高三一轮复习必修一-----硅
高三化学一轮复习【硅 无机非金属材料】
高温
====
Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2
高温
====
CaSiO3+CO2↑
(3)特殊功能的含硅物质。 ①碳化硅具有金刚石结构,可用作磨料。 ②含硅元素4%的硅钢具有导磁性。 ③硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质。 (4)新型无机非金属材料。 如高温陶瓷、压电陶瓷、生物陶瓷、光导纤维等。
A.氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,其化学式为 Si3N4 B.碳化硅(SiC)的硬度大,熔点高,可用于制作高温结构 陶瓷和轴承 C.光导纤维是一种新型无机非金属材料,其主要成分为 SiO2 D.二氧化硅为立体网状结构,其晶体中硅原子和硅氧单 键个数之比为1∶2
【解析】选D。A项,在氮化硅中氮元素为-3价,硅元素 为+4价,则化学式为Si3N4,正确;D项,在SiO2晶体中,一 个硅原子与周围4个氧原子形成4个硅氧单键,错误。
2.晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料,可 用于制芯片和太阳能电池等。以下是工业上制取纯硅 的一种方法。
请回答下列问题: (1)在上述生产过程中,属于置换反应的有________(填 反应代号)。 (2)写出反应③的化学方程式_____________________ ____________________________________________。
【解析】选B。普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3 和SiO2。
2.在水玻璃中通入少量的CO2气体,充分反应后加热蒸 干,再高温充分灼烧,冷却后所得的固体物质为 ( )
A.Na2SiO3 B.Na2SiO3与Na2CO3 C.SiO2与Na2CO3 D.SiO2、Na2SiO3及Na2CO3
(5)SiO2是酸性氧化物,但不能与水反应生成硅酸。 ()
2019届高三化学一轮复习试题：10无机非金属材料的主角——硅 Word版含解析
(十) 无机非金属材料的主角——硅►►见学生用书P3751．4G 网络让手机“飞”起来了。
手机芯片的核心是硅板，其成分是( )A ．SiO 2B ．SiC ．H 2SiO 3D ．Na 2SiO 3解析 手机芯片的核心是硅板，其成分是Si 单质，故B 项正确。
答案 B2．硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。
在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角。
下面几种物质中含有硅单质的是( )A ．玛瑙B ．光导纤维C ．太阳能电池D ．水晶解析 玛瑙、光导纤维和水晶的主要成分是SiO 2，硅单质可用来制造太阳能电池板。
答案 C3．下列叙述中正确的是( )A ．因为Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强B ．碳和硅都是ⅣA 族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似C．二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物D．二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反应生成硅酸解析A项的反应之所以能够发生，是因为生成的产物中有气体放出，平衡正向移动，促使反应能够顺利进行，故不能通过此反应判断H2CO3与H2SiO3的酸性强弱，A项错误；CO2和SiO2的物理性质差异较大，B项错误；SiO2与氢氟酸的反应不属于酸性氧化物与一般酸的反应，在此反应中SiO2并没有表现出碱性氧化物的性质，C项错误。
答案 D4．(2018·济宁期末)化学与科学、技术、社会、环境密切相关。
