硅单质和二氧化硅
二氧化硅换算成单质硅系数
二氧化硅换算成单质硅系数二氧化硅是一种无机化合物，化学式为SiO2。
它是地壳中最常见的化合物之一，也是硅的主要氧化物。
而单质硅是由二氧化硅还原得到的，其化学式为Si。
本文将从不同角度介绍二氧化硅与单质硅之间的转化关系和相关内容。
一、二氧化硅的物理性质1. 熔点和沸点：二氧化硅的熔点约为1713℃，沸点约为2230℃。
2. 密度：二氧化硅的密度约为2.65 g/cm³。
3. 颜色和形态：二氧化硅一般为白色结晶或无定形固体，可以呈粉末状、颗粒状或块状。
4. 溶解性：二氧化硅在水中几乎不溶解，但可以与一些碱性溶液反应生成硅酸盐。
二、二氧化硅的化学性质1. 酸碱性：二氧化硅是一种无机酸性氧化物，可以与碱反应生成硅酸盐。
2. 氧化性：二氧化硅具有一定的氧化性，可以与一些金属反应生成相应的金属硅化物。
3. 热稳定性：二氧化硅在高温下相对稳定，不易分解。
三、二氧化硅转化为单质硅的方法1. 碳热法：将二氧化硅与还原剂（如石墨、木炭）在高温下反应，可以得到单质硅。
2. 碱金属还原法：将二氧化硅与碱金属（如钠、锂）在高温下反应，也可以得到单质硅。
3. 化学气相沉积法：通过将二氧化硅蒸汽与还原剂反应，使其在高温下沉积形成单质硅。
四、单质硅的应用1. 半导体工业：单质硅是制造集成电路、太阳能电池等的重要材料。
2. 玻璃工业：单质硅可以用于制造各种玻璃制品，如窗户玻璃、瓶子等。
3. 陶瓷工业：单质硅可以用于制造陶瓷材料，如瓷器、砖瓦等。
4. 化工工业：单质硅可以用于制造有机硅化合物，如硅油、硅橡胶等。
5. 材料科学：单质硅可以用于制备纳米硅材料，具有特殊的光学、电学和力学性质。
五、单质硅的物理性质1. 密度：单质硅的密度约为2.33 g/cm³。
2. 熔点和沸点：单质硅的熔点约为1414℃，沸点约为3265℃。
3. 结构：单质硅具有类似于钻石的晶体结构，呈现出良好的硬度和热稳定性。
4. 导电性：单质硅为半导体材料，其导电性介于导体和绝缘体之间。
硅单质在自然界的存在形式
硅单质在自然界的存在形式
硅单质是一种非金属元素，它在自然界中以多种形式存在。
硅
是地壳中第二多的元素，其化合物构成了许多矿石和岩石。
硅单质
在自然界中主要以以下几种形式存在：
1. 石英，石英是最常见的硅单质矿物，它是一种晶体形式的二
氧化硅。
石英可以以多种形式出现，包括晶体、块状和结晶簇。
它
在许多岩石和沉积物中都可以找到，是许多地质过程的重要组成部分。
2. 硅酸盐矿物，硅酸盐是一种广泛存在的硅化合物，包括长石、云母和斜长石等。
这些矿物在地壳中非常常见，它们通常以岩石或
矿石的形式存在。
3. 硅质岩石，硅质岩石是由高含量的硅酸盐矿物组成的岩石，
例如石英岩和燧石岩。
这些岩石通常在地壳中广泛分布，是地质学
中重要的岩石类型之一。
4. 硅化木，硅化木是一种由硅代替了木质细胞组织的化石，它
们通常在地下水中形成。
这些化石保存了原始植物的结构，但其组
织已被硅替代。
总的来说，硅单质在自然界中以多种形式存在，包括矿物、岩石和化石等。
它在地球科学和地质学中具有重要的地位，对我们了解地球的形成和演化过程具有重要意义。
硅的主要成分
硅的主要成分嘿，朋友们！今天咱来聊聊这硅的主要成分呀。
硅，这玩意儿可太重要啦！就好比咱生活中的盐一样，看似普通，实则不可或缺。
你想想看，要是没有硅，那咱们的电子设备还不得抓瞎呀！硅的主要成分里有一种叫二氧化硅的。
这二氧化硅就像是一个默默奉献的老黄牛，到处都有它的身影。
咱平常看到的沙子，嘿，那里面就有大量的二氧化硅呢！你说神奇不神奇？就那么一粒粒的沙子，谁能想到它们和那些高科技玩意儿有着密切的联系呢。
