二氧化硅
二氧化硅
4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O
思考：
一般的玻璃（主要成分是SiO2）都是光滑的, 透明的, 但我们也常见一些玻璃制品有美丽的 图案, 这些图案是怎样“绘上”去的呢？
思考：
一般的玻璃（主要成分是SiO2）都是光滑的, 透明的, 但我们也常见一些玻璃制品有美丽的 图案, 这些图案是怎样“绘上”去的呢？
二氧化硅
透过图片思考: 二氧化硅具有哪些物理性质? 化学稳定性如何? 你的根据是什么? SiO2的这些性质是由什么决定的? 物理性质: 难溶于水, 熔点高, 硬度大。 化学性质: 化学性质很稳定，不活泼 原因：
二氧化硅
透过图片思考: 二氧化硅具有哪些物理性质? 化学稳定性如何? 你的根据是什么? SiO2的这些性质是由什么决定的?
坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，不 溶于水，硬度比较大。
1. 从物质分类角度来看, 二 氧化硅属于哪类氧化物？
2. 二氧化硅可能具有哪些 化学性质？
合作讨论:
1、为什么实验室 中盛放碱液的试剂瓶 要用橡皮塞而不能用 玻璃塞（玻璃中含有 SiO2）？
2、实验室能否用 玻璃瓶保存氢氟酸？
合作讨论:
防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液 反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞 和瓶口粘在一起
二氧化硅
透过图片思考: 二氧化硅具有哪些物理性质? 化学稳定性如何? 你的根据是什么? SiO2的这些性质是由什么决定的? 物理性质:
二氧化硅
透过图片思考: 二氧化硅具有哪些物理性质? 化学稳定性如何? 你的根据是什么? SiO2的这些性质是由什么决定的? 物理性质: 难溶于水, 熔点高, 硬度大。
二氧化硅 (SiO2)
二氧化硅的物理性质和化学性质
二氧化硅的物理性质和化学性质
1、二氧化硅：酸性氧化物；原子晶体；共价键
2、二氧化硅的物理性质和化学性质：
（1）物理性质：无色透明或白色粉末，原子晶体，熔沸点都很高，坚硬难熔，不溶于水，天然的二氧化硅俗称硅石，是构成岩石的成分之一．
（2）化学性质：不活泼
①不与水反应，不能跟酸（氢氟酸除外）发生反应．SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O （氢氟酸不能盛放在玻璃容器中）．
②具有酸性氧化物的性质，能跟碱性氧化物或强碱反应．SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O （实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因）
CaO+SiO2CaSiO3
Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑（制玻璃）
③具有弱氧化性
SiO2+2C Si+2CO↑
SiO2+2Mg Si+2MgO，
SiO2+3C SiC（金刚砂）+2CO↑．
（3）二氧化硅的用途：
①光导纤维的主要原料；
②石英的主要成分是SiO2，纯净的石英可用来制造石英玻璃．石英晶体中有时含有其他元素的化合物，它们以溶解状态存在于石英中，呈各种颜色．纯净的SiO2晶体叫做水晶，它是六方柱状的透明晶体，是较贵重的宝石．水晶常用来制造电子工业中的重要部件、光学仪
器，也用来制造高级工艺品和眼镜片．
