光泽。

•硅是一种半导体材料,其导电性介于导体和绝缘体之间。

•硅具有较高的熔点和沸点,熔点约为1414℃,沸点约为3265℃。

硅的化学性质:•硅在常温下与大多数酸和碱不发生反应。

•硅可以与氧反应形成二氧化硅,与氟反应形成氟化硅等。

硅的应用:•电子工业:硅是半导体材料的主要成分,广泛用于制造集成电路、太阳能电池等。

•材料科学:硅的高熔点和耐高温性能使其在高温合金、陶瓷材料等方面有广泛应用。

•化学工业:硅化合物被广泛用于制造硅胶、硅橡胶、硅油等化学产品。

•建筑工业:硅酸盐是建筑材料中常见的成分,如水泥、玻璃等。

硅的化合物1. 二氧化硅(SiO2)二氧化硅是最常见的硅化合物,也是硅的主要氧化物。

它存在于自然界中的石英、石英砂、石英石等矿物中。

二氧化硅具有高熔点、高硬度和良好的绝缘性能,因此被广泛用于制造玻璃、陶瓷、光纤等。

2. 硅酸盐硅酸盐是一类含有硅酸根离子(SiO4)的化合物。

常见的硅酸盐包括长石、石英、云母等。

硅酸盐在建筑材料、陶瓷等方面有广泛应用。

3. 硅烷(SiH4)硅烷是一种由硅和氢组成的化合物,化学式为SiH4。

它是一种无色、有毒的气体,在常温下不稳定,容易分解。

硅烷被广泛用于制造光纤、半导体材料等。

4. 硅酸(H4SiO4)硅酸是一种无机酸,化学式为H4SiO4。

它是一种无色、无味的液体,具有较强的腐蚀性。

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2017高中化学知识点:硅及其化合物的性质与应用
2017高中化学知识点:硅及其化合物的性质与应用
一、硅及其化合物的性质
1.碳族元素的主要化合价是“+2”、“+4”价,而硅通常表现为“+4”价。

2.非金属单质一般为非导体,但硅却为半导体。

3.在通常情况下,硅的化学性质不活泼,但在自然界里却没有单质硅存在。

4.非金属氧化物一般为分子晶体,而SiO2却为原子晶体。

5.非金属单质一般不与非氧化性酸反应,而硅却能够与氢氟酸反应,且有氢气生成。

Si+4HF===SiF4↑+2H2↑
6.非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气,但硅与强碱溶液反应却生成氢气。

Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
7.硅的还原性比碳强,但碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅。

这是因为在高温时,非水体系的反应有利于有气体生成的方向进行。

2C+SiO2Si+2CO↑。

8.SiO2不溶于水,但其是硅酸的酸酐,因此硅酸不能用SiO2直接与水反应制得,只能采用可溶性硅酸盐与酸作用生成,如Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓。

9.CO2属于分子晶体,通常状况下是气体,但SiO2却是立体网状结构
的原子晶体,因此二者的物理性质相差很大。

10.酸性氧化物一般不与酸反应,但二氧化硅却能与氢氟酸反应,生成四氟化硅和水。

SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,雕花玻璃就是利于该反应原理在玻璃上进行蚀刻制得的。

11.无机酸一般易溶于水,而硅酸和原硅酸却难溶于水。

12.在水溶液中,碳酸的酸性比硅酸强,因此二氧化碳能与硅酸钠反应生成碳酸钠和硅酸沉淀。

CO2+Na2SiO3+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓,但在高温下碳酸钠与二氧化硅却能反应生成硅酸钠和二氧化碳,
SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,其原因是在高温条件下生成的二氧化碳离开反应体系而使反应进行到底。

13.硅酸钠的水溶液俗称泡花碱或水玻璃,但它与玻璃的成分不同,其本身是盐溶液,不是碱溶液。

二、硅及其化合物的应用
【例题1】硅是带来人类文明的重要元素之一,它伴随着人类历史发展的脚步,在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。

下列有关硅及其化合物的说法中正确的是
A.自然界中存在硅晶体,它是电子工业中重要的半导体材料
B.砖瓦、水泥、、有机玻璃都是硅酸盐产品
C.制造普通玻璃的主要原料是黏土和石灰石
D.二氧化硅可制成光导纤维,也可制成光学镜片
解析:自然界中没有游离态的硅,因此A选项错误;有机玻璃属于有机物,不属于硅酸盐产品,因此,B选项错误;制造普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英,因此,C选项错误;二氧化硅是光导纤维的主要原料,同时也具有透光性,故可制成光学镜片,故选项D正确。

答案:D
【例题2】(09广东理科基础)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料。

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