硅的相关知识分享-竞猜计算器足球胜平负

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硅的相关知识分享

480次 2020/6/15 9:26:14 分类:废金属 来源:互联网

20世纪60年代,随着集成电路的研制成功,电子工业得到了飞速的发展,各种电子产品相继出现,收音机、电视机、计算机等越来越多的产品进入我们的生活。在电子工业的发展中,硅起到了非常重要的作用。硅与我们的生活密切相关,除了电子产品的材料中含有硅外,建造房屋的水泥,窗户上的玻璃,日常使用的碗碟等,也都是由含硅物质制造出来的。下面,我们将介绍一些与硅有关的知识。

我们在初中已经学习了碳及其化合物的一些性质。在学习了原子结构和元素周期律的有关知识以后,我们又知道,每种元素在周期表中都有它相应的位置。那么,碳元素位于周期表的什么位置呢?与它同族的还有哪些元素呢?

碳元素原子的最外电子层上有4个电子,与碳相同,硅(si)、锗(ge)、锡(sn)、铅(pb)元素原子的最外电子层上也都有4个电子。这五种元素位于周期表的第ⅳa族,我们称它们为碳族元素。讨论1根据所学的元素周期律的知识,试推断出碳族元素性质变化的一些规律性。

碳族元素随着核电荷数的增加,一些性质呈现规律性的变化。例如,在周期表中从上到下,元素原子的半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,非金属性向金属性递变的趋势很明显。在碳族元素的单质中,碳是非金属;硅虽外貌像金属,但在化学反应中多显示非金属性,通常被认为是非金属;锗的金属性比非金属性强;锡和铅都是金属。碳族元素的化合价主要有 4和 2,碳、硅、锗、锡的 4价化合物是稳定的,而铅的 2价化合物是稳定的。表1列出了碳族元素及其单质的一些性质。从中可以看出,碳的同素异形体金刚石和石墨的物理性质存在着明显的差异,这是由于在金刚石和石墨中碳原子的结合方式不同造成的。近年来,科学家们又发现了一些以新的单质形态存在的碳,其中比较重要的是1985年发现的c60。c60是一种由60个碳原子构成的分子,形似足球,因此也常被称为足球烯。除此之外,还发现了一些结构与c60类似的碳分子,如c70等。

目前,人们对c60的研究已经取得了很大的进展,将c60应用于超导体、材料科学等领域的探索正在不断地深入。我国在这方面的研究也取得了重大的成果,如北京大学和中国科学院物理所合作,已成功地研制出了金属掺杂c60的超导体。可以说,c60的发现,对于碳化学甚至整个化学领域的研究具有非常重要的意义。

有关碳及其化合物的性质,在初中化学已经学习过一些,下面着重学习硅及其化合物的一些知识。我们已经知道,硅是自然界中分布很广的一种元素,在地壳中,它的含量仅次于氧,居第二位。在自然界中,没有游离态的硅,只有以化合态存在的硅,如二氧化硅、硅酸盐等。这些化合态的硅广泛存在于地壳的各种矿物和岩石里,是构成矿物和岩石的主要成分。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。晶体硅还有一个重要的性质,就是它的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料。

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