《2025年资源库高中化学人教版》

1. SiO₂的存在
（1）地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12%，其存在形式有结晶形和无定形两大类，统称为硅石。
（2）石英晶体是结晶的二氧化硅，石英中无色透明的晶体就是通常所说的水晶，具有彩色环带状或层状的被称为玛瑙。实验室经常用石英制成具有耐高温性质的石英坩埚。
2. SiO₂的结构SiO₂晶体是由Si原子和O原子按1∶2的个数比所组成的立体网状结构的晶体（如图4-4-1所示），基本单元为（四面体结构）。每个Si原子周围结合4个O原子，每个O原子与2个Si原子结合，SiO₂晶体中不存在单个的二氧化硅分子。硅氧四面体结构不仅存在于SiO₂晶体中，而且存在于所有硅酸盐矿石中。
3. SiO₂的物理性质二氧化硅的熔、沸点高，硬度大，不溶于水，不导电。
4. SiO₂的化学性质
（1）化学性质不活泼，不能与水、一般的酸反应。
（2）具有酸性氧化物的通性。
①与碱性氧化物反应：CaO+SiO₂$\xlongequal{高温}$CaSiO₃；
②与强碱反应：2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O。
【知识拓展】（1）由于玻璃的成分中含有SiO₂，故实验室盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用磨口玻璃塞。
（2）未进行磨砂处理的玻璃，在常温下是不易被强碱腐蚀的。
（3）弱氧化性SiO₂中硅元素处于最高价，具有弱氧化性，在一定条件下可以被一些还原剂还原为单质Si。
（4）特性与氢氟酸反应：SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O。
【注意】氢氟酸是唯一可以与SiO₂反应的酸，可以用来刻蚀玻璃。所以氢氟酸不能保存在玻璃瓶中，常保存在塑料瓶中。
5. SiO₂的用途
（1）沙子（含SiO₂）是建筑材料。
（2）纯净的SiO₂是现代光学及光纤制品的基本原料。
（3）制作实验室中使用的石英坩埚。
（4）石英、玛瑙、水晶可以制作饰物和工艺品。
【注意】石英坩埚和瓷坩埚的主要成分都是SiO₂，不能用来加热熔化NaOH。
二氧化碳与二氧化硅的比较
二者都是第ⅣA族元素的氧化物，都属于酸性氧化物，但其性质却相差很大，这主要是由结构不同引起的。
二氧化碳（CO₂） 二氧化硅（SiO₂）
类别 酸性氧化物（H₂CO₃的酸酐） 酸性氧化物（H₂SiO₃的酸酐）
化学式意义 可表示CO₂分子的组成 不能表示二氧化硅分子的组成（仅表示Si、O原子个数比为1∶2）
物理性质 常温常压下为气体，可溶于水，熔、沸点低 常温常压下为固体，不溶于水，熔、沸点高，坚硬
与水反应 CO₂+H₂O⇌H₂CO₃ 不反应
与酸反应 不反应 只与HF反应：4HF+SiO₂=SiF₄↑+2H₂O
与碱反应 CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O
与CaO反应 —— SiO₂+CaO$\xlongequal{高温}$CaSiO₃

答案：