硅元素!!

【專家解說】：硅 結晶型的硅是暗黑藍色的，很脆，是典型的半導體?；瘜W性質非常穩(wěn)定。在常溫下，除氟化氫以外，很難與其他物質發(fā)生反應。 硅的用途: ①高純的單晶硅是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素，形成p型硅半導體;摻入微量的第VA族元素，形成n型和p型半導體結合在一起，就可做成太陽能電池，將輻射能轉變?yōu)殡娔?。在開發(fā)能源方面是一種很有前途的材料。 ②金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。將陶瓷和金屬混合燒結，制成金屬陶瓷復合材料，它耐高溫，富韌性，可以切割，既繼承了金屬和陶瓷的各自的優(yōu)點，又彌補了兩者的先天缺陷。 可應用于軍事武器的制造第一架航天飛機“哥倫比亞號”能抵擋住高速穿行稠密大氣時磨擦產生的高溫，全靠它那三萬一千塊硅瓦拼砌成的外殼。 ③光導纖維通信，最新的現代通信手段。用純二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纖維，激光在玻璃纖維的通路里，無數次的全反射向前傳輸，代替了笨重的電纜。光纖通信容量高，一根頭發(fā)絲那么細的玻璃纖維，可以同時傳輸256路電話，它還不受電、磁干擾，不怕竊聽，具有高度的保密性。光纖通信將會使 21世紀人類的生活發(fā)生革命性巨變。 ④性能優(yōu)異的硅有機化合物。例如有機硅塑料是極好的防水涂布材料。在地下鐵道四壁噴涂有機硅，可以一勞永逸地解決滲水問題。在古文物、雕塑的外表，涂一層薄薄的有機硅塑料，可以防止青苔滋生，抵擋風吹雨淋和風化。天安門廣場上的人民英雄紀念碑，便是經過有機硅塑料處理表面的，因此永遠潔白、清新。 發(fā)現 1822年，瑞典化學家白則里用金屬鉀還原四氟化硅，得到了單質硅。 [編輯] 名稱由來 源自英文silica，意為“硅石”。 [編輯] 分布 硅主要以化合物的形式,作為僅次于氧的最豐富的元素存在于地殼中，約占地表巖石的四分之一，廣泛存在于硅酸鹽和硅石中。 [編輯] 制備 工業(yè)上，通常是在電爐中由碳還原二氧化硅而制得。 化學反應方程式: SiO2 + 2C → Si + 2CO 這樣制得的硅純度為97~98%，叫做金屬硅。再將它融化后重結晶，用酸除去雜質，得到純度為99.7~99.8%的金屬硅。如要將它做成半導體用硅，還要將其轉化成易于提純的液體或氣體形式，再經蒸餾、分解過程得到多晶硅。如需得到高純度的硅，則需要進行進一步的提純處理。 [編輯] 同位素 已發(fā)現的硅的同位素共有12種，包括硅25至硅36，其中只有硅28，硅29，硅30是穩(wěn)定的，其他同位素都帶有放射性。 [編輯] 用途 硅是一種半導體材料，可用于制作半導體器件和集成電路。還可以合金的形式使用(如硅鐵合金)，用于汽車和機械配件。也與陶瓷材料一起用于金屬陶瓷中。還可用于制造玻璃、混凝土、磚、耐火材料、硅氧烷、硅烷。 硅的特性 鋁 - 硅 - 磷 碳 硅 鍺 ? 元素周期表 總體特性 名稱, 符號, 序號 硅、Si、14 系列 類金屬 族, 周期, 元素分區(qū) 14族(IVA), 3, p 密度、硬度 2330 kg/m3、6.5 顏色和外表 深灰色、帶藍色調 地殼含量 25.7% 原子屬性 原子量 28.0855 原子量單位 原子半徑(計算值) 110(111)pm 共價半徑 111 pm 范德華半徑 210 pm 價電子排布 [氖]3s23p2 電子在每能級的排布 2，8，4 氧化價(氧化物) 4(兩性的) 晶體結構 面心立方 物理屬性 物質狀態(tài) 固態(tài) 熔點 1687 K(1414 °C) 沸點 3173 K(2900 °C) 摩爾體積 12.06×10-6m3/mol 汽化熱 384.22 kJ/mol 熔化熱 50.55 kJ/mol 蒸氣壓 4.77 帕(1683K) 聲速 無數據 其他性質 電負性 1.90(鮑林標度) 比熱 700 J/(kg·K) 電導率 2.52×10-4 /(米歐姆) 熱導率 148 W/(m·K) 第一電離能 786.5 kJ/mol 第二電離能 1577.1 kJ/mol 第三電離能 3231.6 kJ/mol 第四電離能 4355.5 kJ/mol 第五電離能 16091 kJ/mol 第六電離能 19805 kJ/mol 第七電離能 23780 kJ/mol 第八電離能 29287 kJ/mol 第九電離能 33878 kJ/mol 第十電離能 38726 kJ/mol 最穩(wěn)定的同位素 同位素 豐度 半衰期 衰變模式 衰變能量 MeV 衰變產物 28Si 92.23 % 穩(wěn)定 29Si 4.67 % 穩(wěn)定 30Si 3.1 % 穩(wěn)定 32Si 人造 276年 β衰變 0.224 32P 核磁公振特性 29Si 核自旋 1/2 元素名稱:硅 元素原子量:28.09 元素類型:非金屬 發(fā)現人:貝采利烏斯 發(fā)現年代:1823年 發(fā)現過程: 1823年，瑞典的貝采利烏斯，用氟化硅或氟硅酸鉀與鉀共熱，得到粉狀硅。 