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山裡孩子上學的卡通圖片 2025-02-12 21:42:15

金屬元素圖片素材

發布時間: 2023-05-25 10:11:24

『壹』 碳的幾種單質

教學 目標

知識目標
了解金剛石、石墨等碳的單質的物理性質和用途;

通過分析金剛石、石墨是由碳元素組成的兩種不同單質,進一步理解元素和單質這兩個基本概念的區別和聯系。


能力目標
通過三種單質用途的學習,繼續深化「結構決定核拍棗性質」思路,培養對比思維能力;

發展和培養學生的實驗觀察能力和從現象到本質的思維能力。

情感目標
通過碳單質的學習,了解同一元素可以組成不同物質,提高學習化學興趣;

通過C60的學習,拓展課堂學習,開闊學生視野,了解化學與社會。

教學 建議

教材分析:
碳單質(金剛石、石墨、球碳等)是初中學生學習氧氣、氫氣之後首次全面學習的固態非金屬單質。此節內容起著承上啟下的作用,它是氧氣、氫氣學習的繼續,同時為後面學習金屬單質打下基礎。

碳單質有定型碳和無定型碳兩類。金剛石、石墨是重要的定型碳,做重點介紹。從學生較熟悉的金剛石、石墨入手學習,而後介紹球碳,符合學生認知規律,由宜到難改拆,由遠及近,又熟悉到陌生,使學生在學習過程中體驗化學與社會的關系、體驗化學科學的發展。

另外,教材編排首先對碳的典型單質——金剛石和石墨的結構、物理性質、用途進行學習,而後再簡介無定型碳,最後安排碳單質的化學性質學習,旨在使學生從感性上理解碳單質結構不同,物理性質不同,但化學性質幾乎相同。


課堂引入指導
法一:璀燦的鑽石,普通的鉛筆芯,取暖用的煤,光合作用的原料——二氧化碳,「工業血液」石油等物質之間有什麼相互聯系?學完碳和碳的化合物後你就明白了。今天我們先來學習「第一節 」。

法二:石墨、木炭能變成鑽石嗎?學習完《碳和碳的化合物》後你將自己得出結論。

關於球碳(C60)的建議:
球碳是碳的又一同素異形體,是科學家的最新發現,建議補充介紹。如何介紹,應根據學生狀況而定。生源較好的學校應對照金剛石、石墨的結構介紹球碳的結構,簡單介紹球碳的用途,有條件的學校課安排學生上網查閱球碳的發現史及其它資料。生源機較差的學校至少應介紹球碳也是碳單質的一種,結構獨特,性質特殊。 教學 時適當介紹球碳,對學生感受科學的發展大有益處。如果程度更好的學校,課安排學生探究活動,主題是關於球碳的調查。課下調查,課上交流匯報,從而培養學生探究能力、語言表達能力。

關於知識講解指導:
1.盡量讓學生觀察金剛石、石墨、木炭、活性炭等讓學生對透明、硬、軟、劃痕、疏鬆多孔、細等字眼有深刻的感性認識。

2.歸納對比學習是學習差賀純異性較好的方法,具體操作時以列表方式較好。

3.講解金剛石、石墨的物理性質差異時不可過分深入,否則會分散學生注意力,提高學習難度。

4.應深刻理解教材。講金剛石時應突出「硬」,講石墨時要突出「軟」,講無定形碳應以木炭為主,突出吸附作用。

5.本部分內容知識即貼近生活,又是貼近現代科技發展新動向,適當補充是十分必要的。如碳纖維等。

課程結束指導
1.合成金剛石是人類的夢想,讓學生課外研究金剛石合成的歷史、主要問題、現階段水平等會極大提高學生學習化學的興趣和積極性,是學生學習文獻研究的科學研究方法的一個教好的例子。

2.研究是當今世界科學研究的熱門話題,讓學生尋找這方面的資料學習,有利於學生科學探索精神的培養。

課外實驗指導
木炭制備可以利用鋁箔隔絕空氣,加熱干餾火柴桿的方法來製取。讓學生在家庭中完成,有利於學生對木材幹餾和其液、氣產物的理解,有利於學生觀察能力的提高。

教學 設計方案

教學 目標:
通過錄像及實物學習金剛石、石墨及木炭的物理性質、化學性質;

