1、學習必備歡迎下載高中化學知識點規律大全硅和硅酸鹽工業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。碳族元素的原子結構 (1) 相似性：最外層電子數均為4 個；主要化合價：+2 價、 +4 價其中c、si、ge、sn 的+4 價化合物穩定；pb 的+2 價的化合物穩定，但 +4 價的 pb 的化合物卻是不穩定的，如pbo2具有強氧化性。(2)遞變規律：按碳、硅、鍺、錫、鉛的順序，隨著核電荷數的增加，電子層數增多，原子半徑增大，失電子能力增強，得電子能力減弱，非金屬性減弱，金屬性增強。由于碳族元

2、素的最外層為4 個電子，因此由非金屬性向金屬性遞變的趨勢很明顯。在碳族元素的單質中，碳是非金屬；硅雖然是非金屬，但卻貌似金屬(為灰黑色固體 )，且為半導體；鍺具有兩性，但金屬性比非金屬性強，為半導體；錫和鉛為金屬。*c60c60與金剛石、石墨一樣，都屬于碳的同素異形體。c60是一種由60 個碳原子構成的單質分子，其形狀如球狀的多面體，在c60分子中有12 個五邊形和 20 個六邊形。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：自然界中無單質硅，硅元素全部以化合態存在，如二氧化硅、硅酸鹽等化合態的硅是構成地殼的礦石和巖石的主要成分

3、。(3)單質硅的物理性質：單質硅有晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。其熔點、沸點很高，硬度很大(晶體硅的結構類似于金剛石)。晶體硅是半導體。(4)單質硅的化學性質：在常溫下，硅的化學性質不活潑，不與o2、cl2、 h2so4、hno3等發生反應，但能與f2、hf和強堿反應。例如：si + 2naoh + h2o na2sio3 + 2h2在加熱時，研細的硅能在氧氣中燃燒：si + o2sio2(5)用途：硅可用來制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導體器件，還可制成太陽能電池。利用硅的合金，可用來制造變壓器鐵芯和耐酸設備等。(6)工業制法用焦炭在高溫下還原sio2可

4、制得含有少量雜質的粗硅：sio2 + 2csi + 2co 二氧化硅 (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，含有有色雜質的石英晶體叫做瑪瑙。二氧化硅是一種硬度很大、熔學習必備歡迎下載點很高的固體。(2)化學性質：sio2是酸性氧化物例如：sio2+caocasio3sio2還可與 naoh 反應： sio2 + 2naoh(水溶液中或熔融態) na2sio3 + h2o 注意a由于sio2與強堿溶液反應生成了粘性很強的na2sio3溶液，因此盛放堿性的試劑瓶不能用玻璃塞，以防止瓶塞和瓶子粘在一起bsio2不溶于水，也不與水反應

5、因此，不能通過sio2與 h2o 反應的方法來制取其對應的水化物硅酸(h2sio3)制取 h2sio3的方法如下：na2sio3 + 2hcl 2nacl + h2sio3或na2sio3 + co2 + h2o na2co3 + h2sio3硅酸 (h2sio3)不溶于水，其酸性比h2co3還弱。sio2能與氫氟酸發生反應：4hf + sio2sif4 + 2h2o sio2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纖維的重要原料。石英用來制造石英電子表、石英鐘。較純凈的石英用來制造石英玻璃，石英玻璃常用來制造耐高溫的化學

6、儀器。水晶常用來制造電子工業中的重要部件、光學儀器、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。硅酸鹽 (1)自然界中硅酸鹽的存在：硅酸鹽是構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行排列，各氧化物之間用“”開。例如：金屬氧化物 (有多種金屬氧化物時按金屬活動順序表排列)sio2h2o na2sio3：na2osio2a12(si2o5)(oh)4：a12o32sio22h2o 2硅酸鹽工業硅

7、酸鹽工業 以含硅物質為原料經加熱而制成硅酸鹽產品的工業，叫做硅酸鹽工業。如制造水泥、玻璃、陶瓷等的工業都屬于硅酸鹽工業。水泥、玻璃、陶瓷的比較 水泥玻璃陶瓷生產原料粘土、石灰石、石膏純堿、石灰石、石英(過量 ) 粘土生產設備水泥回轉窯玻璃窯生產原理將原料磨細，混合后在水泥回轉窯中煅燒，再加入適量石膏，并研成細粉na2co3+sio2na2sio3+co2caco3+sio2casio3+co2燒 制 前 在坯 體 上 涂彩釉學習必備歡迎下載主要成分硅酸三鈣 (3caosio2) 硅酸二鈣 (2caosio2) 鋁酸三鈣 (3caoa12o3) na2sio3、casio3、sio2（na2si

8、o3casio34sio2或na2ocao6sio2）重要性質具有水硬性，跟水摻和攪拌并靜置后，很容易凝固變硬無固定熔點， 在一定溫度范圍內逐漸熔化（玻璃態物質）具 有 抗 氧性 ， 耐 高溫，絕緣，易成形種類礦渣硅酸鹽水泥、沸石巖水泥有色玻璃： (加入co2o3后的玻璃呈藍色，加入cu2o 后的玻璃呈紅色 普通玻璃呈淡綠色是因為原料中混有fe2+)、石英玻璃、 光學玻璃、 玻璃纖維、 鋼化玻璃土 器 、 陶器、炻器、瓷器3新型無機非金屬材料新型無機非金屬材料最初的無機非金屬材料主要是指硅酸鹽材料，所以，硅酸鹽材料也稱為傳統無機非金屬材料隨著科學和生產技術的發展，以及人們生活的需要，一些具有特殊結構、特殊功能的新材料被相繼研制出來，如半導體材料、超硬耐高溫材料、發光材料等，這些材料稱為新型無機非金屬材料新型無機非金屬材料的特性主要有：能承受高溫，強度大；具有電學特性；具有光學特性；具有生物功能高溫結構陶瓷和光導纖維 高溫結構陶瓷光導纖維 (光纖 ) 氧化鋁陶瓷 (人造剛玉) 氮化硅陶瓷性能經受高溫， 不怕氧化， 耐酸堿腐蝕， 硬度大，耐磨損，密度小傳導光能力很強，能同時傳輸大量信息；抗干擾性能好，不發生電磁輻射；通訊質量高