③玛瑙石含有有色杂质的石英晶体，可用于制造精密仪器轴承，耐磨器皿和装饰品．。
二氧化硅化学式
二氧化硅化学式二氧化硅，分子式为SiO2，是一种无机物质，主要成分是硅和氧元素。
它在自然界和工业生产中都是非常常见的物质，具有广泛的应用。
在自然界中，二氧化硅可以是石英、石英砂、条纹石、莫来石等矿物的成分。
在工业生产中，它被广泛应用于玻璃、陶瓷、水泥、涂料、塑料等领域。
下面将详细介绍二氧化硅的化学式、结构、性质及应用。
1. 化学式与结构二氧化硅的化学式为SiO2，是一种简单的氧化物，由一个硅原子和两个氧原子组成。
在化学反应中，它可以参与红ox反应和酸碱反应。
二氧化硅的分子结构是四面体，硅原子处于四面体的中心，四面体的四个顶点分别连接着四个氧原子。
硅-氧化合物中，硅原子呈四价，氧原子呈二价，它们通过共价键连接起来，形成了硅氧三维网络结构。
在二氧化硅中，每个硅原子周围连接着四个氧原子，每个氧原子分别与两个硅原子形成双键。
2. 性质二氧化硅是一种白色粉末或无色透明晶体，无味无臭，具有很高的耐热性、耐腐蚀性和化学稳定性。
它的密度为2.2-2.65g/cm3，熔点为1600℃，沸点为2230℃。
在常温下，二氧化硅极难被溶解于水，但可以被HF、NaOH、KOH等强碱和氢氟酸等强酸侵蚀。
二氧化硅的物理性质和化学性质与其结构有很大关系。
由于它的分子结构具有很高的稳定性，硅氧键可以说是全电子键，所以它的化学性质不如其他硅化合物来的活泼。
但在高温下，其化学性质会发生变化。
在二氧化硅加热至1600℃以上时，它会发生酸碱中和反应，使其性质发生变化。
同时，在氧气存在下，二氧化硅也会发生氧化还原反应，形成硅酸和二氧化硅。
3. 应用二氧化硅是工业上的重要原料，在广泛的领域中有着重要的用途和应用。
下面是它的主要应用：1) 玻璃制造：玻璃制造是二氧化硅最广泛的应用之一。
二氧化硅是玻璃的主要原料，占玻璃质量的60%-70%。
它用于制造各种玻璃，包括平板玻璃、曲面玻璃、瓶子、玻璃纤维、光纤等。
2) 陶瓷制造：二氧化硅也是陶瓷制造的重要材料，可用于制造高级陶瓷、细陶、瓷砖和陶瓷工艺品等。
二氧化硅简介介绍
二氧化硅的毒性与安全性
毒性
二氧化硅是一种无毒物质，但在生产过程中会夹杂着其他有害物质，如重金属等，这些物质会对人体健康产生负 面影响。
安全性
在正常生产条件下，二氧化硅对人类是安全的，但长期接触可能会对人体造成一定危害。
二氧化硅的废弃物处理与环保措施
废弃物处理
二氧化硅废弃物应进行无害化处理，采用封闭式储存和运输，防止粉尘泄漏和污染环境。
二氧化硅简介介绍
汇报人： 2023-11-19
目录
• 二氧化硅的基本性质 • 二氧化硅的制备与加工 • 二氧化硅的应用领域 • 二氧化硅的环保与安全问题 • 二氧化硅的前沿研究与展望
01
二氧化硅的基本性质
化学组成与结构
化学组成
二氧化硅（SiO2）是由硅原子和氧原子按1:2的比例组成的化 合物。
环保措施
加强生产过程中的环保管理，采用清洁生产技术和设备，减少废弃物的产生。同时加强环保法规的制 定和执行力度，对违规行为进行严厉打击。
05
二氧化硅的前沿研究与 展望
二氧化硅材料的最新研究进展
纳米二氧化硅的制备与应 用
近年来，研究者们致力于开发纳米二氧化硅 材料，通过调控其尺寸、结构和性质，实现 其在高性能复合材料、催化剂、光电器件等 领域的应用。
二氧化硅在储能领域的应用
由于二氧化硅具有较高的比表面积和良好的电化学性 能，因此其在储能领域具有广阔的应用前景。目前， 主要研究方向为如何提高二氧化硅电极的稳定性和循 环寿命。
