江苏省灌南高级中学2014年高中化学《含硅矿物与信息材料》知识点总结学案 苏教版必修1

江苏省灌南高级中学2014年高中化学《含硅矿物与信息材料》知识

点总结学案 苏教版必修1

一、硅 1.硅的存在

硅以化合态存在于自然界，硅元素主要存在于地壳的各种矿物和岩石里，硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体，含量丰富，居地壳元素第二位。 2.物理性质

晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，熔点和沸点都很高，硬度也很大，晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体。

4.硅的重要用途

作为良好的半导体材料，硅可用来制集成电路、晶体管、硅整流器、太阳能电池等，主要用于电子工业。

5.高纯硅的工业制法 （1）2C＋SiO2（2）Si＋2Cl2

高温Si+2CO↑ （制粗硅）

高温SiCl4 （液态） Si＋4HCl （精硅）

（3）SiCl4＋2H2

高温二、二氧化硅 1. SiO2的存在

SiO2广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石，天然二氧化硅也叫硅石，是一种坚硬难熔的固体。 2.物理性质

硬度大、熔点高、不导电、不溶于水。天然的二氧化硅分为晶体和无定形两大类。 3.化学性质

二氧化硅十分稳定，属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，能与碱性氧化物、碱或碳酸盐等发生反应，不与水、酸（除HF外）发生反应，能耐高温、耐腐蚀。 （1）与强碱反应：

SiO2＋2NaOH= Na2SiO3+ H2O

硅酸钠是极少溶于水的硅酸盐中的一种，硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”，是建筑行业经常使用的一种黏合剂，还可用作肥皂填料、木材防火剂及防腐剂等。

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（2）与HF反应

SiO2＋4HF= SiF4↑＋2H2O

由于玻璃中含有大量的SiO2，SiO2与HF（溶液）反应很迅速，所以氢氟酸可用于雕刻玻璃。同时氢氟酸不用玻璃容器制备和贮存。 （3）与碱性氧化物反应 CaO+SiO2

高温CaSiO3（炼铁高炉的造渣反应）

（4）与碳酸盐反应 Na2CO3+SiO2CaCO3+SiO2

高温Na2SiO3+CO2↑

高温CaSiO3+CO2↑

4.二氧化硅的结构：

二氧化硅晶体坚硬，耐磨，熔沸点高的原因是二氧化硅的结构是空间立体网状结构。该空间构形类似于金刚石，具有高硬度，高熔沸点特征。 天然产透明的二氧化硅晶体俗称水晶。水晶为无色透明的六棱柱状。由于水晶内部往往分散有不同的杂质，使水晶带有一定的颜色，所以有烟水晶和紫水晶之分。 5.主要存在物质：

常见的以SiO2为主要成分的有：燧石、沙子、石英、硅藻土、玛瑙、水晶等。 6.二氧化硅的用途：

二氧化硅可用来做光导纤维；石英可用来做石英钟、石英表，耐高温的石英玻璃，水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜等，含有有色杂质的石英，还可以用于制造精密仪器轴承；耐磨器皿和装饰品等；还用于作建筑材料。

2.玻璃

生产普通玻璃的主要原料：纯碱、石灰石、石英 生产设备：玻璃熔炉 生产条件：高温熔融

形成玻璃的过程中的主要化学变化： Na2CO3+SiO2CaCO3+SiO2

高温Na2SiO3+CO2↑

高温CaSiO3+CO2↑

普通玻璃的主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2

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种类：普通玻璃、钢化玻璃、有色玻璃、光学玻璃、防弹玻璃、铅玻璃等。 3.陶瓷

制造陶瓷的主要原料：黏土

陶瓷的优点：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等。 五、用氧化物的形式表示硅酸盐的组成 书写顺序为：金属氧化物（较活泼的金属氧化物→较不活泼的金属氧化物）→二氧化硅→水。 如：硅酸钠[Na2SiO3]：Na2O·SiO2 镁橄榄石[Mg2SiO4]： 2MgO·SiO2

高岭土[Al2(Si2O5)(OH)4]：Al2O3·2SiO2·2H2O 正长石 [K2Al2Si6O16]：K2O ·Al2O3·6SiO2

六、规律总结

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