硅的化学性质
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硅的化学质量硅是一种重要的化学元素,具有广泛的应用领域。
本文将从硅的化学性质、物理性质、制备方法、应用等方面进行介绍,以全面了解硅的化学质量。
硅是周期表中的第14号元素,化学符号为Si,原子序数为14,相对原子质量为28.0855。
硅是一种非金属元素,具有四个价电子,属于碳族元素。
硅与氧形成的化合物被称为硅氧化物,是地壳中含量最丰富的化合物之一。
硅的化学性质稳定,不与大多数酸和碱发生反应,但在高温下可与氧气、氮气、氯气等发生反应。
硅还可以与许多金属形成合金,如硅铁合金、硅钢等。
此外,硅还能与氧气形成硅氧化物,如二氧化硅(SiO2),是一种常见的无机化合物。
硅的物理性质主要表现为灰白色固体,具有金属性光泽。
硅的熔点为1410℃,沸点为2355℃。
硅是一种半导体材料,具有较好的电导率,可应用于电子器件制造。
此外,硅还具有高热稳定性和抗辐射性,广泛应用于高温工艺和核工业。
硅的制备方法多种多样。
其中最常见的是通过冶炼金属硅矿石得到纯硅。
硅矿石一般含有较高的二氧化硅,通过高温还原反应可以得到金属硅。
另外,还可以通过化学气相沉积、溶胶-凝胶法等方法制备纯度较高的硅材料。
硅具有广泛的应用领域。
首先,硅是半导体材料的重要组成部分,广泛应用于电子器件制造。
硅晶体是制造集成电路、太阳能电池等的基础材料。
其次,硅橡胶是一种重要的弹性材料,应用于密封件、橡胶制品等领域。
此外,硅还可以作为光学材料,广泛应用于光学器件、光纤通信等。
另外,硅还可以制备成硅钢、硅铁等合金材料,用于制造电力设备、汽车零部件等。
硅作为一种重要的化学元素,具有丰富的化学性质和物理性质,制备方法多样,应用领域广泛。
通过深入了解硅的化学质量,我们可以更好地应用硅材料,促进科技进步和经济发展。
关于硅的知识点总结硅的物理性质硅是一种灰色金属,具有良好的导电性、导热性和化学稳定性。
它的熔点高达1414摄氏度,沸点为3265摄氏度,具有较高的融化温度和热稳定性。
硅的密度约为2.33克/立方厘米,硬度较高,能耐高温,属于典型的半金属材料。
硅的化学性质硅是一种化学惰性较高的元素,它在常温下不易与氧气、水或其它物质发生反应。
但是,在一定条件下,硅可以与氧气、氯气等元素发生化学反应,生成二氧化硅、硅氢化合物等化合物。
此外,硅还能够形成多种配位化合物,如四氯化硅、硅烷等。
硅的应用硅在工业生产和科研领域有着广泛的应用。
首先,硅是集成电路和半导体材料的主要原料,它的导电性和稳定性使得它成为现代电子设备中不可或缺的材料。
此外,硅也是太阳能电池板的制备材料,它在光伏产业中有着重要的作用。
另外,硅还被用作制备耐高温耐腐蚀材料、电解铝、合金等。
硅的生产硅是从硅石中提取的。
硅石是一种富含二氧化硅的矿石,其主要成分为二氧化硅和少量的杂质。
硅的生产过程主要包括硅石的选矿、熔炼、精炼等步骤。
首先,硅石要经过选矿处理,去除其中的杂质;然后,将硅石加热至高温,将其中的二氧化硅还原成硅金属;最后,通过精炼等多道工序,将硅金属纯化,获得高纯度的硅产品。
硅的结构特性硅的原子结构特殊,它的原子结构为Si: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴。
这种原子结构决定了硅的物理和化学性质。
硅元素存在多种同素异形体,其中最重要的是α晶形和β晶形。
α型硅是传统的非晶硅,具有较高的电阻率,用于传统集成电路中;而β型硅具有较高的导电性和导热性,用于现代半导体材料制备中。
硅的环境影响硅是地球上丰富的元素之一,但是大规模的硅矿开采和利用对环境造成了一定的影响。
在硅石的开采过程中,常常伴随着土地破坏、水源污染等环境问题,在硅石的加工过程中,也会产生大量的尾矿渣和工业废水等污染物。