二氧化硅的发展趋势与未来挑战
要点一
高性能二氧化硅材料的研发
要点二
二氧化硅在环境治理领域的应用
为了满足某些特定应用领域对高性能二氧化硅材料的需求 ，未来需要进一步加大研发力度，探索新的制备方法和加 工技术。
sio2是什么化学元素
SiO₂是二氧化硅的化学方程式，又名水合二氧化硅。
是一种白色、无毒、无定型微细
粉状物，具有多孔性、高分散、质轻、化学稳定性好，耐高温、不燃烧和电绝缘性好等优
异性能。
SiO₂的化学元素是什么
SiO₂的化学元素是二氧化硅。
二氧化硅有晶态和无定形两种形态。
自然界中存
在的二氧化硅如石英、石英砂等统称硅石纯石英为无色晶体，大而透明的棱柱状石英晶体叫做水晶，含微量杂质而呈紫色的叫紫水晶，浅黄、金黄和褐色的称烟水晶。
玉髓、玛瑙和碧玉都是含有杂质的有色石英晶体。
晶态二氧化硅的熔点1723℃，沸点2230℃，不溶于水。
除氟气和氢氟酸外，
二氧化硅跟卤素、卤化氢和无机酸均不反应，但能溶于热的浓碱、熔融的强碱或碳酸钠中。
SiO₂的化学性质
化学性质比较稳定。
不跟水反应。
是酸性氧化物，不跟一般酸反应。
跟热的浓
强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐和水。
跟多种金属氧化物在高温下反应生成硅酸盐。
SiO₂的化学方程式
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O
SiO2+2NaOH（浓）=Na2SiO3+H2O
SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑
SiO2+CaO=CaSiO3
SiO2+2C=2CO+Si。
二氧化硅化学性质
二氧化硅化学性质二氧化硅，又称为硅酸二氧化物，是一种重要的无机物，它在自然界中存在的形式有各种不同的结构，这些结构可是硅的不同的同位素，也可以是硅的化合物的不同的构型，例如二氧化硅的基体、硅氧烷、硅氨酸酯和其他类似的构型。
《二氧化硅化学性质》是指二氧化硅的物理性质和化学性质。
一、二氧化硅的物理性质1、二氧化硅是一种白色的晶体，十二烷基三氧化二硅（SiO2）的结构含有共用的硅氧环，具有类似的化学性质和物理性质。
2、二氧化硅的晶体结构具有极高的硬度，一般情况下只能用磨料、砂纸或腐蚀剂进行切割。
3、二氧化硅的结晶体的抗压和弯曲强度也是非常高的，承受的最大压力和弯曲应力可达10^6Pa。
4、由于二氧化硅是一种非活性物质，它对外部环境中的有机物具有较强的不溶解性。
二、二氧化硅的化学性质1、二氧化硅具有一定的热稳定性，在常温下稳定，但在高温下可能会挥发，这被称为陶器烧裂现象。
2、二氧化硅可以与其他化学物质相互作用，反应产物可以形成一系列硅烷化合物、硅酸盐和硅化合物等，不同的二氧化硅化合物具有不同的化学性质。
3、二氧化硅可以在碱性环境中发生水解反应，水解反应可以得到硅氧烷（SiO2）和氢氧化硅（H2O），这种反应容易被反应物和热量所抑制。
4、在酸性环境中，二氧化硅可以发生电离反应，产生氢硅酸根（H3SiO3）和氧化硅（SiO2）等产物，反应比较快，但可以控制反应条件来抑制反应。
三、二氧化硅的用途1、由于二氧化硅可以产生活性气体，因此它在电子和光学领域有广泛的应用，例如用于制造电子元件和光学元件。
2、二氧化硅还可以用于制造医药中的药物，以及用于制造医疗器械，如硅胶塑料类的医用物品。
3、二氧化硅也在军事中经常被用于制造微波炉、超声波仪器以及火炮的炮弹等军事装置，因为它具有高热稳定性、防护性及耐受性能。
