《2025年新学案高中化学必修第二册》

知识点2 新型无机非金属材料
1.硅
（1）硅元素的存在与结构

（2）单质硅的制备

（3）用途
高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。利用其半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片，以及太阳能光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池。

答案：
1.（1）二氧化物和硅酸盐第三周期第ⅣA族 （2）SiO₂ + 2C$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$Si(粗) + 2CO↑ Si(粗) + 3HCl$\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}$SiHCl₃ + H₂ SiHCl₃ + H₂$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$Si(纯) + 3HCl 

2.二氧化硅
（1）存在：SiO₂广泛存在于自然界中，是砂子、石英的主要成分。纯净的SiO₂又称。
（2）物理性质

（3）化学性质
①具有酸性氧化物的通性：
a.常温下SiO₂与强碱溶液反应生成盐和水：SiO₂ + 2NaOH = Na₂SiO₃ + H₂O；
b.高温下SiO₂与碱性氧化物反应生成盐：SiO₂ + CaO$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$CaSiO₃。
②弱氧化性：SiO₂ + 2C$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$Si + 2CO↑。
③特性：与氢氟酸（HF）反应：SiO₂ + 4HF = SiF₄↑ + 2H₂O。此反应常被用来刻蚀 玻璃 。
（4）用途：生产光导纤维。

答案： 2.（1）水晶 （2）无色 高 高 不溶 （3）①a.Na₂SiO₃ + H₂O b.CaSiO₃ ②Si(粗) + 2CO↑ ③4 SiF₄↑ + 2H₂O 玻璃 

4.碳纳米材料
碳纳米材料在 能源、信息、材料、生命科学 等领域有着广阔的应用前景。

答案： 4. 能源、信息、医药；C₆₀；石墨片层；复合材料；碳原子