二氧化硅
含二氧化硅的物质
含二氧化硅的物质
以下是一些含有二氧化硅的物质的例子：
1. 石英：石英是一种含有高浓度二氧化硅的矿石，其化学式为SiO2。
石英是地球上最常见的矿物之一，广泛用于制造玻璃、陶瓷、光纤等。
2. 硅胶：硅胶是一种含有大量二氧化硅的胶状物质，由二氧化硅和水分子形成的三维网络结构构成。
硅胶具有吸湿、防潮、保护等特性，常用于制作干燥剂、填充剂、密封材料等。
3. 硅酸盐矿物：硅酸盐矿物包括长石、云母、角闪石等，它们都含有二氧化硅。
这些矿物在地壳中广泛存在，具有重要的工业和地质学价值。
4. 硅酸钠：硅酸钠是一种化合物，化学式为Na2SiO3，其中含有二氧化硅。
它常用于洗涤剂、玻璃制造、水泥添加剂等领域。
5. 玻璃纤维：玻璃纤维是由熔融的玻璃拉丝而成的细长纤维，其主要成分是二氧化硅。
玻璃纤维具有优异的机械性能和导电性能，广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。
这些都只是含有二氧化硅的物质中的一小部分，二氧化硅在自然界中广泛存在，且在许多工业和科学领域中具有多样的应用。
二氧化硅(共12张PPT)
白云母 H4K2Al6Si6O24 滑石 Mg3(Si4O10)(OH)2
2、写出用石英和其它物质为原料制硅酸的化学方程式
和离子方程式：
化学方程式
离子方程式
（1）
，
；
（2）
，
。
3、已知硅与强碱溶液反应： Si+2OH-+H2O = SiO32-+2H2 现把11.5 g 钠和4.2 g 硅投入100 g 水中，在标准状 况下收集到 H2 的体积是多少？溶液中溶质的质量 的质量分数是多少？
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2
3、存在和用途 二、二氧化硅（SiO2）
正长石 KAlSi3O8 石棉 CaMg3Si4O12
SiO2+2Mg====2MgO+Si
在实验室里，将细砂粉（SiO2）与镁粉混合加热，也可得到粗硅，反应的化学方程式为
有 何 通 性？ 有
何 异 同？
改写硅酸 盐为氧化 物形式！
硅、二氧化硅
Silicon
&
Oxidize silicons two times
一、硅（Si） 硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体
物理 性质
1、灰黑色，有金属光泽，硬而脆的 固体。 2、熔、沸点高、硬度大。 3、晶体硅是良好的半导体。
化学 性质
2、常温下，硅的化学性质不活泼，除 氢氟酸、氟气、强碱外，不跟其他物质，
已知硅与强碱氢氧化钠溶液反应的化学方程式
为： Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2
多少L？ 2 Si+2F2==SiF4
②
；
1、SiO2+2C == 2CO+Si(含杂质的粗硅)
二氧化硅的分子结构
二氧化硅的分子结构二氧化硅（SiO2）是一种无机化合物，也是地球上最常见的多元摩尔物质之一、它具有重要的物理和化学性质，并具有多种不同的结构形式。
首先，我们来讨论最常见的结构形式-结晶的二氧化硅。
这种结构由硅原子和氧原子的排列组成，呈现出网络状结构。
每个硅原子周围都被四个氧原子包围，每个氧原子也被两个硅原子包围。
硅原子和氧原子通过共价键相连接，每个氧原子与一个硅原子的两个键相连。
这种结构被称为四配位六方密堆积结构，也被称为石英结构。
在这种结构中，硅和氧原子以等价的方式进行排列，形成由硅和氧原子交替排列的三维网络。
另一种常见的二氧化硅结构形式是非晶态二氧化硅，也被称为无定形二氧化硅。
与结晶二氧化硅不同，非晶态二氧化硅缺乏长程的有序结构。
在非晶态二氧化硅中，硅和氧原子以随机的方式分布，形成短程有序结构。
这种结构在材料中广泛存在，包括玻璃、凝胶和无机纳米材料。
