硅单质的分类_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
硅单质的分类
上传于||文档简介
&&硅​单​质​的​分​类​和​性​质
阅读已结束，如果下载本文需要使用1下载券
想免费下载本文？
定制HR最喜欢的简历
下载文档到电脑，查找使用更方便
还剩9页未读，继续阅读
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢您的举报已经提交成功，我们将尽快处理，谢谢！
A对。可以通过气态氢化物的稳定性来比较。
B错。能反应是因为生成的一氧化碳是气体，使平衡不断向正方移动。
C对。说明酸性碳酸比硅酸强。可以通过最高价氧化物对...
大家还关注
(window.slotbydup=window.slotbydup || []).push({
id: '2081942',
container: s,
size: '1000,60',
display: 'inlay-fix'铝、硅元素的发现
用钾置换硼酸制得单质硼后，利用这活泼的碱金属，就有可能把许多元素从化合物中置换出来，这成为了当时化学界的热门研究课题。利用此法，化学家先后发现了铍、硼、锆、钛、钍、铈、硅和铝八种元素。这里删繁就简，只谈谈硅和铝两种元素。
硅在地壳中的含量排在第二位，仅次于氧，约占地壳总重量的
28％，多种硅酸盐岩石形成了地壳的基本部分。现代社会中，水泥、玻璃和陶瓷三大硅酸盐工业铈建筑材料的支柱产业，硅作为半导体在电子工业居于绝对领导地位。如果说碳是有机世界的主角，那么硅则是无机世界的中流砥柱。硅的足迹遍布全世界，到处都有它的影子，不过对硅的认识却比较晚，可谓相逢不相识。
拉瓦锡在1789年发表的元素表有一栏土质，将硅土、石灰、重土和镁土归为一类。自从分离出钙、镁、钡等元素后，化学家不再认为硅土是一种元素，试图将硅土进一步分解。戴维试图用他的电池之王分解硅土，由于硅土的熔点太高而未能成功。他又将金属钾的蒸气通过红热的硅土，尝试用钾的强还原性来还原硅土，仍没有成功。
1811年，盖·吕萨克和他的亲密同事泰纳曾将四氟化硅与金属钾的蒸气共同加热，发生了猛烈的反应，得到了一种红褐色可燃性粉末，这种粉末化学性质活泼，可以燃烧。它们实际上得到了一些不纯的无定形单质硅。可用方程式表示如下：
SiO2 + 4HF = SiF4 + 2
SiF4　+ 4K = Si +
人类首次制得较纯净的硅，是瑞典化学家贝采尼乌斯的工作。他曾将铁屑、炭粉与硅土一起强热，得到一种灰色带光泽的熔块，经分析是硅铁的合金，质地很脆，与酸作用产生的氢气比同质量的铁与酸作用产生的氢气要多，他判断可能还有别的金属。到1823年，他终于知道熔块中又一种来自硅土的成分，并用两种方法制得无定形硅粉。第一，与盖·吕萨克相同得方法，粉末实际上是氟硅酸钾与硅得混合物，贝采尼乌斯耐心反复洗涤粉末，除去杂质氟硅酸钾，获得了比较纯净得硅。第二，将氟硅酸钾与过量得钾共热，反应产物硅化钾遇水易水解，硅沉于水底与溶液分离。反应方程式为：
K2SiF6　+ 4K
贝采尼乌斯将硅置于氧气中燃烧，生成了硅土－二氧化硅，从而确认了硅是一种元素。
1854年，法国化学家德维尔在研究电解制取金属铝时，将熔融得硅土与冰晶石（AlF3·3NaF）混合后电解，在阴极得到了灰色脆性有金属光泽得硅铝合金，冷却后析出一种有金属光泽得晶体，这就是晶体硅。德维尔证明他与无定形硅粉的化学性质完全相同。
以前的中文书曾将硅译成矽，其读音与化学性质相近的锡读音相同，常引起混乱。中国化学会在1953年将其名称改为硅，便于将两种元素区别。不过，在台湾地区，仍然用矽表示这种元素，在商业游戏《创业王》中仍然如此。
