高中知識(shí)點(diǎn)規(guī)律大全《硅和硅酸鹽工業(yè)》(3)

1、知識(shí)點(diǎn)大全高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)規(guī)律大全硅和硅酸鹽工業(yè)1碳族元素碳族元素 包括碳 (6C)、硅 (14Si)、鍺 (32Ge)、錫 (50Sn)和鉛 (82Pb)5 種元素碳族元素位于元素周期表中第 A 族。碳族元素的原子結(jié)構(gòu)(1) 相似性：最外層電子數(shù)均為 4 個(gè)；主要化合價(jià)： +2 價(jià)、 +4 價(jià)其中 C、 Si、Ge、 Sn 的 +4 價(jià)化合物穩(wěn)定； Pb 的 +2 價(jià)的化合物穩(wěn)定，但 +4 價(jià)的 Pb 的化合物卻是不穩(wěn)定的，如PbO2 具有強(qiáng)氧化性。(2)遞變規(guī)律：按碳、硅、鍺、錫、鉛的順序，隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)增多，原子半徑增大，失電子能力增強(qiáng)，得電子能力減弱，非金屬性減弱，金屬性增

2、強(qiáng)。由于碳族元素的最外層為 4 個(gè)電子，因此由非金屬性向金屬性遞變的趨勢(shì)很明顯。在碳族元素的單質(zhì)中，碳是非金屬；硅雖然是非金屬，但卻貌似金屬 (為灰黑色固體 )，且為半導(dǎo)體；鍺具有兩性，但金屬性比非金屬性強(qiáng)，為半導(dǎo)體；錫和鉛為金屬。*C60 C60 與金剛石、石墨一樣，都屬于碳的同素異形體。C60 是一種由 60個(gè)碳原子構(gòu)成的單質(zhì)分子，其形狀如球狀的多面體， 在 C60 分子中有 12 個(gè)五邊形和 20 個(gè)六邊形。硅 (1)硅在自然界中的含量：硅在地殼中的含量居第二位(含量第一位的為氧元素)。(2)硅在自然界中的存在形式：自然界中無(wú)單質(zhì)硅，硅元素全部以化合態(tài)存在，如二氧化硅、硅酸鹽等化合態(tài)的硅

3、是構(gòu)成地殼的礦石和巖石的主要成分。(3)單質(zhì)硅的物理性質(zhì)：?jiǎn)钨|(zhì)硅有晶體硅和無(wú)定形硅兩種。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)很高，硬度很大 (晶體硅的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于金剛石 )。晶體硅是半導(dǎo)體。(4)單質(zhì)硅的化學(xué)性質(zhì)：在常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，不與O2、 Cl2、 H2SO4 、HNO3 等發(fā)生反應(yīng)，但能與F2、HF 和強(qiáng)堿反應(yīng)。例如：Si + 2NaOH + H2ONa2SiO3 + 2H2在加熱時(shí)，研細(xì)的硅能在氧氣中燃燒：Si + O2SiO2(5)用途：硅可用來(lái)制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體器件，還可制成太陽(yáng)能電池。利用硅的合金，可用來(lái)制造變壓器鐵芯和耐酸設(shè)備等。

4、(6)工業(yè)制法用焦炭在高溫下還原2 可制得含有少量雜質(zhì)的粗硅：SiOSiO2 + 2CSi + 2CO二氧化硅 知識(shí)點(diǎn)大全(1)二氧化硅在自然界中的存在：天然二氧化硅叫硅石。石英的主要成分為二氧化硅晶體，透明的石英晶體叫做水晶，含有有色雜質(zhì)的石英晶體叫做瑪瑙。二氧化硅是一種硬度很大、熔點(diǎn)很高的固體。(2)化學(xué)性質(zhì)：SiO2 是酸性氧化物例如：SiO2+CaOCaSiO3SiO2還可與 NaOH 反應(yīng)： SiO2 + 2NaOH(水溶液中或熔融態(tài)) Na2SiO3 + H2O注意a由于 SiO2 與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成了粘性很強(qiáng)的Na2 SiO3 溶液，因此盛放堿性的試劑瓶不能用玻璃塞，以防止瓶塞和

5、瓶子粘在一起bSiO2 不溶于水，也不與水反應(yīng)因此，不能通過(guò) SiO2 與 H2O 反應(yīng)的方法來(lái)制取其對(duì)應(yīng)的水化物硅酸 (H2SiO3)制取 H2SiO3 的方法如下：Na2SiO3 + 2HCl 2NaCl + H2SiO3或 Na2SiO3 + CO2 + H2 O Na2CO3 + H2SiO3硅酸 (H2SiO3)不溶于水，其酸性比H2CO3 還弱。SiO 能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)：4HF + SiO SiF+ 2H2O224SiO2 是玻璃的主要成分，因此盛氫氟酸的試劑瓶不能用玻璃容器（可用塑料瓶）(3)用途：二氧化硅是制造高性能通訊材料光導(dǎo)纖維的重要原料。石英用來(lái)制造石英電子表、石英鐘。