通過錄像了解金剛石、石墨及木炭的用途,對物質的性質決定物質的用途這一辯證關系有進一步理解;

通過對碳纖維、人造金剛石等知識的介紹激發學生學習化學的興趣和不斷進取的探索精神。

教學 重點:碳單質的物理性質和用途的關系。

教學 難點:金剛石和石墨物理性質存在較大差異的原因

教學 用具:
錄像機 石墨、木炭、活性炭、二氧化氮氣體、澄清石灰水、氧化銅、大試管、鐵架台、酒精燈。

鑲鑽石的飾品、普通乒乓球拍、普通羽毛球拍、普通網球拍;碳纖維乒乓球、羽毛球拍、特製的網球拍等、防毒面具模型

教學 方法:講述法與討論法

教學 過程:
【引入】讓學生觀察鑲嵌在手錶上的鑽石、鉛筆芯、碳纖維網球拍或釣魚竿、木炭,提問它們之間有什麼相互聯系?學習完碳和碳的化合物之後你就明白了。

【講解】金剛石和石墨還有木炭、活性炭、焦炭等都是由碳元素組成的不同單質。用什麼方法能證明這一點呢?

(學生討論,並提出幾種方法)

教師 總結、講解。引導學生看錄像《金剛石》在液氧中燃燒

【講解】同樣的方法,可以證明石墨、木炭、焦炭、活性炭等都是由碳元素組成的不同種單質。

【閱讀】P79-80《化學》全一冊 初級中學教科書 人民 教育 出版社

要求:用列表的方式歸納金剛石、石墨的物理性質及用途。

【投影】一 金剛石和石墨的物理性質及用途

【講解】金剛石和石墨物理性質上的差異決定了用途上的差異。

1.利用金剛石硬度大、耐高溫可做鑽探機的鑽頭;利用硬度大,可做玻璃刀;由於金剛石對光有優異的折射作用,可做裝飾品。

2.利用石墨質軟,在紙上劃過會留下深灰色的痕跡可做鉛筆芯;利用石墨滑膩、質軟、耐高溫,可做耐高溫的潤滑劑。

3.利用石墨有良好導電性和耐高溫可做高溫電爐的電極和普通電極。(展示實物)

4.利用石墨傳熱性能好,耐腐蝕,耐溫度驟然變化的特性可做石墨坩堝。

5.利用石墨耐酸鹼的耐腐蝕性強,可做化工管道,耐酸槽、耐鹼槽等。

【小結】金剛石和石墨都是由碳元素組成的不同單質,物理性質上有如此大的差異是由於二者中碳原子的排列不同。性質不同因而用途也不相同。即性質決定用途。

【講解】在碳元素組成的單質中還有一類含雜質較多的叫無定形碳,包括木炭、焦炭、活性炭及炭黑。

介紹:炭與碳的區別。

【展示】木炭

【演示】木炭吸附氣的實驗

【演示】木炭與紅或藍墨水的吸附實驗

(學生討論,得出木炭性質的結論)

【小結】木炭能吸附某些有色物質,說明木炭具有吸附性,能把大量氣體或染料吸附在其表面。加熱後,紅棕色又出現,說明以上過程屬於物理變化。

【投影】二 無定形碳(以木炭為例)

1.物理性質:灰黑色多孔、疏鬆物質,具有吸附性。能大量吸附氣體和小微粒。

2.吸附作用:氣體或液體里的某些物質被吸附到固體表面的作用。

3.吸附原理:(引導學生閱讀課本P81第四段)

4.用途:燃料,黑火葯、吸附劑制鉛筆(某些)

三、 碳單質的新成員--C60:

1985年美國科學家羅伯特·柯爾,理查得·斯莫利和英國科學家哈羅德·克羅特在研究太空物質時,發現了一種碳元素形成的單質,化學式為,形成具有32個面的近似球體,包括20個等六邊形和12個等五邊形,這同英式足球正好相同,因此又叫足球烯。

近來科學家發現往中嵌入少量的某些金屬,可製成超導材料,這為高溫超導開辟了嶄新的領域。另外,為物質結構的研究提供了新素材。

【小結】金剛石、石墨和等物質都是由碳元素組成的不同單質,性質和用途上存在很大差異,這是由於它們的結構不同所造成的。


探究活動

1.如何由石墨製得金剛石?