下列有关说法中正确的是()A．“绿水青山就是金山银山”，矿物燃料的脱硫脱硝，可以减少SO2、NO2的排放B．2017年11月5日，发射北斗三号全球导航卫星计算机的芯片材料是高纯度二氧化硅C．为防止月饼等富脂食品因被氧化而变质，常在包装袋中放入生石灰或硅胶D．2M＋N===2P＋2Q,2P＋M===Q(M、N为原料，Q为期望产品)，不符合绿色化学的理念解析SO2、NO x是污染性气体，大力实施矿物燃料的脱硫脱硝技术以减少SO2、NO2的排放符合绿色化学的理念，故A项正确；计算机的芯片材料是高纯硅，故B项错误；生石灰或硅胶是干燥剂，不能防止氧化变质，故C项错误；2M＋N===2P＋2Q,2P＋M===Q 的总反应是3M＋N===3Q，原料完全转化为期望产品，符合绿色化学的理念，故D项错误。
(2011--2012年高考第一轮复习)第四章第一节 无机非金属材料的主角—硅
二氧化硅也是一种原子晶体，不溶于水，熔点高，硬度大，由于二氧化硅中 的硅氧键键能很大，所以它的化学性质稳定，除氢氟酸外不与其他酸反应； 二氧化硅是硅酸的酸酐，能与强碱或碱性氧化物反应生成硅酸盐；
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O SiO2＋CaO CaSiO3
二氧化硅与氢氧化钠反应的产物硅酸钠，可溶于水，有粘合作用，是一种不 燃、不腐的矿物胶，所以实验室盛碱溶液的试剂瓶常用橡皮塞，而不用玻璃 塞。 将CO2通入硅酸钠溶液可生成白色絮状沉淀H4SiO4，说明硅酸的酸性比碳酸
2011--2012年高考第一轮复习
无机非金属材料的主角——硅
1 ．了解硅单质及其主要化合物SiO2、Na2SiO3、H2SiO3的主要性质。 2．了解硅酸盐工业及新型无机非金属材料的特性与应用。 3．以上各部分知识的综合应用。
1．硅单质 硅在地壳中的含量居第 2 位，仅次于氧 ，全部以化合 态存在，是一种 亲氧 元素。 主要形成 ＋4 价的化合物。 单质硅有 晶体 和 无定 形两种，是良好的 半导体 材料。
为“水玻璃”，但它与玻璃却大相径庭；Na2SiO3 因水解显碱性，俗名“泡
花碱”，但它却不是碱，而是盐。
1．下列说法正确的是( C ) A．二氧化硅溶于水显酸性，所以二氧化硅属于酸性氧化物 B．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
C．二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸
D．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性 比碳酸强
3．C、Si同属ⅣA族，还原性是Si大于C，而C却能将Si从SiO2中还原出来 (条件是高温)，原因是产物CO气体迅速从反应体系中逸出。SiO2＋2C Si＋2CO↑ 4．非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，而Si却能与HF发生反应。Si＋
2022高三新高考化学一轮复习课件：第4章 第1节无机非金属材料的主角——硅
高温
Hale Waihona Puke 高温【解析】粗硅提纯涉及的反应：Si＋2Cl2===== SiCl4、SiCl4＋2H2=====
Si＋4HCl，二者都是氧化还原反应，故 B 错；硅与氢氧化钠溶液反应实际分
两 步 ： ①Si ＋ 3H2O===H2SiO3 ＋ 2H2 ↑ ， ② H2SiO3 ＋ 2NaOH===Na2SiO3 ＋
△ (3)Si＋O2===== SiO2
3．二氧化硅(SiO2)广泛存在于自然界中，如石英、水晶、玛瑙。可用来 制作光导纤维，光学仪器，钟表等。有多种晶型，基本结构单元是四面体， Si 与 O 以 1∶2 的比例组成立体网状结构，这个结构决定 SiO2 是不溶于水的 固体，熔、沸点高，硬度大。
4．SiO2 属于酸性氧化物，常见反应有： 高温
回答下列问题： (1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入 几滴硝酸。加入硝酸的目的是____________________________________，还 可使用________代替硝酸。 (2)沉淀 A 的主要成分是________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应， 该反应的化学方程式为________________________________________。
3．“3G”手机出现后，以光导纤维为基础的高速信息通道尤显重要。下
列物质中用于制造光导纤维的材料是( D )
A．铜合金
B．陶瓷
C．硅
D．二氧化硅
