高一化学 知识点总结 必修一 4.1 硅 无机非金属材料

1、.4.1 硅 无机非金属材料一、半导体材料:1、半导体材料是指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料。2、最早使用的半导体材料是锗。3、目前使用最广泛的半导体材料是硅。二、硅：1、存在形式： 硅在地壳中的含量仅次于氧，排名第二位 硅在自然界中只仅以化合态存在，主要存在形式为二氧化硅和硅酸盐2、分类：单质硅分为晶体硅和无定形硅（即非晶体硅）两种3、物理性质：晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体4、化学性质：(1) 常温下：化学性质稳定，不活泼，除了跟氟气，氢氟酸，强碱反应外，基本不跟其它物质反应（比如氧气，强酸等）a、硅跟氟气：si2f2sif4 b、硅跟氢氟酸：si4hfsif42h2c、

2、硅跟强碱（以naoh为例）：si2naohh2ona2sio32h2(2) 加热时：在加热条件下，硅可以和氧气、氯气等反应a、硅与氧气：sio2sio2b、硅与氯气：si2cl2sicl45、硅的制备：(1) 粗硅的制取：常用焦炭在高温下还原二氧化硅，制得粗硅，方程式为： (2) 粗硅提纯：将粗硅在高温下和氯气生成四氯化硅（液态），四氯化硅经分馏提纯后，再用氢气还原，即可值得高纯度的硅，方程式为：si(粗)2cl2sicl4 sicl42h2si(纯)4hcl精品.6、硅的用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等三、二氧化硅1、存在形式：二氧化硅广泛存在自然界中，是沙子、石英的主要成分，其

3、中透明的石英晶体俗称水晶。2、物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。3、结构：立体网状结构，sio2属于原子晶体，直接由原子构成，不存在单个sio2分子。4、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) 酸性氧化物：可以和碱反应生成盐和水，可以和碱性氧化物反应 与强碱反应：sio22naohna2sio3h2o（生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用玻璃塞试剂瓶存放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）。 高温下与碱性氧化物反应：sio2caocasio3(

4、2) 弱氧化性：比如粗硅的制取就是利用二氧化硅的弱氧化性。 方程式为：(3) 与氢氟酸反应：sio24hfsif4+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）。5、用途：光导纤维、压电材料等四、硅酸（h2sio3）：1、物理性质：不溶于水的白色胶状物，能形成硅胶，吸水能力强。2、化学性质：h2sio3是一种弱酸，酸性比碳酸还要弱，其酸酐为sio2，但sio2不溶于水，故不能直接由sio2溶于水制得，而用可溶性硅酸盐与酸反应制取：（强酸制弱酸原理）na2sio32hcl2naclh2sio3 na2sio3co2h2oh2sio3na2co3（此方程式证明酸

5、性：h精品.2sio3h2co3）3、用途：硅胶作干燥剂、催化剂的载体。五、硅酸盐:1、简介: 硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称，是传统的无机非金属材料。最常见的可溶性硅酸盐是na2sio3，na2sio3的水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，可以作黏胶剂和木材防火剂。硅酸钠水溶液久置在空气中容易变质：na2sio3co2h2ona2co3h2sio3（有白色沉淀生成）2、物理性质：硅酸盐，熔点高，大多数难溶于水，3、表示方法：(1) 化学式法：对于简单的硅酸盐，一般直接用化学式来表示，比如：硅酸钠，硅酸钙等。(2) 氧化物法：对于复杂的硅酸盐，一般用氧化物的形式来

6、表示，但是并不是说硅酸盐就是由各种氧化物组成，其表示方法为：a、先找出组成硅酸盐的组成元素，写成氧化物的形式，氧化物前面用系数来使原子个数前后守恒，其中系数只能是整数，各氧化物之间用隔开，比如：正长石：kalsi3o8不能写成 k2oal2o33sio2，应写成k2oal2o36sio2精品. b、当氧化物的种类有很多种时，一般按照活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水的顺序来写，其中金属氧化物的活泼性为氧化钾元氧化钠氧化钙氧化铝4、硅酸盐产品：玻璃、水泥、陶瓷(1) 玻璃：a、生产普通玻璃的主要原料：纯碱、石灰石、石英b、生产设备：玻璃熔炉c、形成玻璃的过程中的主要化学变化：na2co3+

7、sio2na2sio3+co2 caco3+sio2casio3+co2d、普通玻璃的主要成分：硅酸钠、硅酸钙、石英e、种类：普通玻璃、铅玻璃、有色玻璃、钢化玻璃等。 其中铅玻璃因为折光率好，经常用作光学元件 有色玻璃：蓝色加入氧化钴，红色加入氧化亚铁 钢化玻璃：玻璃加热后，急剧冷却形成的 (2) 水泥 a、 生产水泥的主要原料：黏土、石灰石b、 普通水泥的主要成分：硅酸三钙（3 caosio2）、硅酸二钙（2caosio2）、铝酸三钙（3 caoal2o3）。 c、水泥的特点：具有水硬性 d、水泥的用途：用作钢筋混凝土（水泥、沙子、碎石的混合物叫做混凝土） (3) 陶瓷： a、陶瓷是最早使用的硅酸盐产品 b、制造陶瓷的主要原料：黏土精品.c、陶瓷的优点