2.碳的研究目前有何新進展?

3.撰文介紹人類合成金剛石的歷史――《人造金剛石過程》。

4.球碳(C60)又稱 「富勒烯」。是借一位建築師的姓名而命名的。這位建築師就是巴克明斯特·富勒。富勒是美國著名的建築學家,他設計的著名建築有加拿大蒙特利爾市萬國博覽會美國館。請你通過上網、查資料寫一份關於C60分子結構發現史的調查報告。

『貳』 元素符號的發展與起源

一、元素符號的萌生

學生從上初中開始學習化學,就要接觸元素符號,因此大多數人對它並不陌生。但除去化學史學家外,了解其發展演變過程的人並不多。現在所用的字母式元素符號也叫化學符號,是一種特殊的化學語言,誕生於18世紀初,已180多年。為了給各國化學家提供一個每種語言用起來都無需改變的化學符號和化學式系統,1813年,瑞典化學大師貝采里烏斯(J.Berzelius,1779~1848年)在《哲學年鑒》上第一次發表了他的化學符號,它是用來表示一種元備源素和該元素的一個原子及其相對原子質量的一個或一組字母。這套符號通用以後,就成為世界通用的化學語言,在現代化學的發展中起著十分重要的作用。可以毫不誇張地說,沒有這些符號,現代化學的發展簡直難以想像。實際上元素符號是隨著化學科學的發展,經歷了2000多年漫長歲月的演化,才成了今天這種形式。它的發展反映了化學的逐步發展過程,反映了人類對物質世界的認識由感性到理性,由低級到高級的辯證發展過程。

一、應用化學的起源與化學符號的產生

化學符號的起源可追溯到古埃及。古埃及是化學最早的發源地之一,現代西方語言中「化學」一詞就來源於古埃及的國名「chēmia」。早在公元前3400年(第一王朝)之前,埃及就會冶金了。從其遺物中發現,古埃及人很擅長加工金屬。最早利用的是金,它以天然的金屬形式存在,並以其燦爛的色澤引人注目。其次知道的是銅,不久又發明了青銅(銅錫合金)。在前王朝(前3400年)時期,埃及人也知道了鐵、銀和鉛等金屬。埃及人製造玻璃、釉陶和其他材料的工藝也日益完善,後來還發展了天然染料的提取技術。最初這些技術是靠父子或師徒之間口傳心授的,沒有留下什麼文字記載。隨著文字的產生和技術發展的需要,有必要將一些化學配方和工藝記錄下來,以備查閱和傳之後代。為了保密以免技術落入外人之手,一些關鍵性的物質、設備和工藝都不能用通用的文字表達,而需藉助於一些特定的,只有自己人才能看懂的符號。其中表示物質的符號就是最早的化學符號。由此可見,化學符號的產生有兩個前提:一是化學工藝的發展達到一定成熟的階段,使得有東西值得記錄;二是文字的產生,使得信息的記錄成為可能,並受文字的啟發,制定出一些特定的符號。但因年代久遠,記錄材料落後,古埃及時所用的化學符號是什麼樣子,現在很難知道了。