此外，二氧化硅还可以存在于其他一些结构形式中，例如过渡态氧化物（如M2O）和多晶结构。
这些结构形式具有独特的物理和化学性质，并在各种应用中发挥着重要作用。
在化学反应中，二氧化硅可以与其他化合物发生反应，形成复杂的化学结构。
例如，当二氧化硅与碱性溶液反应时，可以形成硅酸盐盐。
这些盐可以用于制备各种具有特定性质的材料，如水泥、陶瓷和邮票。
总之，二氧化硅具有多种结构形式，最常见的是结晶和非晶态结构。
结晶二氧化硅以石英结构为特征，具有长程的有序性，而非晶态二氧化硅缺乏长程的有序性。
每种结构形式都具有独特的物理和化学性质，并在各种领域中发挥着重要作用。
二氧化硅的分类
二氧化硅的分类
1. 二氧化硅有结晶型的呀！就像钻石一样亮晶晶的，比如石英就是结晶型二氧化硅的典型代表呢！想想看，那些美丽的水晶，不就是它嘛。
2. 有无定型二氧化硅哦！这就好像是一群没有固定形状的小精灵，硅藻土就是其中之一呢！它在我们生活中可有着不少用处哟。
3. 气相二氧化硅听过没？它就像是空气中的小魔法粒子，在很多高科技领域都能瞧见它的身影呢，比如一些高级的涂料里呀。
4. 沉淀二氧化硅也很特别呢！就如同隐藏起来的宝藏等待被发现，在橡胶制品中常常发挥重要作用，是不是很神奇呀？
5. 二氧化硅还有不同的纯度之分呢！高纯度的就如同纯洁的天使，而纯度低一些的也有自己的价值呀，这多有趣呀！
6. 不同产地的二氧化硅也会有差异哦！这岂不是跟不同地方的人有着不同性格一样嘛，比如有些地方产的会更优质呢。
7. 二氧化硅的用途还分好多类呢！像是一把万能钥匙能打开不同的门，在化工、建材等多个领域都能大显身手，厉害吧！
我觉得二氧化硅真的好神奇，分类多样，而且每个分类都有其独特的魅力和用处，太让人着迷啦！。
二氧化硅的建材标准
二氧化硅的建材标准一、化学成分二氧化硅(S102)是构成地壳中岩石的主要成分，具有高度的化学稳定性和耐久性。
其化学成分应符合以下要求：1.二氧化硅含量不低于95%；2.氧化铁含量不高于0.1%；3.氧化铝含量不高于0.5%；4.氧化钙含量不高于0.2%。
二、物理性能二氧化硅建材应具有以下物理性能：1.密度：密度应不低于2.3g∕cm3；2.吸水率：吸水率应不超过0.2%；3.抗折强度：抗折强度应不低于7MPa；4.抗压强度：抗压强度应不低于50MPa；5.热膨胀系数：热膨胀系数应不低于IoX1O<6ICT；6.导热系数：导热系数应不超过0.25W∕(m∙K)°三、机械性能二氧化硅建材应具有以下机械性能：1.耐磨性：耐磨性应不低于10-4次；2.抗冲击性：抗冲击性应不低于15J；3.抗弯曲性：抗弯曲性应不低于20MPa。
四、耐候性能二氧化硅建材应具有较好的耐候性能，能够经受住不同环境条件下的考验，具体要求如下：1.耐紫外线照射：在紫外线照射下不应发生明显的降解或变色;2.耐气候性：在自然气候条件下，不应发生明显的降解或变色；3.耐化学腐蚀：不应受到常见化学物质的腐蚀和侵蚀。
五、耐火性能二氧化硅建材应具有较好的耐火性能，能够在火灾中保持一定的结构强度和稳定性，具体要求如下：1.耐火等级：耐火等级应达到一级标准；2.热传导率：在高温下，热传导率应较低，不应促进火势的蔓延。
六、环保性能二氧化硅建材应具有较好的环保性能，不会对人体和环境造成负面影响，具体要求如下：1.无放射性：二氧化硅建材不应含有放射性物质，对人体无放射性危害；2.无有害物质：二氧化硅建材中不应含有对人体和环境有害的物质，如重金属等。
七、施工性能二氧化硅建材应具有较好的施工性能，方便施工人员进行安装和操作，具体要求如下：1.可操作性：在一般施工条件下，二氧化硅建材应易于加工和安装;2.粘结性：与其他建筑材料粘结时，应具有较好的粘结性能；八、安全性二氧化硅建材应具有较高的安全性，在正常使用和维护条件下，不会对人员和环境造成安全威胁。
二氧化硅分子尺寸
二氧化硅分子尺寸
