硅及硅的化合物在生活中应用

硅及硅的化合物在生活中应用

硅在我们生活中起很大的作用。

硅，一种四价的非金属元素,以化合物的形式，作为仅次于氧的最丰富的元素存在于地壳中，主要以熔点很高的氧化物和硅酸盐的形式存在。它的原子序数为Z=14，核外有14个电子，相对原子质量28.09。在计算中一般为28。电子在原子核外，按能级由低到高，由里到外，层层环绕，这称为电子的壳层结构。硅原子的核外电子第一层有2个电子，第二层有8个电子，达到稳定态。最外层有4个电子即为价电子，它对硅原子的导电性等方面起着主导作用。由于电子排布的特点，硅具有一些特殊的性质：最外层的4个价电子让硅原子处于亚稳定结构，这些价电子使硅原子相互之间以共价键结合，由于共价键比较结实，硅具有较高的熔点和密度；硅晶体中没有明显的自由电子，能导电，但导电率不及金属，且随温度升高而增加。

在自然界中几乎没有游离态的硅。通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得的，主要以合金的形式使用(如硅铁合金)，也与陶瓷材料一起用于金属陶瓷中，或用作半导体材料(如在晶体管中)和光生电池的元件[silicon]——元素符号Si 相对原子量为28.08653，在元素周期表中的lVA族（第四主族），第三周期。

晶体硅为钢灰色，无定形硅为黑色，密度2.4g/cm3，熔点1414℃，沸点2355℃，晶体硅属于原子晶体，硬而有光泽，有半导体性质。硅的结构与金刚石类似，是正四面体结构。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。硅在自然界分布极广，主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。地壳中，硅的含量在所有元素中含量仅次于氧，居第二。其形状分为结晶形和网状形硅在元素周期表中处于金属元素和非金属元素之间，是很好的半导体，且高纯的单晶硅更是重要的半导体材料，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。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素，形成p型硅半导体；掺入微量的第VA族元素，形成n型和p型半导体结合在一起，就可做成太阳能电池，将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。另外广泛应用的二极管、三极管、晶闸管和各种集成电路（包括我们计算机内的芯片和CPU)都是用硅做的原材料。

金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结，制成金属陶瓷复合材料，它耐高温，富韧性，可以切割，既继承了金属和陶瓷的各自的优点，又弥补了两者的先天缺陷。可应用于军事武器的制造第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时摩擦产生的高温，全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。

光导纤维通信，最新的现代通信手段。用纯二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纤维，激光在玻璃纤维的通路里，无数次的全反射向前传输，代替了笨重的电缆。光纤通信容量高，一根头发丝那么细的玻璃纤维，可以同时传输256路电话，它还不受电、磁干扰，不怕窃听，具有高度的保密性。光纤通信将会使21世纪人类的生活发生革命性巨变。

性能优异的硅有机化合物。例如有机硅塑料是极好的防水涂布材料。在地下铁道四壁喷涂有机硅，可以一劳永逸地解决渗水问题。在古文物、雕塑的外表，

涂一层薄薄的有机硅塑料，可以防止青苔滋生，抵挡风吹雨淋和风化。天安门广场上的人民英雄纪念碑，便是经过有机硅塑料处理表面的，因此永远洁白、清新。

自然界中长石、云母、黏土、橄榄石、角闪石等等都是硅酸盐类；水晶、玛瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。

在生活中我们身边有很多关于硅的，它为人类做出很多贡献，造福人类