硅的现在工业制法是用硅土与镁或铝在高温下还原：
　　　　SiO2 + Mg
&Si + 2MgO
先把原料转化成四卤化物，然后在电炉中用氢或纯锌还原四氯化硅，再通过精馏提纯得到高纯度的多晶硅。
SiO2+2C+2Cl2—→SiCl4+2CO
2H2 —→ Si +
　　　　　钼丝
现代工业制造的硅纯度高达99.％。作为电子工业的核心原料，硅成为高新技术的代名词，最著名的就是美国加尼福尼亚的“硅谷”。
　　硅的故事值得多818。硅酸盐有很多种，形成了多种多样的矿物。有趣的是，不论硅酸盐结构多复杂，都是以硅原子和氧原子组成的硅氧四面体作为基本结构单元，类似甲烷的结构，即四面体的四个顶点是氧原子，中心是一个硅原子。由于每个氧原子有两个单电子，可以分别和二个硅原子形成共价键，连接两个硅氧四面体的氧原子称为桥氧原子，桥氧原子可以将硅氧四面体结构单元以不同形式连接，便形成了石棉、云母等天然硅酸盐。
玻璃是用砂子（主要成分是二氧化硅）、苏打（碳酸钠）和石灰石作原料熔炼成的，其基本结构单元也是硅氧四面体，但其排列混乱，不如其他晶体那样规律。玻璃的发明可追溯到五千年前的埃及。玻璃和陶瓷一样古老，制造玻璃的原料是极为普通的物质，自古以来，艺术家用它们造出了许多巧夺天工的艺术珍品，工匠们磨制出光学玻璃，制造望远镜供天文学家探索太空，制造医学显微镜洞悉细胞结构。
二氧化硅除了制造玻璃外，还用来制造光导纤维。它像电缆传输电信息一样，利用光的全反射，光信号可以不丢失信息从一端传输到另一端。光纤通信容量高，还不受电、磁干扰，具有高度的保密性。这又是一场通信技术革命。令全球华人骄傲的是，美英双籍、香港中文大学前校长，高锟教授在“有关光纤通信领域”有突破性贡献而荣获2009年度诺贝尔物理学奖。光纤通信正是信息高速公路的技术基础。光纤很柔软，适用于进入人体空腔脏器拍摄，胃镜、肠镜即用光纤制造，容易从口中送入胃中或从肛门进入结肠，而病人的痛苦并不明显。
单质硅的晶体结构类似于金刚石，硅原子以共价键相连，价电子受到束缚，正常情况下，硅是非导体。当温度升高时，原子振动加剧，共价键的一部分断裂，自由电子从晶格飞出，电子飞出后留下了空穴。向硅加入极微量的外来杂质就可限制自由电子和空穴的数量，极大地改变导电性。例如，硅晶体中混有少量的硼原子，硼因为共价键电子少一个，于是形成了电子空穴，意味着晶体中有一个“正电荷空穴”。相反，硅晶体中混有少量的磷原子，磷因为共价键电子多一个，于是自由电子多一个，在电场的作用下，电子奖依次填充空穴或自由电子穿过晶体运动而形成电流。前者，电子空穴形成的半导体称Ｐ型半导体，由电正电荷的空穴导电；后者成为Ｎ型半导体，由带负电荷的自由电子导电。两种半导体结合，就形成了二极管。施加顺向电压时，自由电子、空穴都移动形成电流；施加反向电压时，自由电子和空穴都向与连接处相反方向移动，此时连接处附近便形成了“绝缘带”，没有电流流动，这样就将交流电变成直流电，这就是整流器的原理。
硅虽然是无机世界的“主角”，但是近年来，它在有机世界中也成为引人注目的角色——人们制成了一系列有机硅化合物。以硅和氧为骨架的有机物称为有机硅氧烷，水解后形成环状或线装的聚合物，称为硅酮。硅的聚合物均为憎水特性且透气性能好，适用于制造雨衣、食品保鲜袋等。巍立在首都天安门广场上的人民英雄纪念碑，表面也涂着一层有机硅，这样可以防尘防潮，保护那精美的浮雕。硅作为有机世界的新星，如果地球之外有高级生物存在的话，它们的机体不见得非跟人类一样要由碳的高分子化合物充当骨干；硅，作为地球外生命的骨干材料，完全是可能的。