4、二氧化硅还可以用于制作一些耐高温的耐磨材料，如玻璃钢、耐火材料和氧化铝等，它们被广泛地用于飞机、船只和汽车等交通工具的制造。
二氧化硅的性质和用途
二氧化硅的性质和用途性质：二氧化硅（SiO2）是一种无机化合物，也被称为二氧化硅或二氧化矽。
它是最常见的硅化合物之一，是一种无色、无味的固体。
二氧化硅存在多种结晶形态，其中最常见的是石英和水晶。
二氧化硅的晶鞣相关于其结晶形态，晶体形态可以是透明、乳白色或浅粉红色。
二氧化硅具有高熔点和高热稳定性，也是一种绝缘体。
二氧化硅是一种无毒、环境友好的材料，它在常温下不溶于水或大多数溶剂。
然而，如果二氧化硅与碱或氢氟酸等强酸接触，则会发生反应。
用途：1.建筑材料：二氧化硅在建筑业中具有广泛的应用。
它可以用作砂浆和混凝土的原料，以增加强度和耐久性。
此外，二氧化硅也常用于涂料、涂层和保温材料中。
2.光学应用：二氧化硅的透明性使其在光学器件中具有广泛的应用。
石英和水晶是优质的光学材料，可制作光纤、光学透镜和窗户等。
3.电子器件：由于二氧化硅具有良好的绝缘性能和稳定性，因此广泛用于电子器件的制造过程中。
它常用于制造电路板、电子元件和半导体设备。
4.化妆品和医药领域：二氧化硅被广泛应用于化妆品和医药领域。
它可以作为防晒剂、化妆品填料和药物输送系统的成分。
5.耐火材料：二氧化硅的高熔点和稳定性使其成为耐火材料的理想选择。
它可以添加到陶瓷、玻璃和耐火材料中，以提高耐火性能。
6.食品行业：二氧化硅在食品行业中被用作增稠剂、抗结剂和防潮剂。
它可以改善食品的质地和保存性能。
7.润滑剂：二氧化硅可以用作润滑剂的一部分，用于减少摩擦和磨损。
它可以添加到润滑脂和油中，以提高润滑效果。
8.环境保护：二氧化硅也可以用于环境保护领域。
它可以作为吸附剂，用于去除水中的污染物和废水处理。
总结：二氧化硅是一种多功能的材料，具有广泛的应用领域。
它在建筑、光学、电子、化妆品、医药、耐火材料、食品、润滑剂和环境保护等方面发挥着重要作用。
二氧化硅的特性，如高熔点、稳定性和绝缘性，使其成为许多行业中不可或缺的材料。
随着科学技术的不断发展，二氧化硅的应用领域将不断扩大，其重要性将得到进一步的认识与发展。
二氧化硅中硅的含量
二氧化硅中硅的含量
摘要：
1.二氧化硅的概述
2.硅在二氧化硅中的含量计算方法
3.硅与二氧化硅的摩尔比
4.硅肥有效硅含量的测定方法
5.二氧化硅含量的测定方法
正文：
二氧化硅是一种化合物，其化学式为SiO2，由硅和氧元素组成。
在工业和生活中，二氧化硅有着广泛的应用，如制备光导纤维、玻璃、陶瓷等。
然而，在很多情况下，需要知道二氧化硅中硅的含量，以便更好地利用这一化合物。
那么，如何计算二氧化硅中硅的含量呢？
硅在二氧化硅中的含量可以通过以下公式计算：硅含量（w）=（二氧化硅含量（m）/60）*28。
其中，60 是二氧化硅的分子量，28 是硅的原子量。
通过这个公式，可以得出硅在二氧化硅中的含量。
硅与二氧化硅的摩尔比为1:1，这意味着在二氧化硅中，硅和氧的摩尔数是相等的。
这一点在计算硅含量时需要注意。
此外，在农业领域，硅肥是一种常用的肥料。
硅肥的有效硅含量可以通过特定的方法测定。
一般来说，硅肥的有效硅含量大于50%。
通过测定硅肥中硅的含量，可以更好地掌握肥料的使用量，从而提高农作物的产量和质量。
在实际操作中，二氧化硅含量的测定通常需要专业的痕量分析研究院或大
学进行。
这是因为二氧化硅在水中的溶解度较低，只有微量上才有可能部分悬浮。
因此，对二氧化硅含量的测定需要专业的设备和技术。
总之，二氧化硅中硅的含量可以通过公式计算，并与二氧化硅的摩尔比相结合。
