一、硅單質(zhì)
1．硅的含量、存在及結(jié)構(gòu)
（1）含量：地殼中，硅的含量在所有的元素中居第二位(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.3%)，僅次于氧。
（2）存在形態(tài)：自然界中無游離態(tài)的硅。硅的化合物幾乎全部是二氧化硅和硅酸鹽，它廣泛地存在于地殼的各種礦物和巖石中。硅是構(gòu)成礦物和巖石的主要元素。
（3）結(jié)構(gòu)：硅位于元素周期表中第三周期第ⅣA族，碳的下方，最外層有4個(gè)電子，原子結(jié)構(gòu)為
所以硅原子既不易得電子，也不易失電子。
（4）硅單質(zhì)的分類：?jiǎn)钨|(zhì)硅有晶體和無定形兩種。
2．晶體硅的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)
(1)物理性質(zhì)：晶體硅是灰黑色、有金屬光澤的固體，熔點(diǎn)高(1410 ℃)、硬度大，有脆性，是良好的半導(dǎo)體材料。
(2)結(jié)構(gòu)：與金剛石相似。
3．硅的化學(xué)性質(zhì)
(1)常溫時(shí)，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，不能與硫酸、硝酸等反應(yīng)，但能跟F2反應(yīng)：
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(2) 非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸作用，但Si能跟HF作用：
(3) 非金屬單質(zhì)跟堿作用一般無H2放出，但Si能跟強(qiáng)堿溶液作用放出H2：
(4) 還原性
4．硅的工業(yè)制取
工業(yè)上用碳在高溫下還原SiO2的方法制得含有少量雜質(zhì)的粗硅，經(jīng)過提純后可以得到高純硅，其主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為
5．硅的用途
(1)半導(dǎo)體材料，如硅芯片等。
(2)新型電池，如光電池等。
二、二氧化硅
1．存在形態(tài)：
二氧化硅的存在形態(tài)有結(jié)晶形和無定形兩大類。石英晶體是結(jié)晶的二氧化硅，具有不同的晶形和色彩，其中無色透明的晶體就是瑪瑙。
2．結(jié)構(gòu)：二氧化硅晶體中硅原子和氧原子按1∶2的個(gè)數(shù)比組成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
3．物理性質(zhì)： 熔點(diǎn)高、硬度大、難溶于水。
4．化學(xué)性質(zhì)：二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)很不活潑，常見的反應(yīng)如下：
（1）與酸反應(yīng)
用途：刻蝕玻璃
①在玻璃表面涂上一層石蠟
②在石蠟上雕刻出花紋，向挖空部分加少量氫氟酸
③洗掉酸并去掉石蠟
注意：氫氟酸不能用玻璃瓶盛裝，而盛在塑料瓶。
（2）與燒堿反應(yīng)
【思考】為什么實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞(玻璃中含有SiO2)?
（3）與CaO反應(yīng)
（4）與碳酸鹽反應(yīng)
5．CO2和SiO2的性質(zhì)比較
CO2和SiO2都屬于酸性氧化物，化學(xué)性質(zhì)有一定的相似性，但在物理性質(zhì)和某些化學(xué)性質(zhì)方面卻有很大的差異。
6．用途：
(1)制備光導(dǎo)纖維
(2)制備石英表、石英鐘
(3)制造電子工業(yè)中的重要部件、光學(xué)儀器、工藝品、眼鏡片、精密儀器等。
三、硅酸
1、硅酸簡(jiǎn)介：
(1)化學(xué)式：H2SiO3
(2)俗稱：硅酸干凝膠俗稱硅膠
(3)硅酸與強(qiáng)堿反應(yīng)
(4)目前被確認(rèn)的有正硅酸(原硅酸)H4SiO4(x=1，y=2)、偏硅酸H2SiO3(x=1,y=1)、二硅酸H2Si2O5(x=2，y=1)、焦硅酸H6Si2O7(x=2，y=3)。硅酸組成復(fù)雜，隨條件而異。一般用通式xSiO2·yH2O表示，由于“H2SiO3”分子式最簡(jiǎn)單，習(xí)慣采用H2SiO3作為硅酸的代表。硅酸在水中溶解度較小，呈弱酸性。
(5)保存：密封保存
2、硅酸的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)
(1)物理性質(zhì)：不溶于水的白色沉淀，原硅酸(H4SiO4)是白色膠狀沉淀
(2)化學(xué)性質(zhì)：
(3)硅酸的制取
SiO2對(duì)應(yīng)的水化物是硅酸(H2SiO3)，可通過可溶性硅酸鹽與其他酸反應(yīng)而制得。硅酸的酸性很弱，甚至比H2CO3還要弱，所以將CO2通入Na2SiO3溶液中可以得到硅酸，也可用鹽酸與Na2SiO3溶液反應(yīng)生成H2SiO3，反應(yīng)的方程式如下：
所生成的H2SiO3能形成膠體溶液，濃度大時(shí)形成軟而透明的、膠凍狀的硅酸凝膠，經(jīng)脫水干燥形成硅膠。硅膠疏松多孔，吸附水分能力強(qiáng)，常用做干燥劑和催化劑的載體。
3、硅酸的用途
用作氣體的吸附劑，油脂和蠟等的脫色劑，催化劑載體，以及分析化學(xué)試劑等。
硅膠:剛制得的硅酸是單個(gè)小分子，能溶于水，在存放過程中，它會(huì)逐漸失水聚合，形成各種多硅酸，接著就形成不溶于水，但又暫不從水中沉淀出來的“硅溶膠”。如果向硅溶膠中加入電解質(zhì)，則它會(huì)失水轉(zhuǎn)為“硅凝膠”。把硅凝膠烘干可得到“硅膠”。烘干的硅膠是一種多孔性物質(zhì)，具有良好的吸水性。而且吸水后還能烘干重復(fù)使用，所以常用硅膠作實(shí)驗(yàn)室和袋裝食品、瓶裝藥品等的干燥劑。
四、硅酸鹽
1、硅酸鹽的概念和性質(zhì)
(1)概念：由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。
(2)性質(zhì)：是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的固態(tài)物質(zhì)，大多難溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。
2、硅酸鈉
(1)溶解性：可溶于水，水溶液俗稱水玻璃，呈堿性。
(2)硅酸鈉化學(xué)性質(zhì)：
①與酸反應(yīng)
②不能燃燒，不易被腐蝕，熱穩(wěn)定性好。
(3)用途：制備硅膠和木材防火劑。
3．常見硅酸鹽產(chǎn)品
陶瓷、玻璃、水泥是使用量最大的傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料。
（1）玻璃
原料：純堿、石灰石和石英
設(shè)備：玻璃熔爐
（2）水泥是一種非常重要的建筑材料。
原料：黏土、石灰石
設(shè)備：水泥回轉(zhuǎn)窯
（3）陶瓷(china)：人類應(yīng)用最早的硅酸鹽材料。
原料：黏土
陶瓷具有抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等許多優(yōu)點(diǎn)，因此，陶瓷制品一直為人們所喜愛。
4、新型無機(jī)非金屬材料
新型陶瓷
（1）高溫結(jié)構(gòu)陶瓷：氮化硅Si3N4
碳化硅SiC，俗名金剛砂
（2）生物陶瓷：Al2O3、ZrO2
（3）壓電陶瓷：鈦酸鋇BaTiO3、鈦酸鉛PbTiO3
特征：
（1）耐高溫、強(qiáng)度高；
（2）具有電學(xué)性質(zhì)；
（3）具有光學(xué)性質(zhì)；
（4）具有生物功能。
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