人类似乎和铝的缘分不好，铝是是第三种含量最多的元素（仅次于氧和硅），也是最丰富的金属元素，广泛存在于粘土和长石（复合硅酸盐）中，最重要的炼铝原料是铝矾土矿（Al2O3·2H2O）和冰晶石（AlF3·3NaF）。铝得含量几乎是铁的两倍，但它的发现却比铁晚得多。早在几千年前，人们烧制陶瓷用得高岭土就是铝得化合物，我国古代也使用明矾（KAl(SO) 4·12H2O）用作医学上得收敛剂，但对这些常用得矿物得组成没有什么概念。
1754年，德国化学家马格拉夫把纯碱加到明矾溶液中，得到致密得白色沉淀（氢氧化铝），加热后得到矾土（氧化铝）。拉瓦锡把矾土归为土质类元素，像苦土、重土一样。戴维和贝采尼乌斯都曾用电流分解矾土，但都没有成功。科学家还是给这种含糊不清的金属取了一个名字。开始贝采尼乌斯称它为“铝土”。后来，戴维又改称它为铝。像氟那样，在没提炼出单质时，铝就有了自己的名字。
令人大跌眼镜的是，第一个制得金属铝得是丹麦物理学家奥斯特，他发现了著名得电流磁效应，是电磁学的先声。1825年，他将氯气通过红热的木炭和铝土（氧化铝）的混合物，制得了黄色有挥发性的易吸水的固体无水氯化铝，然后让钾汞齐与氯化铝混合加热，得到了铝汞齐。将铝汞齐中的汞在隔绝空气的情况下蒸掉，就得到了一种有金属光泽、与锡相似的铝，这是一种不纯的金属铝。后来，奥斯特又忙于自己的电磁现象研究，这个首次制得单质铝的实验就被忽视了。
奥斯特与维勒是好朋友，他把上述实验结果告诉了维勒。奇怪的是，维勒重复奥斯特的实验，却没有得到铝。他干脆从头做起，自行摸索制取单质铝的方法。他首先制取无水氯化铝，然后将其和金属钾一起置于铂制坩埚中，盖上锅盖。加热后剧烈反应，将坩埚冷却后放入水中，坩埚中的混合物并不与水发生反应，水溶液也不显碱性，可见坩埚中的反应物之一──金属钾已经完全转变成氯化钾了，剩下的不溶于水的灰色粉末就是金属铝。1827年，维勒发表了制取铝的方法以及铝的化学性质的论文。由于维勒是最初分离出金属铝的化学家，在美国威斯汀豪斯实验室曾经铸了一个铝制的维勒挂像。此外，他还用相同的方法制得了金属铍。
1854年，法国化学家德维尔用金属钠还原氯化铝，反应较为温和，且制得的铝纯度较高。后来，他继续研究铝的工业化生产，将铁矾土（铁铝氧石）与木炭、食盐混合加热，通入氯气，制得复盐NaAlCl4，再与金属钠共熔就可制得金属铝。德维尔是一位情操高尚的科学家，虽然首先制得纯净的铝并实现了铝的工业化生产，但他对维勒的工作始终极为推崇，深知自己是站在了巨人的肩上。他利用制得的铝铸成了一枚铝质的纪念章，上面刻着维勒的名字以及1827，纪念维勒于1827年制得铝。他把这枚价值不菲的纪念章送给维勒，并附信写道“我很荣幸，能在您开辟的道路上多走了几步。”
德维尔制铝的方法虽然应用于工业生产，由于要消耗大量昂贵的技术钠，生产成本极其高昂，铝的价格于黄金相当。当时铝是皇室贵族的奢侈品。法国皇帝拿破仑三世举办的宴会，只有王室成员和贵族来宾才能荣幸地用铝制餐具。为了让其他国王对自己产生羡慕和妨忌，他花了大量资金让他的警卫部队的卫士穿上铝胸甲，因备有铝铠甲的确太昂贵了，其他国王无能为力。这在今天看来就是一出餐具，杯具。1855年，巴黎举办的世博会，展出的铝块放在最贵重的珠宝旁边，上面用标签注明：来自黏土的白银。1889年，门捷列夫因元素周期律的伟大成就收到伦敦化学会寄赠的铝和金的合金制成的奖章和杯子。
铝的真正工业化生产应归功于美国青年化学家豪尔和法国青年化学家埃鲁。两人相隔大西洋却几乎同时发现电解冰晶石和矾土的混合物制取铝的方法，这得益于19世纪60年代出现的发电机的帮助，使铝得以大规模生产。美国铝公司的展柜里，至今还陈列着豪尔制得的第一批电解铝粒。在豪尔的母校俄柏林大学校园里，矗立着青年大学生豪尔的铝铸像，全校师生引以为荣。