現存最早的化學書籍是在埃及亞力山大發現的古希臘文著作,其中就有許多希臘文字典中根本查不出的技術符號與術語。古希臘文明是在古埃及和巴比倫文明的基礎上發展起來的。巴比倫人的化學工藝雖不及埃及發達,但其天文學非常發達,很早就對太陽、月亮和行星在恆星間的運動進行了觀察,並且按太陽、月亮和五大行星給一周的七天命名,所以叫星期。後來在豐富的天文知識基礎上,建立了一種異想天開的占星術體系,並把它作為這門基礎科學的主要的和最有價值的對象。各種古代知識在希臘的匯合,產生了豐富多彩的自然哲學,也產生了最早的化學著作。在這些著作中,來自巴比倫的占星學研究與來自埃及的化學研究在所謂「交感」的基礎上聯系起來,即把已知的七種金屬與日、月和五大行星聯系起來,用行星的符號表示金屬,即太陽=金,月亮=銀,火星=鐵,金星=銅等,如圖1所示:

圖1 占星術符號與化拍仔學符號

圖2給出希臘手稿中金屬及其他一些物質的符號,其中一些僅僅是該物質的希臘文縮寫,例如醋(ξOS),汁液(xνμòs)等。

化學符號的產生使得記錄化學配方與工藝有了簡捷的方法,使得許多資料得以保存和傳播,從而促進了化學的發展。公元前1世紀,來自巴比倫的神秘主義、埃及的工藝學和希臘哲學這三大截然不同潮流的最終匯合,導致亞力山大煉金術的誕生,從而開始了化學發展的第2個階段——煉金術時期。

二、煉金術的發展與化學符號的演變

煉金術的另一個更早的發源地是中國,在公元前2世紀產生了煉丹術,以煉制長生不老丹為目的;西方煉金術的主要目的則是將賤金屬轉變為貴金屬。

在煉金實踐中他們搞出了一整套技術名詞,使得不僅有了記錄所用物品的簡捷方法,還能對公眾保密,終於形成了一套龐雜的名稱符號體系。後來隨著神秘主義傾向的增長,仿賀態又加上大量哲學臆測,終於把流傳至今的煉金術情況弄得愈加模糊混亂。不過經常有一些煉金家熱衷於實驗科學,發展下去終於使它變成了化學。在長達1500多年的發展過程中他們發現了許多新物質和新的化學反應,發明了一些新設備,為近代化學作了方法與素材上的准備。

煉金家所用的符號因時因地而有一定差異。

圖3是17世紀煉金家代表砷和銻的符號,帶有濃厚的神秘色彩。圖4是1609年一本化學教科書中引用的符號,與圖2相比可知兩者差不多,顯然有些符號是從圖2改進而來,例如砷。圖5是17至19世紀煉金家與化學家所使用的部分化學符號,從而可以看出其演變過程,基本上是由復雜趨於簡單,由不規整趨於規整,但直到18世紀為止,仍保留著圖形式符號的形式,說明在變化中又有連續性。這些神秘性的符號正適合於帶有神秘性的煉金術的發展。由於當時所知道的物質不太多,且從事煉金術的只是一少部分人,這種符號的不方便和難以傳播等缺點還不太突出,以致於仍被早期的化學家們所沿用。

二、原子、元素與元素符號

(一)、化學原子論的提出與道爾頓的化學符號

自17世紀中葉,經由近代化學的奠基者波義耳(1627~1691年)提出科學的元素概念,使化學走上科學化發展的道路,開始了近代化學的發展時期。17、18世紀的化學家們沖破了煉金術的羈絆,在化學的理論和實踐上都取得了長足的進展,陸續發現了許多新元素,化學知識面更為擴大。

圖6為1718年編的一張化學親合力表,可見化學物質雖增加許多,但所用的仍是煉丹術符號。18世紀末葉由拉瓦錫(1743~1794年)開創的化學革命,確立了以燃燒的氧學說為中心的近代化學體系,從而第一次使化學建立在真正的科學基礎之上。但他所用的物質仍一直沿用著與實際成分毫不相乾的煉金術符號,學生只有靠死記硬背才能掌握住他所接觸的物質名稱,而新發現的物質正不斷增多,落後的術語與符號體系已日益成為化學發展的阻礙因素。為解決這一難題,戴莫維(De Morveau,1737~1816年)與拉瓦錫等人於1787年發表了《化學命名法》,規定每種物質須有一固定名稱,單質名稱應反映它們的特徵,化合物的名稱應反映其組成,從而為單質和化合物的科學命名奠定了基礎。1783年,貝格曼1735~1784年)首先提出用符號表示化學式,例如硫化銅用硫和銅的符號聯用表示,如圖7—5第四行所示。

