5.3.2 硅、二氧化硅、新型陶瓷与纳米材料-（考点梳理）【考点精准练】2021-2022学年高一化学同步精品讲义（人教版2019必修第二册）（解析版）

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5.3.2 硅、二氧化硅、新型陶瓷与纳米材料

考点 1 硅

1、硅单质的存在形式与结构：

2、硅的性质：

（1）物理性质:

色态：有金属光泽的灰黑色固体。（有金属光泽但不是金属）

熔点高(1410 )℃硬度大、有脆性。

导电性：介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料。

（2）化学性质

硅原子最外层有 4个电子,得失电子都较难,常温下,化学性质不活泼。

①常温下,除与 F2、氢氟酸和强碱溶液反应外,硅不与其他物质(如强酸和强氧化剂)反

应。

与F2反应：

Si+2F2=SiF4

与氢氟酸反应：

Si+4HF=SiF4↑+2H2↑

与强碱反应：

Si+2NaOH+2H2O=Na2SiO3+2H2↑

Si 是能与 NaOH 反应放出氢气的的非金属单质，Al 是能与碱放出氢气的金属单质，主

观题可以此为突破口来解答。

②加热时，硅可以与氧气、氯气、碳等发生化合反应。

与氧气反应：

Si+O2SiO2

与氯气反应：

Si+2Cl2SiCl4

与碳反应：

Si+C SiC

（3）硅单质的制备：

第一步：

Si+2C Si(粗硅)+2CO↑

第二步：

Si+3HCl SiHCl3+H2

第三步：

考点梳理

SiHCl3+H2Si(高纯硅)+3HCl

（4）硅的用途：

高纯硅可以用来作半导体材料,可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片,以及光

伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池,高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术

等领域。

考点 2 二氧化硅

1、二氧化硅的存在：

2、二氧化硅结构：

3、二氧化硅的物理性质：

纯净的二氧化硅是无色透明的、熔沸点高、硬度大、不导电、不溶于水。

4、二氧化硅的化学性质：

（1）稳定性：

二氧化硅化学性质不活泼，通常情况下不与水、酸（氢氟酸除外）反应。

（2）酸性氧化物的通性：

与碱反应：

SiO2+2NaOH=NaSiO3+H2O

与碱性氧化物反应：

SiO2+CaO CaSiO3

注意：氢氧化钠不可以用磨口玻璃瓶保存，同时石英坩埚不可加热或融化氢氧化钠。

（3）弱氧化性：

SiO2+C Si+2CO↑

（4）与某些盐反应：

SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑

SiO2+Na2CO3NaSiO3+CO2↑

硅酸的酸性弱于碳酸，但是二氧化硅在高温下却可以与碳酸盐反应，是因为该反应不

在水溶液中进行，生成的二氧化碳离开反应体系，会促进反应的进行（遵循高沸点物质制

取低沸点物质的原理）。

（5）特殊性（与氢氟酸反应）：

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

5、二氧化硅的用途：

（1）主要成分是二氧化硅的沙子是建筑的主要材料。

（2）纯净的二氧化硅现代光学与光纤制品的基本原料，水晶可以制造电子工业里的重要部

件。

（3）石英、玛瑙是制造工艺饰品的原材料。

考点 3 新型陶瓷与纳米材料

1、新型陶瓷

（1）组成：

新型陶瓷组成上不在局限于传统硅酸盐，组要成分由碳化硅（金刚砂）、氮化硅、钛酸盐、

锆酸盐等。

（2）种类：

金刚砂、高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷等。

（3）用途：

在光学、热学、电学磁学方面发挥重要作用。

2、碳纳米材料

（1）组成：

由碳原子通过不同的排列组合方式形成的材料。

（2）种类：

富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。

（3）用途：

在医药、能源、信息方面有广阔的应用前景。

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