内容正文:
第四章 非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角
——硅
硅元素(silicon)在地壳中的含量
氧48.6%
硅26.3%
铝7.73%
铁4.75%
钙3.45%
钠2.74%
钾2.47%
镁2.00%
氢0.16%
其他1.20%
硅26.3%
硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。
硅的分布与存在
存在:没有游离态,只有化合态
分布:自然界中分布广泛,在地壳中居第二位,仅次于氧。是构成矿物和岩石的基本元素。
Si
最外层电子数是4,碳也是。
思考2:碳、硅原子主要显几价?
正四价(+4价)
思考1:硅原子最外层电子数是多少?
+14
2 8 4
1、硅的工业制法 :
粗硅:
纯硅:
一、硅单质
2C+ SiO2=== Si+2CO↑
高温
Si+2Cl2====SiCl4
SiCl4+2H2===Si+4HCl
高温
2.物理性质
结构类似金刚石,为硬而脆的灰黑色固体, 熔点高,硬度大。
3.化学性质
在常温下化学性质不活泼
Si+2F2==SiF4
Si+4HF==SiF4↑+2H2↑
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3 +2H2↑
△
Si + O2 === SiO2
Si+2Cl2==SiCl4
4.用途
晶体硅的导电性介于导体和半导体之间,是良好的半导体材料,硅是信息技术的关键材料
硅太阳能电池
利用硅的半导体性能,制成光电池 ,将光能转化为电能。
太阳能电池
电脑的中央处理器(CPU)
硅芯片的使用,使计算机的体积已缩小到笔记本一样大小了。
大规模集成电路
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当你用手机和朋友家人联系时,当你通过键盘和鼠标接触外面的世界时,我们必然会接触一种元素,什么元素呢?这就是我们今天要学习的硅元素。硅被称为无机非金属材料的主角,为什么呢?首先,从含量来看,约占四分之一强,其次,从
硅的用途非常广泛,可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件,还可以制太阳能电池,制铝合金、铁合金等多种合金。
硅芯片
在美国旧金山,有个最大的高科技工业园区,称之为“硅谷”,它是现代电子工业和计算机发展的基地。这说明硅在电子工业革命中起着非常重要作用。以硅为基础而制成的晶体管是计算机的心脏。
硅在电子工业中重要作用
二