因此,在硅石的开采和加工过程中,应该注意减少对环境的不利影响,加强环保设施建设,达到可持续发展的目标。
单质硅是无机材料吗硅的化学性质(一)引言概述:单质硅是一种常见的无机材料,具有广泛的应用领域。
本文将介绍硅的化学性质,包括硅的结构、物理性质和化学反应等方面。
通过对硅的详细分析,可以更好地了解和利用这一重要材料。
正文内容:1. 硅的物理性质- 硅的原子结构:硅是周期表中的第14个元素,其原子结构由14个质子和14个中子组成的原子核以及14个电子组成的电子云构成。
- 硅的晶体结构:硅晶体属于钻石晶体结构,在晶格中硅原子通过共价键形成稳定的网络结构。
- 硅的熔点和沸点:硅的熔点为1414℃,沸点为3265℃,表明硅具有较高的熔融温度。
2. 硅的化学性质- 硅的化合价:硅的化合价为+4,即硅原子通常会与其他元素共享4个电子以形成稳定的化合物。
- 硅的稳定性:硅在常温下相对稳定,但会与氧气等氧化剂发生反应,并形成二氧化硅(SiO2)。
- 硅的反应性:硅的反应活性较低,对大部分常见的非金属和金属元素都不起反应,但可与一些强氧化剂如氯气和氟气反应。
3. 硅的氧化性质- 硅的氧化反应:当硅与氧气反应时,会生成稳定的二氧化硅。
- 硅的氧化物:硅的氧化物主要是二氧化硅(SiO2),具有良好的绝缘性能和耐高温特性,常被用作绝缘材料和制备玻璃的原料。
- 硅的氧化状态:硅可具有不同的氧化状态,其中四氧化硅(SiO4)是最稳定的形式。
4. 硅的与非金属元素的反应性- 硅与氮:硅与氮气反应会产生硅氮化物,这种化合物具有高硬度和耐磨损性,常被用于制备陶瓷材料。
- 硅与碳:硅与碳反应会生成碳化硅,具有高熔点和较高的硬度,常被用作磨料和陶瓷材料。
- 硅与氢:硅与氢气反应会生成硅烷,这种化合物可作为半导体材料的前体物。
5. 硅的与金属元素的反应性- 硅与铝:硅与铝反应可以形成硅铝合金,这种合金具有良好的机械性能和耐腐蚀性,常被用作结构材料。
- 硅与钠:硅与钠反应会生成硅化钠,这种化合物可用作金属表面处理剂和光电材料的薄膜。
总结:硅是一种重要的无机材料,具有丰富的化学性质。
硅(Si)是一种非金属元素,具有以下特点:
1. 高熔点和高热稳定性:硅具有较高的熔点(约为1414°C),因此在高温环境下能够保持稳定性。
这使得硅在高温应用中表现出色,例如在半导体制造中的炉管、炉膛等设备。
2. 半导体性质:硅是一种重要的半导体材料,其电导率介于金属和非金属之间。
通过控制硅的杂质浓度和结构,可以将硅制成p型或n型半导体,用于制造电子器件如集成电路(IC)、太阳能电池等。
3. 良好的机械性能:硅具有较高的硬度,且具有较好的抗拉强度和耐磨性。
这使得硅在一些应用领域中作为结构材料使用,例如制造光学窗口、传感器封装等。
4. 化学惰性:硅在常温下对大多数酸和碱都具有较好的耐腐蚀性。
这使得硅在化学实验室、化学工业中常被用作反应容器、仪器设备的制造材料。
5. 高纯度和可控性:硅可以通过精细的提纯工艺制备高纯度的晶体硅,用于半导体材料的制备。
此外,硅的物理和电学性质可以通过控制晶体结构和取向进行调控,以满足具体应
用需求。
6. 可广泛应用:硅材料广泛应用于电子、光电、光学、化工等领域。
在电子行业中,硅是制造集成电路和其他电子器件的基本材料。
在太阳能产业中,硅是制造太阳能电池的关键材料。
总体而言,硅作为一种重要的材料,在半导体、光电和化工等领域发挥着重要作用,其特点包括高热稳定性、半导体性质、机械性能和化学惰性等。
引言概述:硅及其化合物是一类重要的无机材料,广泛应用于电子、光电、能源等领域。
本文将探讨硅及其化合物的性质和用途,以便更好地了解其在科学研究和工业生产中的重要性。
正文内容:一、硅的性质和用途1.硅的物理性质:重量轻、熔点高、导热性好等,适合用于高温和高压的环境。
2.硅的化学性质:稳定性高、不易与其他元素发生反应,具有较好的耐腐蚀性。