摘自《皇家科學院回憶錄》(Nemoires de I抇acadcmic royale des sciences)1718年,第212頁。

1803年,道爾頓(1766~1844年)提出了化學原子論,還設計了一整套符號表示他的理論,用一些圓圈再加上各種線、點和字母表示不同元素的原子,用不同的原子組合起來表示化學式,如圖7所示:從此化學符號的演變就一直與原子論的發展緊密相連。

化學發展到19世紀初,已徹底打破了煉金術的束縛,沿用了2000年之久的煉金術符號已完全不適於表達物質的組成,對化學的發展與傳播起著越來越大的阻礙作用。道爾頓的圓圈形化學符號正是在這樣的情形下應運而生,由於它們具有鮮明簡單的圖案,又與設想的球形原子形狀相似,並可用圖形表示化合物中原子的排列,因此很易為人們所接受,從此沿用了2000年的煉金術符號終於退出了化學舞台,如今只有在化學史教科書中才能見到了。

煉金術符號的被取代,是化學發展的歷史必然。首先,這套符號缺乏系統性與邏輯性,符號與物質的特性毫無關系;其次缺乏簡單性是其致命弱點。隨著化學科學的建立,化學的發展、交流與傳播速度大大加快,這套神秘復雜的符號再也不能適應現實的需要,必然要被新的、簡單、系統的符號系統所取代。道爾頓的符號具有統一的形狀,比起煉金術符號要簡單系統得多,但仍沒脫去圖形符號的巢臼,表示起稍復雜的化學式仍不方便,如明礬,用了大小24個圓圈,用作實驗記錄要畫老半天,所佔篇幅也太大,不好記住,比起舊的煉金術符號好不了太多。

(二)、化學原子論的確立與貝采里烏斯的化學符號

化學原子論與古代原子論的本質區別在於把不同元素的原子與一定的相對原子質量聯系起來。因此要在化學的各個領域鞏固原子論,就要把已知所有元素的相對原子質量測出。貝采里烏斯就把這件工作作為自己科學生活的目的,在短短幾年內測定了所有已知元素的相對原子質量與幾乎所有已知化合物的組成,其工程之巨,精度之高可說是前無古人,從而為原子論的確立奠定了穩固的基礎。他對原子論發展的另一重大貢獻是字母式化學符號的提出,這是化學符號演變過程中一次徹底的革命性變化,從此解除了圖形式符號對人們的困擾。他仿照托瑪斯·湯姆遜(T.Thomson,1773~1852年)在礦物的式中用A、S等表示礬土、硅石等,建議用元素的拉丁文起首字母代替道爾頓不方便的圓圈,第一個字母相同時就加上下一個字母,並且用字母表示化學式。最初他建議在與氧或硫化合的元素符號上加一小點或一撇作為氧或硫的符號,如SO3寫成O'3,FeS寫成Fe,實際上是圖形符號的殘余,因此沒有流行多久。後來他又建議在元素符號上劃一橫線來表示雙原子,如H2寫成,H2O寫成O等,這些劃線的符號流行時間稍長些,後雖經多次修改,但終被棄置不用。

貝采里烏斯這套符號具有簡單、系統、邏輯性強等優點。由於用通用的拉丁字母作符號,每個符號最多兩個字母,非常容易認記;統一使用字母,使整套符號系統一致;符號是由其名稱而來,具有一定的邏輯性;同時能表示確定的相對原子質量,具有方便性,因此很快譯成多種語言,成為現代化學語言的基礎。隨著原子——分子論的確立,元素周期律和化學結構理論的誕生,人們不僅用化學符號表示化學式,還用來表示反應式、結構式;隨著電離學說的建立,用來表示離子式;隨著核化學的興起,又用來表示原子核、同位素和核反應。翻開當今世界上任何一本化學書,無論是什麼語種,書中所用的化學符號都是相同的。貝采里烏斯的化學符號極大地推動了並將繼續推動現代化學的發展。