[解析]SiO2 可以使光线进行全反射，因此 SiO2 是光导纤维材料的主要成 分。
4．从古至今化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是( A ) A．无色透明的 SiO2 是制造光导纤维的重要原料 B．合金熔点、硬度都低于成分金属 C．中国天眼 FAST 用到的碳化硅是一种新型的有机高分子材料 D ． 晶 体 硅 被 用 于 计 算 机 芯 片 ， 工 业 制 粗 硅 的 反 应 原 理 为 ： SiO2 ＋ 高温 C===== Si＋CO2↑
高三化学一轮复习——碳、硅及其化合物
说明：反应要隔绝空气；炭的用量要合适； 方法一：将生成的粗硅和Cl2反应生成液态 SiCl4，通过蒸馏(或多次蒸馏)，实现SiCl4和杂质 的分离，得到的高纯SiCl4用H2还原。
主要反应： Si+2Cl2
高温 高温
SiCl4
Si+4HCl
SiCl4+2H2
方法二：将生成的粗硅在加热条件下与 HCl(g)反应，制成化合物SiHCl3，与杂质分离； 再在高温条件下用H2还原，重新得到高纯硅和 HCl。
SiO32-+CO2+H2O=CO32-+H2SiO3
1.二氧化硅（SiO2）又称硅石，是制备硅及其化 合物的重要原料（如图）。下列说法正确的是
A．SiO2属于两性氧化物 B．盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞 C．硅胶吸水后不能重复再生 在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶吸水是否失效 D．图中所示转化反应都是氧化还原反应
(2)下列有关硅材料的说法正确的是______(填字母)。 A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥 B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷 和轴承 C ．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材 料——光导纤维 D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制备的， 其熔点很高 E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光 单晶硅
5.能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是
7、 如图，已知：①单质 E可作为半导体材料； ②化合物F是不能生成盐的氧化物；③化合物I能 溶于水呈酸性，它能够跟氧化物 A起反应。据此， 请填空： (1) 化合物 F 、 I 分别是？ (2) 反应③④的化学方程 式是？
2. 将足量CO2气体通入水玻璃中，然后加 热蒸干，再在高温下充分燃烧，最后所得的 固体物质是（ ） A. Na2SiO3 B. Na2CO3、Na2SiO3 C. Na2CO3、SiO2 D. SiO2
新高考化学一轮总复习第八单元无机非金属材料的主角——硅
用：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。 (4)非金属单质大多为非导体，但Si 为半导体。
考向2 硅的工业制法
3.半导体工业中，有一句行话“从沙滩到用户”，即由 SiO2 制取 Si。制取过程中不. 涉. 及. 的化学反应是( )。
A.2C＋SiO2 Si＋2CO↑ B.SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
(3) 若实验时观察到_________________________________ ______________________，则证明原气体中一定含有一氧化碳。
答案：(1)吸收 CO2 (2)点燃 2CO＋O2 2CO2 (3)B 中无明显现象，C 中黑色粉末变成光亮的红色，D 中 澄清石灰水变浑浊
不反应
性
质
与碱 反应
S__iON__2a＋_2S_2_iON__3a＋_O_HH_=_2O_=_=___ 盛碱液的试剂瓶用橡皮塞
__NC__Oa_22C_＋_O_23_＋N_a_HO_2_HO_=_=_=___ 或CO2＋NaOH=== _____N_a_H__C_O_3______
(续表)
物质
SiO2