二氧化硅，化学式为SiO2，是一种常见的无机化合物。
它在自然界中广泛存在，可以在石英、玻璃等物质中找到它的身影。
二氧化硅分子尺寸小巧精致，给人一种微小而精确的感觉。
二氧化硅分子尺寸微小，直径约为0.2纳米，相当于1亿分之一米。
虽然它很小，但它却在我们生活中扮演着重要的角色。
例如，在制造集成电路的过程中，二氧化硅常被用作绝缘层，保护电路的稳定性和可靠性。
此外，二氧化硅还被广泛应用于纳米领域，如纳米材料的合成和纳米传感器的制备等。
二氧化硅分子尺寸虽小，但它的功能却十分出色。
它具有优异的热稳定性和化学稳定性，能够承受高温和强酸等恶劣环境，不易被破坏。
这使得二氧化硅成为一种理想的材料，可应用于各个领域。
除了在科技领域中的应用，二氧化硅还在生物医学领域发挥着重要作用。
例如，它可以作为药物的载体，将药物包裹在其微小的分子尺寸中，以增加药物的稳定性和生物利用度。
此外，二氧化硅纳米颗粒还可以用于细胞成像和癌症治疗等领域。
尽管二氧化硅分子尺寸微小，但它的应用范围却广泛而重要。
它不仅在科技领域中发挥着重要作用，还在生物医学领域中具有巨大潜力。
随着科技的不断进步，对二氧化硅的研究和应用也将取得更多突破，为人类的生活带来更多的便利和福祉。
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。
二氧化硅
当二氧化硅结晶完美时就是水晶； 二氧化硅胶化脱水后就是玛瑙；二氧 化硅含水的胶体凝固后就成为蛋白石； 二氧化硅晶粒小于几微米时，就组成 玉髓、燧石、次生石英岩。当石英熔 融后急速冷却Байду номын сангаас便会形成高纯度的石 英玻璃。而藻硅土是植物体排泄的产 物
玛瑙一般为半透明到不透明， 硬度6.5至7度，比重2.55至 2.91，折光率1.535至1.539玛 瑙以其色彩丰富、美丽多姿而 被当做宝石或作工艺制品，也 可以用来制作精密仪器的轴承 及玛瑙硏体、玛瑙乳钵等工业 用品
二氧化硅单一组分的玻璃。这 种玻璃硬度大可达莫氏七级，具有 耐高温、膨胀系数低、耐热震性、 化学稳定性和电绝缘性能良好，并 能透过紫外线和红外线。除氢氟酸、 热磷酸外，对一般酸有较好的耐酸 性。用于制作电光源器、实验室仪 器、和耐高温耐腐蚀的化学仪器。 且高纯石英玻璃可制光导纤维。
石英是地球表面分布最广的矿物 之一，它的用途也相当广泛。远在 石器时代，人们用它制作石斧、石 箭等简单的生产工具，以猎取食物 和抗击敌人。石英钟、电子设备中 把压电石英片用作标准频率；熔融 后制成的玻璃，可用于制作光学仪 器、眼镜、玻璃管和其它产品；还 可以做精密仪器的轴承、研磨材料、 玻璃陶瓷等工业原料。
二氧化硅又称硅石，化学式SiO₂。自然 界中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅 结晶。纯石英为无色晶体，大而透明棱柱状 的石英叫水晶。若含有微量杂质的水晶带有 不同颜色，有紫水晶、茶晶、墨晶等。普通 的石英砂是细小的石英晶体，有黄砂(较多 的铁杂质)和白砂(杂质少、较纯净)。二氧化 硅晶体中，硅原子的4个价电子与4个氧原 子形成4个共价键，硅原子位于正四面体的 中心，4个氧原子位于正四面体的4个顶角 上，SiO₂是表示组成的最简式，仅是表示二 氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比。SiO₂ 中Si—O键的键能很高，熔点、沸点较高。
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二氧化硅与信息材料
学习目标：
知道二氧化硅的一些性质及硅单质的制备，了解二氧化硅和单晶硅的用途。
一、二氧化硅（酸性氧化物）
1．存在形式：沙子、石英、水晶、硅藻土
2．性质：
