硅及其化合物在人类的文明进程中起着重要的作用，从古代的陶瓷、砖瓦，到现代的玻璃、水泥、光导纤维、电脑芯片，到处都有着硅及其化合物的身影。通过本专题的学习，有助于我们掌握硅及其化合物的性质，了解硅酸盐工业及其产品、二氧化硅与信息材料等方面的基本情况。

　　【重点难点】
　　重点：
　　1、自然界中硅的存在，硅酸盐的组成及表示；
　　2、水泥和玻璃的生产原理；
　　3、二氧化硅的性质，高纯硅的制备方法；
　　4、二氧化硅和单质硅在信息材料领域的用途。
　　难点：
　　1、硅酸盐的组成及表示；
　　2、二氧化硅的性质。
【知识讲解】
　　一、自然界中硅的存在
　　硅元素在地壳中的含量仅次于氧元素，在地壳中，硅主要以硅酸盐的形式存在于岩石中，常见的硅酸盐有锆石、红柱石、钙铝石榴子石、镁橄榄石等。
硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，为了方便起见，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。例如：
　　硅酸钠：Na₂SiO₃　　　　　　　　　(Na₂O·SiO₂)
　　高岭石：Al₂(Si₂O₅)(OH)₄ (Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O)
　　镁橄榄石：Mg₂SiO₄ (2MgO·SiO₂)
　　注意事项：
　　① 在硅酸盐的氧化物表示式中，氧化物的排列顺序是：金属氧化物、SiO₂、H₂O；当有多种金属氧化物时，活泼金属的氧化物写在前面。
　　② 在硅酸盐氧化物的表示式中，氧化物前面的计量数只对该氧化物起作用，对其他氧化物不起作用。如：2MgO·SiO₂表示2个MgO和1个SiO₂，不能认为是2(MgO·SiO₂) 。
　　硅酸钠是一种最常见的硅酸盐，它的水溶液俗称水玻璃。水玻璃是无色粘稠的液体，是一种矿物胶，可用作建筑上的粘合剂。硅酸钠不能燃烧且不易受腐蚀，可用作防腐剂，木材、纺织品等浸过水玻璃后，不但能防腐而且不易着火。
　　硅酸钠水溶液呈碱性，遇酸可生成原硅酸的胶状沉淀：
　　Na₂SiO₃＋2HCl＋H₂O＝H₄SiO₄↓＋2NaCl
　　Na₂SiO₃＋2H₂O＋CO₂＝H₄SiO₄↓＋Na₂CO₃

　　二、 硅酸盐工业及其产品
　　在我们的日常生活中，经常接触到一些硅酸盐材料，如：使用的碗碟、居住的房屋等。硅酸盐材料是以含硅物质为原料经加工制成的。 以天然产出的硅酸盐为主要原料，加工制成各种硅酸盐产品的工业，叫硅酸盐工业，如制玻璃、水泥、砖瓦、陶瓷、耐火材料等的工业。 硅酸盐工业在国民经济中占有很重要的地位。
三、二氧化硅和信息材料
　　二氧化硅是硅的氧化物，它广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。
　　(1)砂：含较多杂质的SiO₂；
　　(2)石英：含较少杂质的SiO₂；
　　(3)水晶：透明的石英晶体，含极少杂质的SiO₂；
　　(4)玛瑙：含有色杂质的石英晶体；
　　(5)硅石：天然二氧化硅。
　　二氧化硅和单质硅在信息材料领域有广泛的用途。

　　1、二氧化硅的结构
　　二氧化硅具有三维的网状结构，在二氧化硅的结构中，每个硅原子都同周围4个氧原子结合成硅氧四面体，每个氧原子通过Si─O 共价键跟2个硅原子相连。二氧化硅的这种立体网状结构，决定了二氧化硅的性质稳定，并且具有很高的熔点。