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专题03无机非金属材料
【学问导图】
【目标导航】
1.结合实例生疏无机非金属材料的组成、性能与应用之间的联系。
2.结合真实情景中的应用实例，了解硅酸盐、硅、二氧化硅的主要性质。
本专题在各种考试中主要考察无机非金属材料的相关学问，包括硅及其化合物的性质、用途、
制备以及传统及型无机非金属材料的特点和用途，主要以选择题的形式消灭。
【重难点精讲】
一、硅单质
1.存在
硅单质主要有晶体和无定形两大类。
2.物理性质：带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性。
3.化学性质
常温下不活泼，一般不与其他物质反响，但可以与氟、氢氟酸、碱反响。反响的化学方程式分别
(1)
为：
与氟：Si＋2F===SiF；
24
与氢氟酸：Si＋4HF===SiF↑＋2H↑；
42
与碱：Si＋2NaOH＋HO===NaSiO＋2H↑。
2232
在加热或者点燃的条件下可以与氢气、氧气、氯气等反响，与氧气反响的化学方程式为Si＋
(2)
△
O=====SiO。
22
4、主要应用：半导体材料→硅芯片、硅太阳能电池
5、高纯硅的制备
涉及的主要化学反响为
1800～2000℃
(a)SiO＋2C============S=i＋2CO↑
2
300℃
(b)Si＋3HCl=====SiHCl＋H
32
1100℃
(c)SiHCl＋H=====Si＋3HCl
32
二、二氧化硅
1.存在
自然界中，碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素仅有化合态，主要以氧化物和硅酸盐的形式存
在。自然SiO有晶体和无定形两种，统称硅石。
2
2.物理性质
熔点高，硬度大，难溶于水。
3.构造
SiO晶体有多种晶型，其根本构造单元为硅氧四周体(如以下图甲所示)，硅氧四周体通过氧原
2
子相互连接为空间的网状构造(如以下图乙所示)。每个硅原子与4个氧原子相连，而每个氧原子与2
个硅原子相连，故SiO晶体中Si和O的比例为1∶2。
2
4.化学性质
SiO为酸性氧化物，是硅酸的酸酐。
2
SiO可以与碱反响，生成硅酸盐，如与氢氧化钠反响的化学方程式为SiO＋2NaOH===NaSiO
(1)
2223
＋HO。
2
高温
==
在高温条件下可以与碳酸盐反响，如与碳酸钙反响的化学方程式为SiO＋CaCO===CaSiO＋
(2)
233
CO↑。
2
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