从化学角度看，材料可分为金属材料、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传统工艺，如水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料等，但不断焕发出新的色彩，对建筑、国防、信息等现代工艺的发展具有重要意义。

作为芯片材料的硅的设计和制造已经成为中国的主要发展战略。硅，无机非金属材料的主角，也是高考化学非金属元素的热门话题之一。这部分教学安排比较孤立，容易被学生忽视和遗忘。本文为中考和高考学生梳理了硅及其化合物的基础知识，以加强记忆的准确性。

硅元素

硅在自然界中的存在形式：地壳中硅的含量仅次于氧，硅在自然界中的存在形式：只有结合态，没有游离态(嗜氧元素)主要以氧化物和硅酸盐的形式存在，是构成岩石和矿物的基本元素。

硅单质

硅晶体

单质硅也有两种同素异形体：结晶硅和非晶硅。晶体硅的结构类似于钻石。它是具有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度高，脆性大，导电率介于导体和半导体之间。这对半导体材料.来说是一个很好的计算机芯片、光电池

在常温,化学性质稳定，只能与强碱和氢氟酸反应，在高温,能与氧、氯和碳反应。

二氧化硅

应时水晶

(1)存在和用途：天然二氧化硅有结晶和无定形两种，统称为二氧化硅。应时晶体是结晶二氧化硅，具有不同的晶体形式和颜色。无色透明的晶体称为水晶，带有彩色条纹或层次，称为玛瑙.沙子，含有少量应时晶体。

光纤和光缆

二氧化硅是现代光学的基础原料，光导纤维.应时生产应时玻璃、石英电子表、石英钟等。水晶经常被用来制造重要的零件、光学仪器、手工艺品等。在电子行业。石英砂通常用于制造玻璃和建筑材料。

(2)物理性质：二氧化硅具有高熔点和高硬度，这是由规则的四面体空间网络结构决定的。

二氧化硅结构

(3)化学性质

(1)酸性氧化物共性：

SiO _ 2与强碱反应，化学方程式为：SiO _ 2 _ 2 _ NaOH==Na _ 2 _ SiO _ 3 _ H2O，离子方程式SiO _ 2 _ 2 _ OH—==SiO _ 3 _ H2O。

在实验室里，试剂瓶用橡皮塞代替玻璃塞盛氢氧化钠溶液。

SiO _ 2能与碱性氧化物反应：SiO _ 2 Cao=高温==casio _ 3。

二氧化硅不溶于水，不与水反应。

(2)二氧化硅的特性：

二氧化硅不与强酸反应，只与HF反应，这是二氧化硅的特性。蚀刻玻璃的化学方程式为SiO 24HF==si F42H2O。

(3)SiO _ 2 SiO _ 2 2C=高温=Si _ 2co _ 5的弱氧化(二氧化硅制备单质硅的原理)。

一种高纯硅的制备方法

注：二氧化碳和二氧化硅的异同

二氧化硅只能与常温的强碱、氢氟酸和高温.的碳、碱性氧化物、碳酸盐反应

硅酸(H2SiO3)

硅酸的制备是通过可溶性硅酸盐与强酸的反应来进行的。

化学方程式：na 2 SiO 32 HCl==2 NaClh2sio 3(胶体)，na 2 SiO 3c 2 H2O==h2sio 3(胶体)Na2CO3。

硅胶

硅酸的物理性质：白色、胶状、不溶的固体硅胶用途：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=二氧化硅H2O

硅酸盐

硅酸盐是由金属、硅和氧组成的化合物的总称。硅酸盐大多不溶于水，化学性质稳定。硅酸盐是地壳岩石的主要成分，种类繁多，结构复杂，往往以氧化物的形式表现出来。其表达式：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水.例如滑石Mg3(Si4O10)(OH)2可表示为3MgO 4SiO2 H2O。

3

传统的硅酸盐产品包括陶瓷、玻璃和水泥。

它们的原料分别是粘土、纯碱、石灰石和应时、粘土和石灰石。(Na2SiO3)

陶瓷烧制过程

水泥的制备

玻璃的制备

还有一些具有特殊功能的含硅物质，如水玻璃(SiC，俗称硬金刚砂)、粘合剂(含4%硅)、导磁率、制备硅胶,等既高阻又耐磨的物质。

硅单质及化合物之间的相到转化关系

这类试题往往以硅元素及其化合物的知识为基础，与化学的基本概念、理论和化学实验紧密结合。从高考的变化趋势来看，它们往往与前沿科技成果相结合，侧重于实际应用。尤其要准确记住硅及其化合物的用途，明确硅和二氧化硅的化学性质中高温的条件。我们必须注意这篇论文中的下划线部分和红色部分。祝你考试顺利，成为第一名！

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