令人称道的是，原来并不相识的两位化学家因不约而同发明电解铝而成为知交。1914年，豪尔在获得柏琴奖章的时候，埃鲁专程横渡大西洋都美国祝贺。两人因铝而相识，更因铝成为莫逆之交，一直传为佳话。他们发明的制铝方法成为“豪尔－埃鲁电解法”。维勒和德维尔、豪尔和埃鲁由铝联结德有意是纯真德，可谓铝质轻而情谊重。他们由高尚德科学情操，不妒贤忌能，不争名夺利，携手开拓科学的新领域。无独有偶，豪尔和埃鲁同于1914年，同享51岁，这是上帝安排的巧合之事么？
目前，铝已成为除铁以外用量最大的金属，在工业上用途广泛。铝容易被氧化，表面蒙上一层透明的非常致密的氧化铝膜，保护内部不再锈蚀。因此铝制品从来不需要涂油漆保护。铝的导电性较好，比铜轻盈得多又便宜得多，常用于高压输电线得制造，电缆的重量大大减轻，又节约大量宝贵的铜。铝的导热性也很好，日常用得铝锅、铝壶等早已进入万千家庭得厨房中。铝与铜、镁、锰、镍等形成非常坚硬的铝合金，是制造飞机、汽车的材料，可以大大减轻自重，提高速度。
刚石是天然氧化铝晶体，含有铁和钛的氧化物杂质的刚石呈蓝色，就是所谓的“蓝宝石”，而含有氧化铬的红色刚石就是“红宝石”，其硬度仅次于金刚石，可用作金属和玻璃的磨蚀材料。现在可用氧化铝人工合成红宝石和蓝宝石。
氢氧化铝是胶体，吸附能力强，常用作净水剂。医学上，氢氧化铝可中和胃酸。目前，在消化内科用于治疗胃溃疡的药物胃溃宁（又名硫糖铝）即使利用铝离子与蔗糖硫酸脂结合的络合物，能与胃蛋白酶结合抑制溃疡，又能与胃粘膜的蛋白质络合形成保护膜覆盖溃疡面，利于粘膜胃再生和溃疡愈合。
最后要8的是，铝在地壳的含量很多，但人体内几乎没有铝元素，这是奇事一桩。上帝竟然不让铝这种重量级别的元素有一点儿生理作用。
已投稿到：
以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。含有硅单质的物质_百度知道
含有硅单质的物质
占地面积为170m&#178，是良好的半导体材料，从20世纪中叶开始，硅成为了信息技术的关键材料。硅石人类将太阳能转化为电能的常用材料。所以。硅芯片的使用，促进了信息技术革命，使计算机的体积已缩小到笔记本一样的大小了硅在元素周期表种处于金属与非金属的过渡位置;。以硅芯片为心脏的移动电话也得到了广泛的应用。正是由于晶体硅的这一性质以及制备它的原料极其丰富。单质硅：集成电路，而在1945年出现的世界上第一台用电子管装配而成的计算机，半导体晶体管及芯片的出现。晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间
其他类似问题
为您推荐：
等待您来回答
下载知道APP
随时随地咨询
出门在外也不愁1．我国新《环境保护法》自日起施行，保护环境，人人有责，下列做法与之不相符的是（　　）A．大力发展火力发电，避免工业生产供电不足B．实时监测空气质量，防止空气污染C．加强饮用水源保护，推进重点流域污染治理D．整治农业污染，建设美丽乡村难度：0.60真题：1组卷：12．如图食物中维生素含量最高的是（　　）A．肥肉B．山芋C．青椒D．鸡蛋难度：0.60真题：1组卷：03．氮化硅是一种重要的陶瓷材料，其化学式为Si3N4，已知Si的化合价为+4价，则N的化合价为（　　）A．+3B．+4C．-4D．-3难度：0.60真题：1组卷：04．发展生物燃料已成为许多国家提高能源安&全、减排温室气体、应对气候变化的重要措施．下列关于生物燃料丁醇（C4H9OH）的说法中，错误的是（　　）A．使用丁醇有利于环境保护B．C、H元素的质量比为16：3C．属于有机物D．不完全燃烧生成CO难度：0.60真题：1组卷：05．