答案：A
2.(教材改编)单晶硅是制作电子集成电路的基础材料，对硅 的纯度要求很高。用化学方法可制得高纯度硅，其化学方程式 为：
①SiO2＋2C ③SiCl4＋2H2
Si＋2CO↑；②Si＋2Cl2 Si＋4HCl。
下列对上述三个反应的叙述不. 正. 确. 的是( A.①③为置换反应
B.②为化合反应
第八单元 非金属及其化合物
第1节 无机非金属材料的主角——硅
[目标导读]
课标要求
核心素养
1.变化观念——分析碳、硅及其化合物的化学 反应，预测在一定条件下碳、硅及其化合物
高三化学第一轮复习方程式专练----硅及其化合物
高三化学一轮复习方程式专练
硅及其化合物
硅与氧气的反应：
Si与氟气的反应：
硅与NaOH溶液反应：化学方程式
离子方程式：
Si与HF作用：
硅和氯气加热：
C在高温下与SiO2的反应：
氢氟酸腐蚀玻璃的反应：
SiO2与碱性氧化物（CaO）的反应：
SiO2与强碱NaOH溶液的反应：化学方程式：
离子方程式：
Na2CO3固体与SiO2的反应：
碳酸钙高温条件下与二氧化硅反应：
硅酸的热稳定性很弱，受热分解：
向硅酸钠溶液中通入足量的CO2的反应：
离子方程式：
向硅酸钠溶液中通入适量的CO2的反应：
离子方程式：
向硅酸钠溶液中滴加稀盐酸的反应：
离子方程式：。
高考化学一轮复习 硅 无机非金属材料教案 鲁科版必修1
第1节硅无机非金属材料1 半导体材料与单质硅1．半导体材料半导体材料特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料。
最早使用的半导体材料是锗，但因其含量低，提炼工艺复杂，价格昂贵，而不适合广泛使用。
目前广泛使用的半导体材料是硅元素，在地壳中含量居第二位，该元素全部以化合态存在于自然界中，储量丰富。
常见的有晶体硅和无定形硅等形式存在。
2．单质硅（1）存在：自然界中无单质硅，硅元素全部以化合态存在，如二氧化硅、硅酸盐等。
化合态的硅是构成地壳的矿石和岩石的主要成分，硅在地壳中的含量居第二位。
（2）物理性质：单质硅有晶体硅和无定形硅两种。
晶体硅呈灰黑色，有金属光泽，硬而脆，熔点很高（1410℃），是良好的半导体材料。
（3）化学性质：①在常温下，硅的化学性质不活泼，不与O2、Cl2、H2SO4、HNO3等发生反应，但能与F2、HF和强碱反应。
例如：Si + 2NaOH + H2O ＝Na2SiO3 + 2H2↑；Si + 2F2＝SiF4；Si + 4HF ＝SiF4↑+ 2H2↑。
②在加热时纯硅与某些非金属单质发生反应。
如研细的硅能在氧气中燃烧：Si + O2△SiO2（3）硅的制备由于自然界中没有单质硅的存在，因此我们使用的硅，都是从它的化合物中提取的。
在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方法可制得含有少量杂质的粗硅，将粗硅提纯后，可以得到半导体材料的高纯硅。
制粗硅： SiO2＋2C 高温 Si＋2CO ↑制高纯硅： Si＋2Cl2△SiCl4 SiCl4＋2H2△Si＋4HCl（4）硅的用途：硅可用来制造集成电路，太阳能电池，硅整流器等。
硅合金可用来制造变压器铁芯，耐酸设备等。
【知识·链接】半导体材料的用途物质的电阻率介于导体和绝缘体之间（电阻率在10－3~108欧姆·厘米之间）时，为半导体。
半导体材料可以制造出具有各种功能的半导体器件来取代真空管用来整流、检波、放大，并有缩小电子设备体积、减轻重量、延长寿命、耐冲击、效率高和可靠性好等优点。
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玻璃 主要反应：SiO2+ Na2CO3
Na2SiO3 + CO2↑
2.新型无机非金属材料的各类和用途
材料类别
主要特性
示例
氮化硅陶 瓷 氧化锡陶 瓷 光导纤维
用途
汽轮机叶片，轴承， 永久性模具 集成电路的半导体材 料 光缆通信，医疗，照 明等 人造骨，人造关节， 接骨螺钉
高温结构 能承受主高温， 陶瓷 强度大 半导体材 料 光学材料 具有光学特性
2011级高三化学一轮复习
第四章 第一节 硅
知识点一：硅单质与半导体材料
1、化学性质 ①常温下化性不活泼, 但能与 F2 氢氟酸 、 烧碱 反应。 、
②加热时与O2 、Cl2等非金属单质： △ △ Si+2O2 = 2SiO2 Si+2Cl2 = SiCl4
知识点一：硅单质与半导体材料
2、硅的工业制备
（2）能与酸反应制备硅酸：