3.硅的用途:a.电子工业:硅是半导体材料的主要成分,用于制造集成电路、太阳能电池等。
b.建筑和材料工业:硅酸盐水泥、硅酸盐玻璃等的生产中,硅起着重要作用。
c.化工工业:硅油、硅胶等化工产品的生产和应用。
d.制陶业:硅是制作陶瓷的主要原料之一。
e.冶金工业:硅用于合金制备,如不锈钢、铸铁等。
二、硅化合物的性质和用途1.二氧化硅(硅石):a.物理性质:高熔点、高热稳定性、高绝缘性等。
b.用途:塑料工业:作为增强剂和填充剂,提高塑料的强度和硬度。
医药工业:用于制备药品包衣材料,改善药品溶解速度。
食品工业:作为食品添加剂,提高食品的流动性和稳定性。
光电工业:用于制备光学玻璃、光纤等器件。
2.硅化氢:a.物理性质:易燃、有毒、具有强烈的刺激性气味。
b.用途:电子工业:作为清洁气体,用于半导体制造过程中的清洗和溅射。
化学工业:用于有机合成反应,如氢化、羟基化等。
3.硅酸盐:a.物理性质:熔点高、硬度大、抗压性好。
b.用途:建筑工业:用于制备石膏板、瓷砖等建筑材料。
陶瓷工业:硅酸盐陶瓷具有较好的抗高温性能,可用于制作高温耐磨部件。
化学工业:用于制备玻璃纤维、光纤等。
4.硅烷:a.物理性质:易燃、有毒,容易水解二氧化硅。
b.用途:化学工业:用于有机合成反应,如取代反应、还原反应等。
表面处理:用于表面涂层,改善材料的表面性能。
5.硅酮:a.物理性质:耐热性好、导电性能优异。
b.用途:电子工业:用于制备太阳能电池、发光二极管等电子器件。
电池工业:用于制造锂离子电池等高性能电池。
总结:硅及其化合物是一类重要的无机材料,具有广泛的应用领域。
硅和二氧化硅一、硅1、硅的存在、含量、物理性质等:在自然界中, 游离态的硅,只有以 态存在的硅。
(二氧化硅和硅酸盐)在地壳中,它的含量仅次于 ,居第二位。
硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。
晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体,它的结构类似于金刚石,熔点和沸点都很高,硬度也很大。
1 mol Si 有 mol Si —Si 键。
晶体硅是良好的半导体材料。
2、硅的化学性质:(性质不活泼)(1) 在常温下,硅的化学性质不活泼,除氟气、氢氟酸和强碱外,硅不跟其他物质,如氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应。
Si+H 2O+2NaOH=Na 2SiO 3+2H 2↑3 + 2 H 2↑ + 3 H 2OSi + 2 F 2 SiF 4 (气态)Si + 4HF(2) 在加热条件下,硅能跟一些非金属反应。
例如,加热时,研细的硅能在氧气中燃烧,生成二氧化硅并放出大量的热。
Si+O 2 Si + 2 H 2 Si + 2 Mg Si + C3、硅的工业制备:在工业上,用 在高温下还原 的方法可制得含有少量杂质的粗硅。
将粗硅提纯后,可以得到用作半导体材料的高纯硅。
4、硅的用途:①作为 材料,硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件,还可制成太阳能电池。
②含硅4%(质量分数)的钢具有良好的导磁性,可用来制造变压器铁芯;③含硅15%(质量分数)左右的钢具有良好的耐酸性,可用来制造耐酸设备等。
二、二氧化硅1、二氧化硅的物理性质:①天然二氧化硅也叫硅石(透明的石英晶体,就是水晶),是一种坚硬难 的固体。
溶于水,二氧化硅是 性氧化物,它对应的水化物是 (或 )。
②SiO 2 有晶体SiO 2 (石英、水晶、玛瑙、砂子等)和无定形SiO 2 (硅藻土) 2、二氧化硅的化学性质(不活泼):不与水反应,也不与酸( 除外)反应,但能与 性氧化物(CaO)或 (NaOH)反应生成盐。