6、 較純凈的石英用來(lái)制造石英玻璃，造耐高溫的化學(xué)儀器。水晶常用來(lái)制造電子工業(yè)中的重要部件、光學(xué)儀器、工藝品和眼鏡片等?，旇в糜谥圃炀軆x器軸承、耐磨器皿和裝飾品。石英玻璃常用來(lái)制硅酸鹽 (1)自然界中硅酸鹽的存在：硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，自然界中存在的各種天然硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的 5。粘土的主要成分是硅酸鹽。粘土是制造陶瓷器的主要原料。(2)用氧化物的形式來(lái)表示硅酸鹽的方法：先將硅酸鹽中所含的各元素用氧化物形式表示；將各種氧化物按下列順序進(jìn)行排列，各氧化物之間用“·”開(kāi)。例如：金屬氧化物 (有多種金屬氧化物時(shí)按金屬活動(dòng)順序表排列) SiO2 H2 ONa2SiO3：Na2O&#

7、183; SiO2A12(Si2O5 )(OH)4 ：A12O3· 2SiO2·2H2O2硅酸鹽工業(yè)硅酸鹽工業(yè) 以含硅物質(zhì)為原料經(jīng)加熱而制成硅酸鹽產(chǎn)品的工業(yè)，叫做硅酸鹽工業(yè)。如制造水泥、玻璃、陶瓷等的工業(yè)都屬于硅酸鹽工業(yè)。水泥、玻璃、陶瓷的比較水 泥玻璃陶 瓷生產(chǎn)原料粘土、石灰石、石膏純堿、石灰石、石英(過(guò)量 )粘土生產(chǎn)設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯將原料磨細(xì)，混合后Na2CO3+SiO2Na2 SiO3+CO2燒制前在生產(chǎn)原理在水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒，再坯體上涂加入適量石膏，并研成細(xì)彩釉知識(shí)點(diǎn)大全粉3232CaCO+SiOCaSiO +CO硅酸三鈣 (3CaO· SiONa2S

8、iO3、 CaSiO、 SiO2)32主要成分硅酸二鈣 (2CaO· SiO2)（ Na2SiO3· CaSiO3· 4SiO2 或鋁酸三鈣 (3CaO· A12O3)Na2 O· CaO· 6SiO2）具有水硬性，跟水摻和攪具有抗氧無(wú)固定熔點(diǎn)， 在一定溫度范性，耐高重要性質(zhì)拌并靜置后，很容易凝固圍內(nèi)逐漸熔化（玻璃態(tài)物質(zhì)）溫，絕緣，變硬易成形有色玻璃： (加入 Co2O3 后的玻璃呈藍(lán)色，加入Cu2O 后的土器、陶礦渣硅酸鹽水泥、沸石巖玻璃呈紅色普通玻璃呈淡綠色種類(lèi)器、炻器、水泥是因?yàn)樵现谢煊蠪e2+)、石英瓷器玻璃、光學(xué)玻璃、 玻

9、璃纖維、 鋼化玻璃3新型無(wú)機(jī)非金屬材料新型無(wú)機(jī)非金屬材料 最初的無(wú)機(jī)非金屬材料主要是指硅酸鹽材料，所以，硅酸鹽材料也稱(chēng)為傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料隨著科學(xué)和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，以及人們生活的需要， 一些具有特殊結(jié)構(gòu)、 特殊功能的新材料被相繼研制出來(lái)，如半導(dǎo)體材料、 超硬耐高溫材料、 發(fā)光材料等，這些材料稱(chēng)為新型無(wú)機(jī)非金屬材料新型無(wú)機(jī)非金屬材料的特性主要有：能承受高溫，強(qiáng)度大；具有電學(xué)特性；具有光學(xué)特性；具有生物功能高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和光導(dǎo)纖維高溫結(jié)構(gòu)陶瓷氧化鋁陶瓷 (人造剛氮化硅陶瓷光導(dǎo)纖維 (光纖 )玉 )傳導(dǎo)光能力很強(qiáng)，能同時(shí)傳經(jīng)受高溫， 不怕氧化， 耐酸堿腐蝕， 硬度輸大量信息；抗干擾性能好，性能不發(fā)生電磁輻射；通訊