【硅材料作文素材积累高中】化学高考，考试前重新梳理——无机非金属材料硅及其化合物

从化学角度来看，材料分为金属材料、非金属材料、有机高分子材料和复合材料。

材料分类

无机非金属材料主要用于水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料等传统工艺，但不断散发出新面孔，对建筑、国防、信息等现代工艺发展具有重要意义。

芯片材料硅的设计和制造成为我国的重大发展战略。无机非金属材料的主人公——硅也是高考化学中非金属元素的命题热点之一。这部分教学安排比较孤立，容易被学生忽略和遗忘，本文梳理硅及其化合物的基础，使参加高中化学考试和高考的学生在考试前进行梳理，以加强记忆的准确性。

硅

自然界中硅的存在：硅在地壳中的含量仅次于氧气，硅是自然界中存在的形式。只有化合状态，玻璃状态(亲氧元素)主要以氧化物和硅酸盐形式存在，是构成岩石和矿物的基本元素。

硅元素

硅晶体

单质硅也有晶体和无定形两种同素异形体，晶体硅的结构类似于钻石，是具有金属光泽的灰色黑色固体，熔点高，硬度大，脆脆，导电性介于导体和半导体之间，是制作计算机芯片、光伏电池的良好半导体材料。

常温下化学性质稳定，只能与强碱、氢酸、高温下氧气、氯、碳等反应。

二氧化硅

修正

(一)存在和用途：天然二氧化硅的存在形式是晶体和无定形，统称为硅。水晶晶体是结晶的二氧化硅，结晶型和色彩不同。其中无色透明的晶体，俗称水晶，是有彩色环丝带或层的玛瑙。沙子中含有少量的石英晶体。

光缆

SiO2是现代光学和光纤的基本原料。石英制造石英玻璃、石英电子表、石英手表等。水晶常被用于制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等。石英砂经常制造玻璃和建筑材料。

(2)物理特性：二氧化硅熔点高，硬度大，由正四面体空间网状结构决定。

白炭黑结构

(c)化学性质

(1)酸性氧化物通性：

SiO2与强碱反应，化学方程式如下：SiO2 2NaOH==Na2SiO3 H2O，离子方程式SiO2 2O

H—==SiO32—+H2O

实验室中盛放NaOH 溶液的试剂瓶用 橡胶 塞，而不用 玻璃塞 。

SiO2能与碱性氧化物反应： SiO2+CaO=高温==CaSiO3

SiO2 不 溶于水， 不 与水反应

（2）SiO2的特性：

SiO2不与强酸反应，只能与HF 反应，这是SiO2的特性。化学方程式为SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O　用于 刻蚀玻璃 。

（3）SiO2弱氧化性 SiO2+2C =高温=Si+2CO ↑（二氧化硅制取单质硅的原理）

高纯硅的制法

注意：二氧化碳二氧化硅的异同

二氧化硅在常温只能与 强碱 、氢氟酸 反应，高温下与 碳 、 碱性氧化物 、碳酸盐 反应。

硅酸 (H2SiO3)

制备:硅酸是通过 可溶性硅酸盐 与 强酸 反应制得的

化学方程式： Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3（胶体） 　、Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3（胶体）+Na2CO3

硅胶

硅酸的物理性质： 白色、胶状、难溶固体 硅胶的用途： 干燥剂、催化剂的载体 硅酸的化学性质：酸性：H2SiO3+NaOH = Na2SiO3 +H2O

不稳定性： H2SiO3 =加热= SiO2 +H2O

硅酸盐

硅酸盐是由 金属 、 硅 和 氧 组成的化合物的总称。硅酸盐大多 难 溶于水，化学性质 稳定 。 硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，种类多，结构复杂，常用氧化物的形式来表示组成。其表示方式：活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·二氧化硅·水。如：滑石Mg3(Si4O10)(OH)2可表示为3MgO·4SiO2·H2O

Na2SiO3 易 溶于水，其水溶液俗称为 水玻璃 ，可做 粘合剂 是制备硅胶 和耐火材料的原料。

传统的硅酸盐制品有 陶瓷 、 玻璃 、 水泥 。

它们的原料分别为 黏土 、 纯碱、石灰石和石英 、 黏土和石灰石 。（注意：只有陶瓷中没有石灰石原料）

陶瓷烧制过程

水泥的制备

玻璃的制备

还有一些特殊功能的含硅物质有碳化硅(SiC,俗称金刚砂硬度大)硅钢:(含4%硅),导磁性良好、 硅橡胶:既耐高又耐磨。

硅单质及化合物之间的相到转化关系

该类试题常以硅元素及其化合物知识为载体与化学基本概念,基本理论及化学实验密切结合，从高考命题的变化趋势看,常与前沿科技成果结合于一体，偏重于实际应用。特别对硅和其化合物的用途要记忆准确，对硅和二氧化硅化学性质中高温的条件要明确，文中划线部分和红字部分务必关注。祝你考试顺利，金榜题名！

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