(1)不与水反应: 硅酸 由二氧化硅与水反应直接制得。
硅及其化合物_________ 年一月一日硅元素在地壳中的含量排第二,在自然界中没有游离态的硅,只有以化合态存在的硅,常见的是二氧化硅、硅酸盐等。
硅的原子结构示意图为,硅元素位于元素周期表第三周期第W A族,硅原子最外层有4个电子,既不易失去电子又不易得到电子,主要形成四价的化合物。
1、单质硅(Si):(1)物理性质:有金属光泽的灰黑色固体,熔点高,硬度大。
(2)化学性质:①常温下化学性质不活泼,只能跟 F2、HF和NaOH溶液反应。
Si + 2F2 = SiF4 Si + 4HF = SiF4 T+ 2H2 T Si + 2NaOH+ H20= Na2SiO3+ 2H2 T②在高温条件下,单质硅能与 02和CI2等非金属单质反应。
高温高温Si + 02 Si02 Si + 2CI2 SiCl4(3)用途:太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。
(4)硅的制备:工业上,用 C在高温下还原Si02可制得粗硅。
Si02+ 2C= Si(粗)+2C0 T Si(粗)+ 2CI2= SiCl4 SiCl4 + 2H2= Si (纯)+ 4HCI2、二氧化硅(Si02):(1)Si02的空间结构:立体网状结构, Si02直接由原子构成,不存在单个 Si02分子。
(2)物理性质:熔点高,硬度大,不溶于水。
(3)化学性质:Si02常温下化学性质很不活泼,不与水、酸反应(氢氟酸除外) ,能与强碱溶液、氢氟酸反应,高温条件下可以与碱性氧化物反应:①与强碱反应:Si02 + 2Na0H= Na2Si03+ H20 (生成的硅酸钠具有粘性;所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放Na0H溶液和NazS03溶液,避免Na2Si03将瓶塞和试剂瓶粘住,打不开,应用橡皮塞)。
②与氢氟酸反应[Si02的特性]:SQ2 + 4HF= SiF4 T +2出0 (利用此反应,氢氟酸能雕刻玻璃;氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放,应用塑料瓶)。
高温③高温下与碱性氧化物反应:Si02+ CaQ^= CaSi03(4)用途:光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。
硅的知识点总结硅的性质:硅是一种灰白色半金属,具有金属性和非金属性的特性。
它在高温下呈现金属性,能够导电、导热和反射光线。
但在常温下,硅呈现非金属性,是一种典型的非金属元素,具有高熔点和硬度。
硅的化合物:硅的化合物非常广泛,其中最重要的化合物就是二氧化硅(SiO2),又称为石英。
石英是地壳中非常常见的矿物,它在玻璃、陶瓷、水泥等制品中具有重要的应用。
此外,硅还可以形成硅酸盐矿物,如长石、云母等。
硅的用途:1. 半导体材料:硅是半导体材料中最重要的一种,它在电子、光电子等领域有广泛的应用。
硅晶体可以制成大规模集成电路、太阳能电池等器件,被广泛应用于电子产品和光伏产业。
2. 硅橡胶:硅橡胶是一种优质的弹性材料,具有耐高温、耐低温、耐腐蚀等特性,被广泛用于汽车、电子、医疗器械等领域。
3. 硅钢:硅钢是一种制造变压器、发电机等电工设备的重要材料,硅能够提高钢的磁导率,降低磁能损耗,因此被广泛用于电力行业。
4. 硅酸盐制品:硅的化合物在建筑、玻璃、陶瓷等行业有广泛应用,石英玻璃、瓷砖、陶瓷等制品都是硅的重要应用领域。
硅的加工:硅的加工主要包括两个领域,一是硅单晶的制备,二是硅化合物的制备和加工。
1. 硅单晶的制备:硅单晶是制造集成电路和太阳能电池的重要原材料,它主要靠克拉法无机熔融法和气相淀积法来制备。