以下实验基本操作不正确的是（　　）A．检查气密性B．加热液体C．熄灭酒精灯D．取用粉末状固体难度：0.65真题：3组卷：06．2013年度诺贝尔化学奖获得者的研究成&果是“发展多尺度模型研究复杂化学体系”，化学家们用计算机做“帮手”来揭示化学过程．晶体硅是制造计算机必不可少的材料，如图是硅元素的部分信息．下列有关说法正确的是（　　）A．相对原子质量为14B．Si在地壳中含量最高C．单质硅不能用作导体D．原子核外有14个电子难度：0.60真题：1组卷：07．2014年我国纪念“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“加强河湖管理，建设水生态文明”．&下列有关说法正确的是（　　）A．用肥皂水可区分软水和硬水B．利用活性炭，将硬水转化成软水C．废水只要无色透明就可以直接排放D．保护水资源，禁止使用化肥、农药难度：0.60真题：1组卷：08．如图是两种气体发生反应的微观示意图，其中相同的球代表同种原子．下列说法正确的是（　　）A．该反应是复分解反应B．反应物均为化合物C．参加反应的分子个数比是1：1D．反应前后分子种类、数目均不变难度：0.60真题：1组卷：09．在温度超过374℃时，压强超过22.1MPa下的水俗称超临界水．超临界水、氧气与聚氯乙烯[（C2H3Cl）n]反应生成无污染的氧化物和一种酸．下列说法正确的是（　　）A．超临界水的形成是化学变化B．超临界水是混合物C．生成的酸是盐酸D．超临界水分子不运动难度：0.60真题：1组卷：010．甲、乙两种物质的溶解度曲线如图所示．下列说法中正确的是（　　）A．甲物质的溶解度大于乙物质的溶解度B．t1℃时甲和乙溶液中溶质的质量分数相等C．t2℃时，甲的饱和溶液一定比乙的饱和溶液中溶质要多D．t1℃时，甲和乙各30g分别加入100g水中，充分溶解，均形成饱和溶液难度：0.60真题：1组卷：0二、填空题（本大题包括5小题，共34分．）11．电热扇已经成为生活中必备的取暖电器，如图是电热扇的示意图．（1）电热扇中含有的金属是Fe（填化学式，写一种即可），含有的有机合成材料是塑料，属于热固性（填“热塑性”、“热固性”）材料．（2）铝反光罩长期使用能耐腐蚀的原因是铝易与空气的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜．（3）铁制品容易生锈，请提出一种防止铁制品锈蚀的方法：放置于干燥环境中．（4）取暖器报废后，你认为最环保的处理方式是拆开分类回收．难度：0.60真题：1组卷：112．结合下列图示装置，回答有关问题．（1）写出编号所指仪器的名称：a长颈漏斗（2）实验室用大理石和稀盐酸反应制二氧化碳，发生装置为（填标号，下同）B，收集装置可选用D；反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．（3）已知NH4Cl和Ca（ OH）2两种固体物质在加热的条件下能发生反应生成NH3，通常情况下NH3极易溶于水，密度比空气小．请你选择仪器组合制取氨气的装置AE．（填字母）难度：0.60真题：1组卷：213．新型材料纳米级&Fe&粉具有广泛的用途，它比普通&Fe&粉更易与氧气反应，其制备工艺流程如图所示：请回答下列问题：（1）上述流程中可加回收利用的物质是氮气，在制备纳米级&Fe&粉的工艺流程中，其作用是保护气，防止铁被氧化．（2）纳米级&Fe&粉在氧气中能自发燃烧生成黑色固体，此黑色固体的化学式为Fe3O4．（3）上述制备纳米级铁粉的化学方程式&Fe+2HClH2+FeCl2Fe+2HCl，其反应类型为置换反应．