同时，硅肥的有效硅含量对于农业生产具有重要意义。
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第一节
无机非金属材料的主角 ——硅
第一课时
二氧化硅
学习目标
• • • • • • 1、了解硅元素在地壳中的存在； 2、了解二氧化硅的存在，知道硅石、 石英、水晶、玛瑙与SiO2的关系； 3、了解SiO2的空间网状结构； 4、掌握SiO2的物理及化学性质； 5、知道二氧化硅的一些重要用途。
4 2．熔融氢氧化钠反应选用的器皿是
(D
)
A．陶瓷坩埚 C．普通玻璃坩埚
B．石英坩埚 D．生铁坩埚
5．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是( D ) A.CO2→H2CO3 C.Na2O2→Na2CO3 B. SiO2→Na2SiO3 D.SiO2→H2SiO3
6、要除去SiO2中的CaO杂质，最适宜 的试剂是（ B ） A.纯碱溶液 B 盐酸 C 硫酸 D 苛性钠溶液
(1).具有酸性氧化物的性质
①与强碱反应生成盐和水
实验室盛装NaOH溶液 的试剂瓶为什么用橡 胶塞而不用玻璃塞？
SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O
硅酸钠（粘合剂）
SiO2 + 2OH— ==SiO32-+ H2O
因为玻璃中含有SiO2,，会与NaOH反应生成有 粘合性的硅酸钠，使瓶塞打不开。
想一想
这些漂亮玻璃杯 图案是怎么雕刻 上去的呢？
(4)、弱的氧化性
• SiO2+2C == Si+2CO↑
该反应有何应用？ 工业上用于制取硅
高温
• SiO2+3C == SiC+2CO↑
金刚砂
高温 +4 -4
(5)、在高温下与一些碳酸盐反应
高温 SiO2 + Na2CO3 == CO2↑ + Na2SiO3 SiO2 + CaCO3 === CO2↑+ CaSiO3 应用：工业上生产玻璃的主要反应
高温
二氧化硅(SiO2） 物理性质 与水反应 与碱反应 与碱性氧 化物反应
二氧化(CO2)
与酸反应
与碳Байду номын сангаас应
与盐反应
相同点
二氧化硅(SiO2） 物理性质 熔沸点高、硬度大 与水反应 不反应
二氧化(CO2) 熔沸点低、硬度小 CO2+H2O=H2CO3 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2+Na2O= Na2CO3 不反应
②与碱性氧化物反应生成盐
高温
SiO2＋ CaO = CaSiO3
(2)、不能与水反应
能否用SiO2与水反应制取硅酸(H2SiO3)？
(3)、不与酸反应（除氢氟酸以外）
SiO2 + 4HF == SiF4↑ + 2H2O
实验室保存氢氟酸，应该使用什么试剂瓶？ 因氢氟酸会腐蚀玻璃所以应保存在塑料瓶中。
三、二氧化硅的用途 由 于 SiO2 具 有 优 良 的 物 理 化 学 性 能 加 上 SiO2 在自然界的广泛存在，因此从古到今 都被人类广泛地应用。
沙子可以用 做建筑材料
水晶、玛瑙
加工饰品
纯净的二氧化硅用来制光导纤维
光导纤维 光导纤维就是比头发丝还细的、能传导光信号的玻璃 丝。制造光导纤维的材料就是二氧化硅。光导纤维主 要用于通讯、传感、测量等，光纤通讯的优点就是通 信容量大，一对光纤上可同时传送3万门电话。
光 学 纤 维 胃 镜
制作石英坩埚