在克拉法无机熔融法中,硅锭通过高温熔化后逐渐冷凝成单晶,最终可以切割成晶圆用于制造集成电路。
而气相淀积法是通过化学气相沉积技术制备薄膜太阳能电池的重要工艺。
2. 硅化合物的制备和加工:硅化合物的制备和加工通常是通过硅矿石提炼出纯净的硅,然后再通过氧化或还原等反应制备出所需的化合物,如二氧化硅、硅酸盐等。
硅化合物在高温条件下可以制备成各种硅陶瓷、硅橡胶、硅玻璃等制品。
硅的环境问题:由于硅的加工和利用过程中会产生大量工业废水和废气,因此对环境造成一定的影响。
特别是在硅单晶的生产过程中,会产生有害气体和固体废弃物,对周围环境和人体健康造成潜在危害。
硅百科名片(49.4%)。
目录基本资料硅名称的由来硅的发现史硅的部分化合物晶体硅原子硅1元素硅元素描述:1元素来源:1元素用途:1元素辅助资料:1常用方程式1总体特性元素属性1原子属性1物理属性1化学性质1其他性质硅的用途与硅有关的病症硅摄入量过低高硅症硅肺病工业上制备高纯单晶硅的化学反应原理展开编辑本段基本资料编辑本段硅名称的由来英文silicon,来自拉丁文的silex,silicis,意思为燧石(火石)。
民国初期,学者原将此元素译为“硅”而令其读为“xi(圭旁确可读xi音,如畦字)”(又,“硅”字本为“砉”字之异体,读huo)。
然而在当时的时空下,由于拼音方案尚未推广普及,一般大众多误读为gui。
由于化学元素译词除中国原有命名者,多用音译,化学学会注意到此问题,于是又创“矽”字避免误读。
台湾沿用“矽”字至今。
中国大陆在1953年2月,中国科学院召开了一次全国性的化学物质命名扩大座谈会,有学者以“矽”与另外的化学元素“锡”和“硒”同音易混淆为由,通过并公布改回原名字“硅”并读“gui”,但并未意识到其实“硅”字本亦应读xi音。
有趣的是,矽肺与矽钢片等词汇至今仍用矽字。
在香港,两用法皆有,但“矽”较通用。
编辑本段硅的发现史编辑本段硅的部分化合物编辑本段晶体硅硅(矽)晶体硅为灰黑色,无定形硅为黑色,密度2.32-2.34克/立方厘米,熔点1414℃,沸点2900℃,晶体硅属于原子晶体,硬而有金属光泽,有半导体性质。
硅的化学性质比较活泼,在高温下能与氧等多种元素化合,不溶于水、硝酸和盐酸,溶于氢氟酸和碱液,用于制造合金如硅铁、硅钢等,单晶硅是一种重要的半导体材料,用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等。
硅在自然界分布极广,地壳中约含27.6%,含量仅次于氧,居第二位。
结晶型的硅是暗黑蓝色的,很脆,是典型的半导体。
化学性质非常稳定。
在常温下,除氟化氢以外,很难与其他物质发生反应。
化学反应方程式:SiO2 + 2C =高温= Si + 2CO ↑编辑本段原子硅硅原子位于元素周期表第IV主族,它的原子序数为Z=14,核外有14个电子。
关于硅的知识点总结如下:
1. 物理性质:硅是半导体材料,具有灰黑色、硬脆的固体性质,且熔点较高,为2303K。
2. 化学性质:硅在常温下不与非氧化性酸反应,但能与氢氟酸反应生成四氟化硅气体。
此外,硅也能与强碱
溶液反应生成硅酸盐和氢气。
3. 用途:硅是现代信息技术的关键元素,被广泛应用于电子工业和半导体制造业等领域。
此外,硅还用于制
造陶瓷、玻璃、耐火材料等。
4. 制备方法:工业上通常采用碳在高温下还原二氧化硅的方法制取硅,即用焦炭还原石英砂或用氢气还原四
氯化硅来制备高纯度硅。
5. 硅酸盐:硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称,是地壳中含量最丰富的矿物之一。
常见的硅
酸盐包括长石、云母、黏土等。
6. 硅酸盐工业:硅酸盐工业是以含硅元素物质为原料通过高温加热制取技术制成陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐
