人教版高中化学必修一第四章第一节知识点

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、二氧化硅和硅酸

1、二氧化硅(SiO 2 )

(1) 存在

(2) 用途 ①、制光导纤维

②、光学仪器

③、石英表、石英钟

④、制玻璃

⑤、建筑材料

(3) 物理性质：熔点高，硬度大的固体、不溶于水，纯净的SiO 2 晶体无色透明

(4) 结构：空间网状结构

(5) 化学性质：稳定，不活泼

○

1 具有酸性氧化物的性质：(不溶于水且不和水反应) 与强碱反应 ：SiO 2+2NaOH==Na 2SiO 3+H 2O

与碱性氧化物反应：SiO 2+CaO 高温

CaSiO 3

○

2 与HF 的反应：SiO 2+4HF==SiF 4 ↑+2H 2O ○

3 弱氧化性：SiO 2+2C 高温

Si +2CO ↑ (工业上制粗硅)

○4 与某些盐反应：Na 2CO 3+SiO 2 高温

Na 2SiO 3+CO 2↑

CaCO 3+SiO 2 高温

CaSiO 3+CO 2 ↑ (工业上制玻璃的主要反应) 思考：（1）实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？

HF 能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。

（2）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？

NaOH 溶液能与玻璃中的SiO 2 反应生成Na 2SiO 3 ，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH 溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。

2、硅酸(H 2SiO 3)

（1）硅酸是一种弱酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体，在溶液中成为絮状沉淀。

（2）向饱和Na 2SiO 3 溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸

硅石

结晶形：玛瑙、石英、水晶

无定形：硅藻土

若改向Na2SiO3溶液中滴加H2SO4会有什么现象呢？Na2SiO3+H2SO4==Na2SO4+H2SiO3↓

附：所生成的硅酸逐渐聚合而形成胶体－硅酸溶胶，硅酸浓度较大时，则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。硅胶多孔，吸附水分能力强，常用做实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。

（3）如果对硅酸加热，其可以分解生成SiO2 H2SiO3△

2O +SiO2

（4）硅酸是一种比碳酸还要弱的酸 Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓

二、硅酸盐 (silicate)

1、定义：硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。

2、硅酸钠

(1) 物理性质：白色固体，易溶于水，水溶液俗称水玻璃或泡花碱，是一种泡花碱

(2) 化学性质：相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强

3、表示方法：

原则：金属氧化物（较活泼------较不活泼）

方法：○1找组成元素○2写成氧化物的形式

○3原子个数比不变○4检查有无遗漏

三、硅( silicon) 单质

1、存在形态：有晶体硅和无定形硅两种同素异形体

2、晶体结构：正四面体形

3、物理性质：灰黑色具有金属光泽的固体、熔点高、硬度大、质脆、导电性介于导体和绝缘体之间。

4、化学性质

(1) 常温下的反应：

Si+2F2==SiF4 Si+4HF==SiF4↑+2H2↑ Si+2NaOH +H2O == Na2SiO3+2H2↑(2) 高温下的反应：

Si+O2高温

SiO2 Si+2Cl2

高温

SiCl4

5、硅的制备(1) 工业上制粗硅

SiO2 + 2C 高温

Si+2CO ↑

石英砂焦炭电炉中粗硅(2) 由粗硅制纯硅

Si+2Cl2高温

SiCl4 SiCl4+2H2

高温

Si+4HCl

6、硅的用途：作半导体、做光电池、制合金