晶体硅是什么固体
晶体硅是带有金属光泽的灰黑色固体。
晶体硅材料是最主要的光伏材料,性质为带有金属光泽的灰黑色固体、熔点高(1410)、硬度大、有脆性、常温下化学性质不活泼。
其市场占有率在90%以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。
硅与强碱反应的相关知识点
硅与热的强碱浓溶液会发生反应,生成硅酸或者原硅酸
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(见元素硅大晶体图),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.
我们知道,碳在常下化学性质很稳定,在高时能跟氧气等物质反应.硅作为碳的同族元素,它的化学性质又怎样呢?
讨论2 根据所学的碳以及元素周期律的知识,归纳出一些硅的化学性质.
硅元素原子的最外电子层的电子数目与碳元素原子的最外电子层中的电子数目相同,都有4个电子,所以,硅的许多化学性质跟碳相似.在常下,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.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+O2 SiO2
硅是一种重要的非金属单质,它的用途非常广泛.作为良好的半导体材料,硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件.此外,硅的合金用途也很广,如含硅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;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.
由于自然界没有单质硅存在,因此,我们使用的硅,都是从它的化合物中提取的.在工业上,用碳在高下还原二氧化硅的方法可制得含有少量杂质的粗硅.
SiO2+2C Si+2CO↑
将粗硅提纯后,可以得到用作半导体材料的高纯硅.
二.二氧化硅
二氧化硅是硅的氧化物,它广泛存在于自然界中,与其他矿物共同构成了岩石.天然二氧化硅也叫硅石,是一种坚硬难熔的固体.
二氧化硅的化学性质不活泼,不与水反应,也不与酸(氢氟酸除外)反应,但能与碱性氧化物或强碱反应生成盐.例如,
SiO2+CaO CaSiO3
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
讨论3 为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞(玻璃中含有SiO2)?
二氧化硅是酸性氧化物,它对应的水化物是硅酸(H2SiO3).硅酸不能由二氧化硅直接制得,只能通过可溶性硅酸盐与酸反应制取.硅酸不溶于水,是一种弱酸,它的酸性比碳酸还要弱.
二氧化硅的用途很广,目前已被使用的高性能通讯材料光导纤维的主要原料就是二氧化硅.
石英的主要成分也是二氧化硅,较纯净的石英可用来制造石英玻璃,我们在实验室中使用的一些耐高的化学仪器,就是用石英玻璃制成的.利用石英制造的石英电子表、石英钟等也非常受人们的喜爱.
硫化硅是什么晶体
硅是一种非金属元素,化学符号为Si,原子序数为14。它是宇宙中第二丰富的元素,仅次于氢氦。硅是半导体材料的一种,常用于制造电子器件,如集成电路、太阳能电池、LED灯等。
硅的晶体结构是面心立方结构。在这种结构中,硅原子在空间中呈现出一种排列规律性高、稳定性强的晶格结构。硅晶体的表面能够呈现非常规整的结构和形态,在人类制造技术中有着极其重要的应用价值。
硅晶体具有稳定的物理和化学性质,可耐受温度和压力的影响。这使得硅晶体成为了化学和工业领域中广泛应用的材料之一。同时,硅晶体的表面也具有良好的吸附性能,可以用于催化反应中,有良好的催化效果,具有广泛的应用前景。
总之,硅是一种十分重要的晶体材料,具有众多应用领域--从电子工业到极高的温度条件下的化学应用,都是硅的主要应用领域。另外,硅的晶体结构和表面性质也为科学研究提供了绝佳的实验材料。
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