产品的工业。
综上所述,硅作为一种重要的半导体材料,在电子工业、半导体制造业等领域具有广泛应用。
了解硅的性质、用途、制备方法和硅酸盐工业等方面的知识有助于更好地认识和应用硅材料。
硅及其化合物知识总结1.硅单质(Si)(1)存在:硅是一种亲氧元素,在自然界中以化合态存在,在地壳中的含量仅次于氧。
(2)物理性质:晶体硅是灰黑色固体,硬度大,熔、沸点高,具有金属光泽。
(3)化学性质:常温下能与F 2、HF 、NaOH 反应;加热时能与H 2化合生成不稳定的氢化物SiH 4,还能与Cl 2、O 2化合分别生成SiCl 4、SiO 2。
涉及的化学方程式如下:2:Si +O 2=====△SiO 22:Si +2F 2===SiF 42:Si +2Cl 2=====△SiCl 4②与氢氟酸反应:Si +4HF===SiF 4↑+2H 2↑。
③与NaOH 溶液反应:Si +2NaOH +H 2O===Na 2SiO 3+2H 2↑(4)用途:①良好的半导体材料;②太阳能电池;③计算机芯片。
(5)高纯硅的制备①SiO 2+2C=====高温Si(粗)+2CO ↑(1800~2000℃)②③2.二氧化硅(SiO 2)(1)存在与形态SiO 2的存在形态有结晶形和无定形两大类。
自然界中的二氧化硅,存在于沙子、水晶、玛瑙,石英等中。
(2)结构SiO 2是由Si 原子和O 原子按个数比1∶2直接构成的立体网状结构的晶体。
(3)二氧化硅与二氧化碳都是酸性氧化物,二者的性质与用途比较性质与用途二氧化硅二氧化碳物理性质硬度大,熔、沸点高,不溶于水熔、沸点低,可溶于水化学性质与水反应不反应CO 2+H 2OH 2CO 3与酸反应(只与HF 反应)氢氟酸用于刻蚀玻璃:SiO 2+4HF===SiF 4↑+2H 2O不反应与碱反应(如NaOH)SiO 2+2NaOH===Na 2SiO 3+H 2O(盛碱液的试剂瓶不能用玻璃塞)CO 2+2NaOH===Na 2CO 3+H 2O 或CO 2+NaOH===NaHCO 3与盐反应(如Na 2CO 3)SiO 2+Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3+CO 2↑CO 2+Na 2CO 3+H 2O===2NaHCO 3与碱性氧化物反应与CaO 反应:SiO 2+CaO=====高温CaSiO 3与Na 2O 反应:CO 2+Na 2O===Na 2CO 3与碳反应2C +SiO 2=====高温Si +2CO ↑C +CO 2=====高温2CO 主要用途制光学仪器、石英玻璃;水晶和玛瑙可制作饰品;常用来制造通讯材料——光导纤维;以SiO 2为主要成分的沙子是基本的建筑材料化工原料、灭火剂;干冰用作制冷剂,人工降雨3.硅酸(H 2SiO 3)(1)物理性质:难溶于水的白色胶状物质。
硅知识点总结硅是一种重要的非金属元素,也是半导体材料的主要组成部分。
在现代科技发展中,硅的应用越来越广泛,涉及到电子、信息、能源等众多领域。
深入了解硅的性质和应用,对于我们更好地理解现代科技的发展具有重要的意义。
本文将对硅的知识点进行总结,以便读者更好地了解这个重要的元素。
一、硅的基本性质1.1物理性质硅的原子半径为0.118 nm,原子序数为14,相对原子质量为28.09,密度为2.33 g/cm3。
硅的晶体结构为面心立方晶系,共有三种常见结构:金刚石型结构、锗型结构和立方晶型结构。
硅的熔点为1415℃,沸点为2355℃,比熔对为-168℃,是一种典型的半导体材料。
硅的热导率、电导率、热膨胀系数和硬度都比较高,可以用于制造高温、高压的电子元件。
1.2化学性质硅在常温下不与大多数化学物质反应,但是会与强氧化剂如氧气、水等反应。
硅和氧气反应可以生成二氧化硅,化学式为SiO2。
二氧化硅是一种重要的无机化合物,在材料科学、环保和净水等领域都有广泛的应用。