Na 与盐酸： 2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓
（3）用途：黏合剂、耐火阻燃材料
；
通CO2： 2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋ Na2CO3。 ； Na
。
知识点四、新型无机非金属材料
主要原料：纯碱、石灰石、石英 硅 SiO2+ CaCO3 CaSiO3 + CO2↑ 酸 产品成分： 2 、Na2SiO3、CaCO3 SiO 盐 工 主要原料： 黏土、石灰石 业 水泥 特性： 水硬性 陶瓷 原料：黏土
知识点三、硅酸及硅酸盐
1、硅酸盐组成表示 活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物
·SiO2·H2O
【练习】
滑石（Mg3Si4O10(OH)2） 3MgO· 4SiO2· H2O 钠长石（NaAlSi3O8） Na2O· Al2O3· 6SiO2 。 ;
2、硅酸钠 （1）白色、可溶于水的粉末状固体，水溶 液俗称 水玻璃 ，有黏性，水溶液呈碱性。
H2SiO3，说明 H2CO3 的电离
性强于 H2SiO3，即酸性 H2CO3>H2SiO3；而反应②是 高温下的非离子反应，它之所以能发生是因为 CO2 气体离开了反应体系，其中并无 H2CO3 和 H2SiO3 两种物质，更谈不上二者酸性的比较。
知识点二：二氧化硅与光导纤维
【完成P3例题和跟踪练习】 1:2 ; C
知识点二：二氧化碳与光导纤维
1、化学性质 应如何保存NaOH溶液和氢氟酸？ NaOH： 细口玻璃瓶，橡胶塞 氢氟酸： 塑料瓶
物质 物理性质 与水反 应 化 与酸反 应 学 与碱反 应 性 与碱性 质 氧化物 反应 与盐反 应 与碳反 应
CO2 无色无味的气体，无毒，微 溶于水，固态时叫干冰 CO2+H2O 不反应 CO2+ 2NaOH= Na2CO3+ H2O CO2+ CaO==CaCO3 CO2+ Na2CO3+ H2O = 2NaHCO3 CO2+C 2CO H2CO3
思考讨论
反应①Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓，
说明H2CO3的酸2
Na2SiO3＋CO2↑，
能否说明H2SiO3的酸性强于H2CO3？ 提示 反应①是离子反应， 实质是 H2CO3 电离出
的H 与
＋
2－ SiO3 结合生成
粗硅： 高温 SiO2 + 2C = Si + 2CO↑
【完成学案二】 ①SiO2、还原剂
②过滤
高温 SiCl4+2H2 = Si + 4HCl
知识点二：二氧化碳与光导纤维
1、化学性质 （1）酸性氧化物 与水: 不反应 与碱： SiO2+ 2NaOH= Na2SiO3 +H2O
SiO2+ CaO 与碱性氧化物：
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
知识点二：二氧化碳与光导纤维
1、化学性质 高温 （2）弱氧化性：SiO2 + 2C = Si + 2CO↑ （3）与某些盐：（Na2CO3、CaCO3） 高温 SiO2+ Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2↑
（4）特性：——与氢氟酸
SiO2+4HF = SiF4↑+2H2O 雕刻玻璃
SiO2 硬度大，熔沸点高，常温 下为固体，不溶于水。 不反应 SiO2+4HF == SiF4↑+2H2O SiO2+ 2NaOH= Na2SiO3 + H2O
盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞
SiO2+ CaO
CaSiO3
SiO2+ Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑ SiO2+ 2C Si + 2CO↑
CaSiO3
知识点二：二氧化碳与光导纤维
1、化学性质 （1）酸性氧化物（CO2、SO2） 与水:
CO2+H2O SO2+H2O H2CO3 H2SO3
与碱：CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
高温 与碱性氧化物： CO2 + CaO = CaCO3 高温 SO2 + CaO = CaSO3
具有光学特性
生物陶瓷
具有生物功能
氧化铝陶 瓷