(三)、元素符號與化學方程式的採用

德莫維等改革化學命名法,為人們用化學概念進行思維大開了方便之門;而貝采里烏斯的字母式化學符號,使人們有可能用最簡便科學的方式形象地表述各種化學反應。但貝采里烏斯本人最初並沒有利用字母符號來寫化學反應式,19世紀初年的教科書也根本沒用化學符號。如莫累(Murray)的教科書和湯姆遜的《化學體系》(第五版,1817年),以及格梅林(L.Gmelin)的《理論化學手冊》(第一版,1817~1819年)中都沒有符號,亨利(Henry)的《化學原理》(1829年)在附錄中給出化學符號,特爾涅(Turner)的《化學原理》(第四版,1833年)中解釋了符號的意義並同化學方程式一起應用,但在序言中卻為此而向讀者表示歉意。李比希(Liebig)用化學方程式(1844年)也不是沒有顧慮的。符號和化學方程式的自由運用是由格梅林在第四版《手冊》(1848~1872年)中開始的。之所以出現這種現象是由於當時化學家們對原子、分子、當量等概念在認識上還存在很大分歧,存在不同的相對原子質量系統,特別是無機與有機化學中使用的相對原子質量不同,所以化學符號雖逐漸被使用,但不盡同一,如武茲和凱庫勒就用帶橫的符號表示熱拉爾的相對原子質量,一些英文書中則在符號下加橫線等,使符號更加混亂。隨著一元論學說的提出,似乎傾向於達成某種一致的協議。1860年在德國卡爾思魯厄召開了第一次國際化學家會議,但仍沒能對一些基本問題取得統一。會後義大利化學家康尼查羅發送的小冊子中系統論證了原子--分子論和測定相對原子質量的方法,從而決定性地證明「事實上,只有一門化學科學和一套相對原子質量。」隨即這一學說得到了化學界的普遍承認,直接導致了元素周期律和化學結構理論的誕生。從此化學符號的寫法與化學方程式的使用逐漸走向統一,為各國化學家普遍採用,成為世界通用的化學語言,從而極大地推動了現代化學的發展。化學符號的演變、完善、普及過程,充分反映了人類對物質世界認識的發展過程,反映了化學的進步。

選自《教科書中的化學家》

『叄』 psp《噬神者·爆裂》中的低強度鈦和低強度烏(金字旁的)在那拿

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希望對你有幫助

『肆』 硅元素!!


結晶型的硅是暗雹盯咐黑藍色的,很脆,是典型的半導體。化學性質非常穩定。在常溫下,除氟化氫以外,很難與其他物質發生反應。

硅的用途:

①高純的單晶硅是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半導體;摻入微量的第VA族元素,形成n型和p型半導體結合在一起,就可做成太陽能電池,將輻射能轉變為電能。在開發能源方面是一種很有前途的材料。

②金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。將陶瓷和金屬混合燒結,製成金屬陶瓷復合材料,它耐高溫,富韌源純性,可以切割,既繼承了金屬和陶瓷的各自的優點,又彌補了兩者的先天缺陷。 可應用於軍事武器的製造第一架太空梭「哥倫比亞號」能抵擋住高速穿行稠密大氣時磨擦產生的高溫,全靠它那三萬一千塊硅瓦拼砌成的外殼。

③光導纖維通信,最新的現代通信手段。用純二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纖維,激光在玻璃纖維的通路里,無數次的全反射向前傳輸,代替了笨重的電纜。光纖通信容量高,一根頭發絲那麼細的玻璃纖維,可以同時傳輸256路電話,它還不受電、磁干擾,不怕竊聽,具有高度的保密性。光纖通信將會使 21世紀人類的生活發生革命性巨變。

④性能優異的硅有機化合物。例如有機硅塑料是極好的防水塗布材料。在地下鐵道四壁噴塗有機硅,可以一勞永逸地解決滲水問題。在古文物、雕塑的外表,塗一層薄薄的有機硅塑料,可以防止青苔滋生,抵擋風吹雨淋和風化。天安門廣場上的人民英雄紀念碑,便是經過有機硅塑料處理表面的,因此永遠潔白、清新。