二、硅的制备方法2.1物理制备硅的物理制备主要有两种方法:热分解和顶硼热还原法。
其中热分解法是将硅化物在高温下进行分解,生成纯度较高的硅;顶硼热还原法是将硅化铝和贫硅化物在高温下反应生成硅。
2.2化学制备化学制备硅的方法主要有两种:氢氧化钠法和三氯硅烷法。
其中氢氧化钠法是将高纯度的二氧化硅与氢氧化钠进行反应,生成硅酸钠,并经过还原反应得到硅质量;三氯硅烷法是将三氯硅烷和氢气在催化剂作用下反应生成硅,适用于大规模生产。
三、硅的应用领域3.1电子领域硅是电子工业中半导体材料的主要成分之一,广泛应用于半导体器件、集成电路、太阳能电池等领域。
其中硅晶体管是电子工业中的重要发明,可以放大电信号,是电子通信领域的核心元件。
3.2信息领域硅还广泛应用于计算机、手机等信息产品中,硅片是制造集成电路的重要材料。
除此之外,硅还可以用于制造LCD显示器等多种信息产品。
3.3能源领域硅在能源领域的应用主要是太阳能电池。
硅si的化学性质物理性质化学分子式等等一些大体的知识硅硅guī(台湾、香港称矽xī)是一种化学元素,它的化学符号是Si,旧称矽。
原子序数14,相对原子质量,有无定形和晶体两种同素异形体,同素异形体有无定形硅和结晶硅。
属于元素周期表上IVA族的类金属元素。
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞。
硅(矽)原子体积:(立方厘米/摩尔)元素在太阳中的含量:(ppm)900元素在海水中的含量:(ppm)太平洋表面地壳中含量:(ppm)277100氧化态:Main Si+2, Si+4Other化学键能: (kJ /mol)Si-H 326Si-C 301Si-O 486Si-F 582Si-Cl 391Si-Si 226热导率: W/(m·K)149晶胞参数:a = 543.09 pmb = 543.09 pmc = 543.09 pmα = 90°β = 90°γ = 90°莫氏硬度:6.5声音在其中的传播速度:(m/S)8433电离能 (kJ/ mol)M - M+ 786.5M+ - M2+ 1577.1M2+ - M3+ 3231.4M3+ - M4+ 4355.5M4+ - M5+ 16091M5+ - M6+ 19784M6+ - M7+ 23786M7+ - M8+ 29252M8+ - M9+ 33876M9+ - M10+ 38732晶体硅为钢灰色,无定形硅为黑色,密度克/立方厘米,熔点1420℃,沸点2355℃,晶体硅属于原子晶体,硬而有光泽,有半导体性质。
硅的化学性质比较活泼,在高温下能与氧气等多种元素化合,不溶于水、硝酸和盐酸,溶于氢氟酸和碱液,用于造制合金如硅铁、硅钢等,单晶硅是一种重要的半导体材料,用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等。
硅在自然界散布极广,地壳中约含%,结晶型的硅是暗黑蓝色的,很脆,是典型的半导体。
化学性质超级稳固。
在常温下,除氟化氢之外,很难与其他物质发生反映。
硅的化学性质
硅在常温下不活泼,其主要的化学性质如下:
(1)与非金属作用
常温下Si只能与F2反应,在F2中瞬间燃烧,生成SiF4.
加热时,能与其它卤素反应生成卤化硅,与氧反应生成SiO2:
在高温下,硅与碳、氮、硫等非金属单质化合,分别生成碳化硅SiC、氮化N4和硫化硅SiS2等,
硅Si
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(2)与酸作用
Si在含氧酸中被钝化,但与氢氟酸及其混合酸反应,生成SiF4或H2SiF6:
(3)与碱作用
无定形硅能与碱猛烈反应生成可溶性硅酸盐,并放出氢气:
(4)与金属作用
硅还能与钙、镁、铜、铁、铂、铋等化合,生成相应的金属硅化物。