硅
存在、在元素周期表中的位置和用途
硅在自然界中主要以硅酸盐和氧化物的形式存在，硅元素在地壳中含量居第2位（质量分数26.3%），仅次于氧。
硅的原子序数是14，原子结构示意图为：
硅位于元素周期表第三周期，第ⅣA族。
硅在元素周期表中处于金属与非金属的过渡位置，其单质的导电性介于导体和绝缘体之间，是应用最广泛的半导体材料。
粗硅的制备
新型无机非金属材料包括两大类
一是高纯度的含硅元素的材料，如单晶硅、二氧化硅等，具有特殊的光学和电学性能，是现代信息技术和新能源技术的基础材料。
二是含有碳、氮等其他元素的材料，在能源、信息、光学等方面有着广泛的应用。
二氧化硅与硅
二氧化硅
二氧化硅俗称硅石，是一种不与水反应的酸性氧化物，化学式为
，天然二氧化硅分为结晶型 ，如水晶、玛瑙等，和无定形 ，如硅藻土等。 二氧化硅可用于制光导纤维，光导纤维通信容量大、保密性好、抗干扰能力强，能够有效提高通信效率。还可以用于制造电子工业中的重要部件、制备耐火材料、陶瓷彩釉等。
与 反应的化学方程式为： 碱性试剂如
、 等，能与玻璃塞的主要成分 发生反应，生成的 具有黏合性，会将瓶塞和试剂瓶黏合在一起，故不能用带玻璃塞的试剂瓶盛装碱性试剂。 是酸性氧化物，不与 、 等反应，但可以与 发生反应。 - 该反应生成了
在常温下为气态，促进了反应正向进行，所以该反应能够发生。 - 氢氟酸能腐蚀玻璃，故可以用氢氟酸来雕刻玻璃花纹，但不能将氢氟酸盛放在玻璃瓶中，应该放在塑料瓶中。
- 该反应生成了
非金属氧化物一般为分子晶体，熔沸点较低，但
为共价晶体，熔沸点很高。 分子晶体的熔沸点与分子间作用力有关，而分子间作用力较弱，比较容易破坏。而共价晶体的熔沸点与共价键有关，
晶体中， 、 形成立体网状结构，要破坏它使晶体变为液体或气体，必须消耗更多的能量。 硅的特性
的还原性大于 ，而 却能够在高温条件下还原出 ： 该反应在高温条件下有气体
生成， 从反应体系中逸出，促进了反应的正向进行，故反应能够发生。 非金属单质中，只有
与碱反应放出 。 常见的非金属单质与碱溶液反应：
在上反应中，
作还原剂。 在上述两个反应中，
和 既作用氧化剂，又作还原剂。
新型陶瓷
新型陶瓷有高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷等种类，它们不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能。
实例
- 碳化硅
：俗称金刚砂，是碳原子和硅原子通过共价键连接形成的。碳化硅陶瓷硬度很大，可用作砂纸和砂轮的磨料，具有优异的高温抗氧化性能，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等。 - 压电陶瓷：常用的压电陶瓷主要有钛酸钡、锆钛酸铅、偏铌酸盐等，被广泛应用于滤波器、医学成像等。
- 超导陶瓷在某一临界温度下电阻为零，具有超导性，可用于信息、能源利用、交通、医疗等领域。
- 碳化硅
碳纳米材料
碳纳米材料是一类新型的由纳米级别的碳元素构成的无机非金属材料，主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等，具有良好的力学、光学、热学和电学性能，在能源、材料、医药等领域有着广阔的应用前景。
富勒烯
- 概念：由碳原子构成的一系列笼形分子的总称。
- 代表物：
、 等。
碳纳米管
- 结构：由石墨片卷成的管状物，具有纳米尺度的直径。
- 性能：比表面积大，有高强度、高韧性和优良的电学性能。
- 用途：用于生产复合材料、电化学器件等。
石墨烯
- 结构：只有一个碳原子直径厚度的单层石墨。
- 性能：电阻率低、热导率高、具有很高的强度。
- 用途：应用于光电器件、超级电容器、复合材料、新能源电池等方面。