【设疑】盛放氢氧化钠溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞，你知道是什么原因吗？【强调】氢氧化钠与玻璃中二氧化硅反应，生成硅酸钠，具有粘性，容易把瓶子和塞子粘住，不容易打开。
3．空间结构：立体网状结构
结构单元：正四面体
SiO2用途非常广泛，可用于制作光学镜片、石英坩埚等
二．光导纤维
【板书】三、硅
1．硅的制备
制粗硅：2C+SiO2高温Si+2CO↑
硅提纯：Si+2Cl2高温SiCl4（400—500 ℃）
SiCl4+2H2高温Si+4HCl
2．硅的物理性质
（1）灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体
（2）熔、沸点高、硬度大，难溶于水
（3）晶体硅是良好的半导体材料
3．硅的化学性质
（1）常温下，性质稳定，与氧气、氯气、硝硫酸等都很难反应（2）加热高温条件下，与氧气、氯气等反应。
Si + O
2高温
SiO
2
Si + 2Cl
2 高温
SiCl
4
（液态）
（3）与碱液（NaOH溶液）反应：Si+2NaOH +H2O ===Na2SiO3+3H2↑
（4）与酸反应：与HF反应：Si + 4HF == SiF4↑+ 2H2↑
4．硅的用途
检测达标：
1．下列关于硅和二氧化硅的性质叙述中正确的是（）
A.常温下O
2能把Si氧化成SiO
2
B．SiO
2
是酸性氧化物，能与水反应生成硅酸
C．石英、水晶、海沙的主要成分都是SiO
2 D．硅通常很稳定，不溶于常见的溶液中。
2．要除去SiO
2中混有的少量杂质CaCO
3
，最适宜的试剂是 ( )
A.水
B.盐酸
C.稀硫酸
D.氢氧化钠溶液。
3．科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。
下列关于硅的说法中正确的是( ) A.自然界硅的贮量丰富
B．自然界中存在大量单质硅
C．高纯度的二氧化硅被用于制作计算机芯片
D．光导纤维的主要成分是Si
4．二氧化硅是一种熔沸点很高的、硬度很大的氧化物，下列有关二氧化硅用途
的说法不正确的是( )
A.用于制作光学镜片B．制造光导纤维
C．制石英坩埚D．与水直接反应制硅酸
5．玻璃的主要成分之一是二氧化硅，常温下，能跟二氧化硅反应的物质是( ) A．纯碱溶液B．浓硫酸C．氢氟酸D．浓硝酸
6．下列反应中属于氧化还原反应的是( )
A.Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑B．PbO+H2SO4=PbSO4+H2O
C．Na2SiO3+6HF=Na2SiF6+3H2O D．SiO2+4HF=SiF4+2 H2O
7．下列物质的主要成分不是SiO2的是
A、水晶
B、石英
C、沙子
D、干冰
8．制备硅单质时，主要化学反应如下：（1）SiO2＋2C高温Si＋2CO↑(2)Si＋2Cl2高温SiCl4（3）SiCl4＋2H2高温Si＋4HCl
下列对上述三个反应的叙述中，不正确的是（）
A.（1）（3）为置换反应
B.（1）（2）（3）均为氧化还原反应
C.（2）为化合反应
D.三个反应的反应物中硅元素均被还原9．下列试剂不能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的( )
A．浓硫酸B．NaOH溶液C．盐酸D．硫酸铜溶液10．生石灰中往往含有杂质CaCO3和SiO2，要检验是否存在这两种杂质，最好选用( )A．水 B.盐酸 C.硫酸 D.烧碱
11．下列物质的主要成分不属于硅酸盐的是（）
A.水晶
B.陶瓷
C.水玻璃
D.普通玻璃
12．硅被誉为无机非金属材料的主角。
下列物品用到硅单质的是（）
A.陶瓷餐具
B.石英钟表
C.计算机芯片
D.光导纤维
13．应用带胶塞的玻璃试剂瓶保存的溶液是（）
A、硫酸钠溶液
B、水玻璃
C、烧碱
D、浓硫酸。