还有啊，玻璃！那透亮的玻璃，也是二氧化硅的杰作。
你说这二氧化硅厉害不厉害？能把自己变成那么多种有用的东西。
再来说说硅单质。
这可是个宝贝呀！它是制造芯片的重要材料呢。
咱现在每天都离不开的手机、电脑，里面的芯片可都有硅单质的功劳。
没有它，这些智能设备怎么能那么厉害，让我们的生活变得这么丰富多彩呢？你说这硅的主要成分是不是很牛？就像一个神奇的魔法师，能变出各种各样的好东西来。
咱生活中的好多地方都有它们的影子呢。
硅的主要成分在建筑领域也有大用处呢！比如说水泥呀，里面也有二氧化硅的参与。
那高楼大厦能稳稳地矗立在那里，二氧化硅可出了不少力呢！还有那些陶瓷制品，漂亮吧？那也有硅的主要成分的功劳呀。
它们让陶瓷变得坚固又美观。
咱再想想，要是没有硅的主要成分，那我们的世界得变成啥样呀？那肯定会缺少很多便利和乐趣呀！所以说呀，可别小看了这硅的主要成分，它们可真是低调的大功臣呢！反正我是觉得硅的主要成分特别重要，特别神奇。
你们难道不这么认为吗？它们就像是隐藏在幕后的英雄，默默为我们的生活添砖加瓦。
咱得好好珍惜它们，感谢它们给我们带来的一切呀！。
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。
二氧化硅与硅单质的用途
二氧化硅与硅单质的用途
二氧化硅（SiO2）是一种重要的化学物质，它有多种用途。
以下是二氧化硅和硅单质的常见用途：
二氧化硅的用途：
1. 玻璃制造：二氧化硅是制造玻璃的主要成分之一。
它可以提高玻璃的耐热性、透明性和硬度。
2. 陶瓷制造：二氧化硅可以用于制造陶瓷材料，如瓷器、陶瓷砖和陶瓷器皿。
它可以增强陶瓷的强度和耐磨性。
3. 制造高温材料：由于二氧化硅具有高熔点和良好的耐热性，它可以用于制造高温材料，如高温炉具和耐火材料。
4. 医疗领域：二氧化硅被广泛应用于医疗领域，如药片涂层、药物载体、牙科材料和医用注射器。
5. 光学应用：由于二氧化硅具有良好的光学性能，它可用于制造光学器件，如透镜、光纤和激光器。
6. 化妆品和个人护理产品：二氧化硅常用于化妆品和个人护理产品中，作为增稠剂、溶剂和吸湿剂。
硅单质的用途：
1. 电子行业：硅单质是半导体材料，广泛应用于电子行业，如制造集成电路、太阳能电池和半导体器件。
2. 材料合金：硅单质可以用于制造合金。
例如，硅铁合金是一种重要的铁合金，用于钢铁生产和其他金属合金的制造。
3. 化学品生产：硅单质可以作为化学品生产中的催化剂或添加剂，用于制造硅酸盐、硅橡胶等化学品。
4. 医疗领域：硅单质在医疗领域也有一些应用，例如作为人工关节和牙科材料的成分。
5. 其他应用：硅单质还可以用于制造火柴、防水材料和防腐剂等。
单质硅和二氧化硅的用途
单质硅和二氧化硅的用途
单质硅和二氧化硅是最常见的硅元素的它们在日常生活中有广泛的用途。
单质硅是一种无色粉末状的硅化物，其化学式为Si，它
可以直接从天然硅矿中提取出来，也可以由硅酸盐进行水烧结而获得。
单质硅的主要用途是用于制造高纯硅半导体，用于制造电子和电力半导体，如太阳能电池板，半导体集成电路，光学元件等等。
另外，单质硅也可以用于制造硅橡胶，用于制造硅钢，用于制作冶金行业的耐火材料，以及用于硅化汽油等润滑剂等。
二氧化硅是一种透明的无色粉末或结晶，其化学式为SiO
2。
它可以通过高温氧化硅及其他方法获得，是最常见的
硅元素，也是最常用的硅元素。
二氧化硅主要用于制造抗紫外线的玻璃，用于制作抗酸性和耐热的玻璃，用于制作水泥，砖，瓷等建筑材料。
另外，二氧化硅也可以用于制造润滑剂，制造抗污染的涂料，制造填料或用作颜料。