（4）研究人员发现最后制得的纳米级Fe粉样品中混有少量的&FeCl2&杂质，为了除去样品中的杂质，在无氧环境下，先加水溶解，然后再过滤、洗涤、烘干．难度：0.60真题：1组卷：114．化学兴趣小组的同学对如图的某膨化食品包装袋内气体的成分进行探究，请你参与他们的探究，并回答下列问题．【提出问题】包装袋内的气体成分是什么？【查阅资料】1在膨化食品包装袋内填充气体的目的可能是保护气，延长食品保质期．2镁能在氮气中燃烧，反应生成氮化镁（Mg3N2）固体，氮化镁在常温下能与水反应生成氨气和一种难溶性碱，氨气极易溶于水，形成氨水．【猜想与假设】包装袋内的气体为：猜想1：空气；猜想2：CO2；猜想3：N2【实验设计】实验一：甲用注射器收集了一瓶气体，将燃着的小木条伸入集气瓶中，若现象为燃着的小木条熄灭，则猜想1不成立．乙认为甲的实验还不能确定包装袋内的气体到底是什么成分，理由是CO2和N2都能使燃着的小木条熄．为此乙用同样的方法收集了两瓶气体，设计了以下方案进行实验．实验二：实验步骤实验现象实验结论向其中一瓶气体中滴加澄清石灰水，振荡，观察现象．澄清石灰水变浑浊猜想2不成立①将点燃的镁条伸入另一瓶气体中燃烧．②完全反应后取少量固体物质加入足量的蒸馏水溶解，并滴入无色酚酞溶液，振荡观察现象．①镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光．②溶液就变红，同时有白色沉淀产生猜想3成立【交流讨论】试写出氮化镁与水反应的化学方程式&Mg3N23Mg+N2Mg3N2．你认为包装袋内的气体应该具有的性质是化学性质稳定、无毒．难度：0.60真题：1组卷：115．小雨阅读课外资料得知：氯酸钾的分解可用二氧化锰、氧化铜等物质作催化剂．于是，他对影响过氧化氢分解的因素及催化剂的催化效果产生了探究兴趣．【提出问题】氧化铜是否比二氧化锰催化效果更好？过氧化氢分解速率与哪些因素有关？【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列几组实验．序号5%过氧化氢溶液其他物质加热的温度氧气的体积反应所需时间①2.0g330℃100mLt1②2.0gCuO&&&0.5g330℃100mLt2③2.0gMnO2&&0.5g330℃100mLt3④2.0gMnO20.5&g380℃100mLt4（1）若t1＞t2（填“＞”、“=”、“＜”），说明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率．若要确定氧化铜是此反应的催化剂，还需探究反应前后，氧化铜的质量和化学性质不变．（2）实验④中MnO2的质量为0.5g，若t3＞t4，则化学反应快慢与温度的关系是温度越高，反应速率越快．（3）写出实验④所涉及的化学方程式380℃2H2O+O2↑2H2O22&&&.380℃2H2O+O2↑．【得出结论】氧化铜能作过氧化氢分解的催化剂，且催化效果较好．【评价设计】你认为小雨设计实验②和实验③对比的目的是比较氧化铜和二氧化锰的催化效果．【拓展延伸】小雨想，除了催化剂外，影响过氧化氢溶液分解还有哪些因素呢？如果你能帮小雨提出合理的假设并设计方案假设：方案：难度：0.60真题：1组卷：2三、计算题（共6分）16．某研究性学习小组为测定一种表面含有黑色氧化铜的铜片中铜的质量分数．进行如下实验：取上述铜片100g，向其中不断加入稀硫酸，当固体质量不再减少时，共消耗质量分数为9.8%的稀硫酸100克．试计算上述铜片中铜的质量分数．难度：0.60真题：1组卷：0您可能喜欢喜欢该试卷的人也喜欢
解析质量好中差
&&&&，V2.20191}