《2025年资源库高中化学人教版》

1. 硅在自然界中的含量在地壳中，硅的含量在所有元素中居第二位，仅次于氧。
2. 硅在自然界中的存在形式在形式的硅元素全部以化合态形式存在，没有游离态的硅，化合态的硅主要以氧化物和硅酸盐的形式存在，它们广泛存在于地壳的各种矿物中。
1. 晶体硅的结构晶体硅的结构与金刚石相似，但Si—Si键的键长大于金刚石中C—C键的键长，其键能小于金刚石中C—C键的键能。
2. 物理性质晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，熔点（1410℃）沸点很高，是良好的半导体材料。
3. 化学性质
（1）在常温下，硅的化学性质不活泼，它不易与H₂、O₂、Cl₂、H₂SO₄、HNO₃等物质发生反应，但可与F₂、氢氟酸、NaOH溶液等发生反应。
Si+2F₂=SiF₄
Si+4HF=SiF₄↑+2H₂↑
Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑
【说明】中学化学中，能与碱反应生成H₂的单质除Si外还有Al。
（2）在高温条件下，硅能与O₂等非金属单质反应。
Si+O₂$\xlongequal{\triangle}$SiO₂
Si+C$\xlongequal{高温}$SiC（碳化硅，俗称金刚砂）
3Si+2N₂$\xlongequal{高温}$Si₃N₄（氮化硅，新型陶瓷材料）
（3）碳、硅化学性质的比较
碳 硅
与单质反应 C+O₂$\xlongequal{点燃}$CO₂
2C+O₂$\xlongequal{点燃}$2CO
C+2S(g)$\xlongequal{\triangle}$CS₂
C+2CuO$\xlongequal{高温}$CO₂↑+2Cu Si+O₂$\xlongequal{\triangle}$SiO₂
Si+2F₂=SiF₄
Si+2FeO$\xlongequal{高温}$SiO₂+2Fe
与氧化物反应 3C+2Fe₂O₃$\xlongequal{高温}$3CO₂↑+4Fe
2C+SiO₂$\xlongequal{高温}$2CO↑+Si
3C+SiO₂$\xlongequal{高温}$2CO↑+SiC Si+2FeO$\xlongequal{高温}$SiO₂+2Fe
与氧化性酸反应 C+4HNO₃(浓)$\xlongequal{\triangle}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O
C+2H₂SO₄(浓)$\xlongequal{\triangle}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O 不与HNO₃、浓H₂SO₄等反应
与水或碱溶液反应 C+H₂O(g)$\xlongequal{高温}$CO+H₂ Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑
与CaO反应 3C+CaO$\xlongequal{高温}$CaC₂+CO↑ ——
硅的用途作为良好的半导体材料，硅可用来制造计算机、通信设备和家用电器等的芯片，以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池。
硅的工业制法工业上用焦炭还原石英砂得到含少量杂质的粗硅。
SiO₂+2C$\xlongequal{1800-2000℃}$Si+2CO↑
此时所得的粗硅中含有的杂质为C、SiO₂等，需将粗硅进一步提纯。
Si+3HCl$\xlongequal{300℃}$SiHCl₃+H₂
SiHCl₃+H₂$\xlongequal{1100℃}$Si+3HCl

答案：