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1、人教高一化学知识点总结必修一 4.1硅无机非金属材料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错。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，强碱反响外，根本不跟其它物质反响比方氧气，强酸等A、硅跟氟气：Si + 2F2 = S
2、iF4B、硅跟氢氟酸：Si + 4HF = SiF4 T+2H 2 fC、硅跟强碱以 NaOH 为例：Si + 2NaOH + H2O = NazSiOs + 2H2 f(2) 加热时：在加热条件下，硅可以和氧气、氯气等反响A、硅与氧气：Si+ O2量二SiO2B、硅与氯气：Si + 2Cl2 SiCl45、硅的制备：(1) 粗硅的制取：常用焦炭在高温下复原二氧化硅，制得粗硅，高温1方程式为：SiO2 + 2CSi+2CO 1(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，再用氢气复原，即可值得高纯度的硅，方程式为：Si（粗）+ 2C2= SiCI 4SiCl4
3、+ 2H2= Si（纯）+ 4HCI6、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、酸反响氢氟酸 除外，能与强碱溶液、氢氟酸反响，高温条件下可以与碱性 氧化物反响：(1)酸性氧化物：可以和碱反响生成盐和水，可以和碱性氧化物反响 ? 与强碱反响：SiO2 + 2NaOH = NazSiOs +出0生成的硅酸 钠具
4、有粘性，所以不能用玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiOs溶液，防止Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开, 应用橡皮塞。高温? 高温下与碱性氧化物反响：SiO2 + CaO丄=CaSiO 3弱氧化性：比方粗硅的制取就是利用二氧化硅的弱氧化性。高温|方程式为：SiO2 + 2CSi+2CO 与氢氟酸反响：SiO2 + 4HF = SiF4 1+2H 2O利用此反响，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H2SQ3： 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：H2SQ3是一种弱酸，酸性比碳酸还要弱
5、，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响制取：强酸制弱酸原理Na 2SiO3 + 2HCI = 2NaCI + H2SQ3 JNa2SiO3 + CO2 + H2O = H2SQ3 J+Na2CO3此方程式证明 酸性：H2SQ3vH2CO33、用途：硅胶作枯燥剂、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 Na2SQ3，Na2SQ3 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：
6、Na 2SiO 3 + CO2 + H2O = Na 2CO3 + H2SiO3 J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，比方：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，比方：正长石：KAISi 3O811不能写成K2O Al 2O3 3SiO 2 ,应写成22K2O AI2O3
7、6SiO 2B、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+SiO 2高温Na2SiO3+CO2fCaCO3+SiO 2高温CaSiO3+CO2 fD、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：蓝色参加氧化钻，红色参加氧化亚铁?钢化玻璃：玻璃加热后，急剧冷却形成的水泥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 CaO SiO2、硅酸二钙2CaO SiO2、铝酸三钙3 CaO Al 2O3。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C、陶瓷的优点：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等D、新型陶瓷材料：?高温结构陶瓷：主要包括氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷?生物陶瓷：氧化铝陶瓷等?压电陶瓷：能将极其微弱的机械振动转换成电信号