综上所述，单质硅和二氧化硅是日常生活中最常用的硅元素，它们的主要用途是用于制造高纯硅半导体，制造玻璃，水泥，砖，瓷等建筑材料，以及制造润滑剂，涂料，填料等。
由于它们的独特性质，单质硅和二氧化硅在日常生活中发挥着重要作用。
硅单质和二氧化硅的用途
硅单质和二氧化硅是两种常见的化合物，他们在工业和日常生活中都
有着重要的应用。
硅单质在电子工程中应用十分广泛。
硅单质（Si）是一种无色固体,主要作为一种金属材料。
它是二氧化硅（SiO2）复分解后形成的产物，具有较高的热韧性、耐电性和耐腐蚀性，同时具有半导体特性，因此作为现代半导体电路和激光技术的基
础和支持。
有了它，我们可以制造出电路和晶体，用来制造集成电路
和半导体，从而构建各种电子仪器模块，为电子电路的发展奠定基础。
例如两位电路，三端稳压器，240v电源适配器等电子元器件均采用硅
单质制成。
此外，硅单质还可用于水处理，因为它的表面阳离子有非常好的载氢
性和活性，可以与硅烷化合物形成氢键。
它还可以有效地去除水中的
杂质，以达到净化水质的目的，具有广泛的应用前景。
二氧化硅（SiO2）是一种常见的无色粉末，它是一种通用电子和化学
成分，也是许多石头和沙子中的主要成分。
在工业上，二氧化硅作为
绝热材料也被广泛应用，常用于马达、电池、变压器等热传导系统的
绝热，以防止电器过热而出现负荷。
它同样也是制造陶瓷的重要原料，常用于制备玻璃、搪瓷和石英玻璃等透明产品。
此外，二氧化硅还被用于制作化妆品、牙膏、医疗、涂料等日常用品中，具有抗变态反应、稳定悬浮等作用，有助于提高用品的质量，是
日常生活中的重要原料。
以上就是硅单质和二氧化硅的用途的介绍，他们就像工业和生活中的
基石一样。
它们的应用涵盖了从工业到日常生活的方方面面，是实现当代社会发展的重要部分。
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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二氧化碳CO2
二氧化硅SiO2
物质分类
均属于酸性氧化物
与碱性氧
高温
化物反应 CO2 ＋ CaO＝CaCO3
CaO＋SiO高2 ＝温CaSiO3
与碱反应 与水反应
CO2 ＋2NaOH＝ Na2CO3+H2O
CO2 ＋ H2O＝H2CO3
SiO2 ＋2NaOH＝ Na2SiO3+H2O
不反应
SiO2的特性——（只能与这一种酸反应） SiO2 ＋ 4HF = SiF4↑＋ 2H2O
Si + O2 == SiO2
Si + C 高==温 SiC
4、硅的工业制法：（P81——9题）
5、硅的用途：
①半导体材料；②计算机芯片；③太阳能电池
二、二氧化硅（SiO2） 石英砂
（1）二氧化硅的存在形态：
天
然
有结晶形（石英晶体）
的
SiO2
水晶
玛瑙
硅
无定形——硅藻土
石
（2）二氧化硅的结构——科学视野
物理性质:_不__溶___于__水______硬__度___大____熔___点__高（1670℃） 化学稳定性:_很__稳___定___
玻璃的发现
1、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为 什么用橡胶塞而不用玻璃塞？ （提示：玻璃中含有SiO2）
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠 的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起而不能打开。
未进行磨砂处理的玻璃,在常 温下是不能被强碱腐蚀的.