• 1、关于地壳中含量占第一位与第二位的 元素之间形成的化合物，下列说法正确 的是（ B ） • A.可溶于水，显酸性 • B.化学性质不活泼 • C.是酸性氧化物，不与任何酸反应 • D.熔沸点较低，物理性质类似于CO2
2、SiO2属于酸性氧化物的理由主要是（C ） A.硅是非金属元素 B.SiO2对应的水化物是弱酸 C.SiO2能与强碱反应生成盐和水 D.SiO2不能与酸反应
高温
高温
CO2+C == 2CO CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3
高温
高温
相同点
①都是酸性氧化物、都能与强碱、碱性氧化物反应 ②都有弱氧化性
讨论1：
为什么SiO2和CO2的物理性质相差较大？
结构不同
讨论2：
SiO2既能与NaOH溶液反应,又能与氢氟 酸反应，SiO2属于两性氧化物吗？ 两性氧化物与酸或碱反应均生成盐和水， 而SiO2与氢氟酸反应生成的SiF4是气体， 所以SiO2不是两性氧化物。
作业： （1）课本P81 4、5、7
（2）预习：
硅酸的制法及用途； 硅酸盐的概念； Na2SiO3的性质及用途； 无机非金属材料的制取与应用。
与碱反应 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
高温 与碱性氧 化物反应 SiO2+CaO == CaSiO3
与酸反应 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
与碳反应
SiO2+2C == Si+2CO↑ 与盐反应
SiO2+Na2CO3 == CO2↑+Na2SiO3 SiO2+CaCO3 === CO2↑+CaSiO3
二
SiO2
硅石
硅矿山
1.二氧化硅的存在
水晶 晶体形(石英 ) 玛瑙 SiO2(硅石) 无定形
水晶 玛瑙
晶 体 二 氧 化 硅
水晶
玛瑙
晶 体 二 氧 化 硅
玛
瑙
沙子中含有微小的二氧化硅晶体
无 定 形 二 氧 化 硅
• 小知识：
• 你能写出下列物质的成分或主要成分的化 学式吗？ • 金刚石 C ； SiO2 ； • 水晶 、玛瑙 • 红、蓝宝石 Al2O3 ；
一
• 硅元素在地壳中的含量约为 26.3% 仅次 于 氧 ，是构成 岩石 和 矿物 的基本元素。 • 硅元素在自然界中只以 化合 态存在； • 硅原子 最外层有 4 个电子，主要形 成 +4 价的化合物。 硅的 氧化物 和 硅酸盐 构成了地壳中大部分 的岩石、沙子和土壤,约占地壳质量的90%以 上。
2.二氧化硅的结构.
Si O
SiO2是Si、O原子按 1:2 的比例构成的正四 面体的立体网状结构，类似于 金刚石 。
能否根据二氧化硅的结构及存在 推测其物理性质？
3.二氧化硅的物理性质
纯净的二氧化硅是 无色透明 的晶体， 熔沸点 较高 ；硬度 较大 ， 不溶 于水。
4，二氧化硅的化学性质
通常情况下较 稳定，不与氧气、水、一般 的酸等反应，属于 酸性 氧化物。
• 3、指出下列反应中SiO2所表现的化学性质 或作用，在A-D选项中选择正确答案填入括 号内 。 • (1)SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O（C ） • (2)SiO2+2C==Si+2CO↑（ B ） • (3)SiO2+3C==SiC+2CO↑（ D ） • (4)SiO2+4HF==SiF↑+2H2O（ A ） • A.作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀 • B.弱氧化性 • C.酸性氧化物的通性 • D.未参加氧化还原反应