元素描述: 由無定型和晶體兩種同素異形體。具有明顯的金屬光澤，呈灰色，密度2.32-2.34克/厘米3，熔點1410℃，沸點2355℃，具有金剛石的晶體結構，電離能8.151電子伏特。加熱下能同單質的鹵素、氮、碳等非金屬作用，也能同某些金屬如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶于一般無機酸中，可溶于堿溶液中，并有氫氣放出，形成相應的堿金屬硅酸鹽溶液，于赤熱溫度下，與水蒸氣能發(fā)生作用。硅在自然界分布很廣，在地殼中的原子百分含量為16.7%。是組成巖石礦物的一個基本元素，以石英砂和硅酸鹽出現。 元素來源: 用鎂還原二氧化硅可得無定形硅。用碳在電爐中還原二氧化硅可得晶體硅。電子工業(yè)中用的高純硅則是用氫氣還原三氯氫硅或四氯化硅而制得。 元素用途: 用于制造高硅鑄鐵、硅鋼等合金，有機硅化合物和四氯化硅等，是一種重要的半導體材料，摻有微量雜質得硅單晶可用來制造大功率的晶體管，整流器和太陽能電池等。 元素輔助資料: 硅在地殼中的含量是除氧外最多的元素。如果說碳是組成一切有機生命的基礎，那么硅對于地殼來說，占有同樣的位置，因為地殼的主要部分都是由含硅的巖石層構成的。這些巖石幾乎全部是由硅石和各種硅酸鹽組成。 長石、云母、黏土、橄欖石、角閃石等等都是硅酸鹽類;水晶、瑪瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。但是，硅與氧、碳不同，在自然界中沒有單質狀態(tài)存在。這就注定它的發(fā)現比碳和氧晚。 拉瓦錫曾把硅土當成不可分割的物質--元素。 1823年，貝齊里烏斯將氟硅酸鉀(K2SiF6)與過量金屬鉀共熱制得無定形硅。盡管之前也有不少科學家也制得過無定形硅，但直到貝齊里烏斯將制得的硅在氧氣中燃燒，生成二氧化硅--硅土，硅才被確定為一種元素。硅被命名為silicium，元素符號是Si。 【gui】 硅 silicon; 硅 guī 〈名〉 一種四價的非金屬元素,以化合物的形式,作為僅次于氧的最豐富的元素存在于地殼中,通常是在電爐中由碳還原二氧化硅而制得的,主要以合金的形式使用(如硅鐵合金),也與陶瓷材料一起用于金屬陶瓷中,或用作半導體材料(如在晶體管中)和光生電池的元件 [silicon]――元素符號Si 一種非金屬元素，是一種半導體材料，可用于制作半導體器件和集成電路。舊稱“矽”。 元素符號Si，舊稱矽，原子序數14，相對原子質量28.09，有無定形和晶體兩種同素異形體。 晶體硅為鋼灰色，無定形硅為黑色，密度2.4g/cm3，熔點1420℃，沸點2355℃，晶體硅屬于原子晶體，硬而有光澤，有半導體性質。硅的化學性質比較活潑，在高溫下能與氧氣等多種元素化合，不溶于水、硝酸和鹽酸，溶于氫氟酸和堿液，用于造制合金如硅鐵、硅鋼等，單晶硅是一種重要的半導體材料，用于制造大功率晶體管、整流器、太陽能電池等。硅在自然界分布極廣，地殼中約含27.6%，主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在。 硅，原子序數14，原子量28.0855，元素名來源于拉丁文，原意是“燧石”。1823年瑞典化學家貝采利烏斯首先分離和描述硅元素。硅約占地殼總重量的27.72%，僅次于氧。自然界中的硅都以含氧化合物的形式存在。常見的有石英、水晶、沙子等。 硅有晶態(tài)和無定形兩種形式。晶態(tài)硅具有金剛石晶格，硬而脆，熔點1410°C，沸點2355°C，密度2.32~2.34克/厘米³,硬度為7。無定形硅是一種灰黑色粉末，實際是微晶體。晶態(tài)硅的電導率不及金屬，且隨溫度升高而增加，具有明顯的半導體性質。 硅在常溫下不活潑，與空氣、水和酸等沒有明顯作用;在加熱下，能與鹵素反應生成四鹵化硅;650°C，時硅開始與氧完全反應;硅單質在高溫下還能與碳、氮、硫等非金屬單質反應;硅可間接生成一系列硅的氫化物;硅還能與鈣、鎂、鐵等化合，生成金屬硅化物。 超純的單晶硅可作半導體材料。粗的單晶硅及其金屬互化物組成的合金，常被用來增強鋁、鎂、銅等金屬的強度。