2、大家知道玻璃上的窗花是用什么 方法雕刻上去的吗？
SiO2 ＋ 4HF = SiF4↑＋ 2H2O 用途：刻蚀玻璃 特性——（只能与这一种酸反应）
补充：实验仪器上的刻度线也是用这 个方法雕刻上去的
3、氢氟酸用什么试剂瓶盛装？
塑料瓶
二氧化硅与二氧化碳的比较
1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具
B 有的性质（ ）
A.熔点很高
B.与水反应生成对应的酸
C.可与烧碱反应生成盐 D.坚硬
2.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的
是（ D）
A.CO2→H2CO3
B.SiO2→Na2SiO3
C.Na2O→Na2CO3
D.SiO2→H2SiO3
B 3．下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是( )
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
第1课时
1、了解Si、SiO2的主要物理和化学性质。 2、认识Si、SiO2的广泛用途。
学习路线：非金属单质——氧化物——含氧酸——盐 知识路线： Si —— SiO2 —— H2SiO3 —— 硅酸盐
硅谷
美国的硅谷——“斯坦福科研工业区”是美国电子和 计算机工业中心，位于美国西海岸加利福尼亚州北部 旧金山南郊，圣克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长 ４８公里，宽１６公里的长条形地带上。 由于它集中了全世界９0％以上的著名半导体公司， 而半导体的基本元件是硅片，所以该地区被称为 “硅谷”。
生的晶体，这就是最早的玻璃。后来腓尼ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ人把石英砂和天然苏打和在一起，然后用
一种特制的炉子熔化，制成玻璃球，使腓尼基人发了一笔大财。
•
大约在4世纪，罗马人开始把玻璃应用在门窗上。到1291年，意大利的玻璃制造技
术已经非常发达。
•
“我国的玻璃制造技术决不能泄漏出去，把所有的制造玻璃的工匠都集中在一起
生产玻璃！”
3、硅的化学性质：
+14 2 8 4
① 常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。
Si + 2F2 = SiF4
? Si + Cl2
Si + 4HF = SiF4+2H2
注意：与强碱溶液
Si+2NaOH+H2O = Na2SiO3 + 2H2
反应生成氢气的固 体单质有铝和硅。
②加热或高温条件下：
•
船员们吃完饭，潮水开始上涨了。他们正准备收拾一下登船继续航行时，突然有
人高喊：“大家快来看啊，锅下面的沙地上有一些晶莹明亮、闪闪发光的东西！”
•
船员们把这些闪烁光芒的东西，带到船上仔细研究起来。他们发现，这些亮晶晶
的东西上粘有一些石英砂和融化的天然苏打。原来，这些闪光的东西，是他们做饭时
用来做锅的支架的天然苏打，在火焰的作用下，与沙滩上的石英砂发生化学反应而产
A．SiO2 +2C===Si+2CO↑ B．SiO2 +2NaOH===Na2SiO3+H2O C．SiO2 +4HF===SiF4↑+2H2O D．SiO2 +CaCO3===CaSiO3+CO2↑
C 4．下列叙述正确的是( )
A．自然界存在大量单质硅
B．SiO2 与任何酸都不起反应 C．光导纤维被广泛应用于能量传输和信息传输
（阅读课本P74第一、二段） 1.硅的存在
硅在地壳中的含量仅次于 氧 、占26.3% 。 自然界中它容易与＿氧＿化合，是一种亲＿氧＿元素。
2. 硅元素在元素周期表中的位置
3.碳和硅元素的比较 原子结构示意图
碳 +6 2 4
硅
+14 2 8 4
主要化合价
+2 +4
+4
主要存在形式
自然界中的主要 存在于
二氧化硅晶体中氧原子与硅原子
个数比为2：1,通常用SiO2来表示 二氧化硅的组成。
（3）二氧化硅的用途
①制光导纤维
②石英玻璃制化学仪器
③石英表、石英钟
④水晶制光学仪器和工艺品
⑤玛瑙制精密轴承和装饰品
光导纤维
坩埚
石英研钵
水晶饰品
玛瑙饰品
根据SiO2的存在和用途,请你分析以下问题:SiO2具有哪 些物理性质?化学稳定性如何? 将你的认识写在下面的 横线上,并与同学交流。
D．SiO2 的化学性质活泼，能与很多物质发生化学反应
SiF4
SiF4的结构
玻璃被发现的小故事
• 3000多年前，一艘欧洲腓尼基人的商船，满载着晶体矿物“天然苏打”，航行在地中 海沿岸的贝鲁斯河上。由于海水落潮，商船搁浅了。于是船员们纷纷登上沙滩。有的 船员还抬来大锅，搬来木柴，并用几块“天然苏打”作为大锅的支架，在沙滩上做起 饭来。
•
就这样，意大利的玻璃工匠都被送到一个与世隔绝的孤岛上生产玻璃，他们在一
氧化物 碳酸盐
CO CO2
CO32-
石灰石、大理 石等
氧化物 硅酸盐
SiO2
SiO32-
岩石、沙子、 土壤等
请预测硅单质及二氧化硅的化学性质
一、硅单质（Si）（阅读课本79页，找出硅的存在形式和物理性质）
正四面体结构
1、硅的存在形式： 有晶体硅和无定形硅。
2、物理性质： 灰黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性，有金属光泽， 是良好的半导体材料。