發現

1822年,瑞典化學家白則里用金屬鉀還原四氟化硅,得到了單質硅。

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名稱由來

源自英文silica,意為「硅石」。

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分布

硅主要以化合物的形式,作為僅次於氧的最豐富的元素存在於地殼中,約佔地表岩石的四分之一,廣泛存在於硅酸鹽和硅石中。

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制備

工業上,通常是在電爐中由碳還原二氧化硅而製得。

化學反應方程式:

SiO2 + 2C → Si + 2CO

這樣製得的硅純度為97~98%,叫做金屬硅。再將它融化後重結晶,用酸除去雜質,得到純度為99.7~99.8%的金屬硅。如要將它做成半導體用硅,還要將其轉化成易於提純的液體或氣體形式,再經蒸餾、分解過程得到多晶硅。如需得到高純度的硅,則需要進行進一步的提純處理。

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同位素

已發現的硅的同位素共有12種,包括硅25至硅36,其中只有硅28,硅29,硅30是穩定的,其他同位素都帶有放射性。

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用途

硅是一種半導體材料,可用於製作半導體器件和集成電路。還可以合金的形式使用(如硅鐵合金),用於汽車和機械配件。也與陶瓷材料一起用於金屬陶瓷中。還可用於製造玻璃、混凝土、磚、耐火材料、硅氧烷、硅烷。

硅的特性 鋁 - 硅 - 磷







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元素周期表

總體特性

名稱, 符號, 序號 硅、Si、14

系列則乎 類金屬

族, 周期, 元素分區 14族(IVA), 3, p

密度、硬度 2330 kg/m3、6.5

顏色和外表 深灰色、帶藍色調

地殼含量 25.7%

原子屬性

原子量 28.0855 原子量單位

原子半徑(計算值) 110(111)pm

共價半徑 111 pm

范德華半徑 210 pm

價電子排布 [氖]3s23p2

電子在每能級的排布 2,8,4

氧化價(氧化物) 4(兩性的)

晶體結構 面心立方

物理屬性

物質狀態 固態

熔點 1687 K(1414 °C)

沸點 3173 K(2900 °C)

摩爾體積 12.06×10-6m3/mol

汽化熱 384.22 kJ/mol

熔化熱 50.55 kJ/mol

蒸氣壓 4.77 帕(1683K)

聲速 無數據

其他性質

電負性 1.90(鮑林標度)

比熱 700 J/(kg·K)

電導率 2.52×10-4 /(米歐姆)

熱導率 148 W/(m·K)

第一電離能 786.5 kJ/mol

第二電離能 1577.1 kJ/mol

第三電離能 3231.6 kJ/mol

第四電離能 4355.5 kJ/mol

第五電離能 16091 kJ/mol

第六電離能 19805 kJ/mol

第七電離能 23780 kJ/mol

第八電離能 29287 kJ/mol

第九電離能 33878 kJ/mol

第十電離能 38726 kJ/mol

最穩定的同位素

同位素 豐度 半衰期 衰變模式 衰變能量

MeV 衰變產物

28Si 92.23 % 穩定

29Si 4.67 % 穩定

30Si 3.1 % 穩定

32Si 人造 276年 β衰變 0.224 32P

核磁公振特性

29Si

核自旋 1/2

元素名稱:硅

元素原子量:28.09

元素類型:非金屬

發現人:貝采利烏斯 發現年代:1823年

發現過程:

1823年,瑞典的貝采利烏斯,用氟化硅或氟硅酸鉀與鉀共熱,得到粉狀硅。

元素描述:

由無定型和晶體兩種同素異形體。具有明顯的金屬光澤,呈灰色,密度2.32-2.34克/厘米3,熔點1410℃,沸點2355℃,具有金剛石的晶體結構,電離能8.151電子伏特。加熱下能同單質的鹵素、氮、碳等非金屬作用,也能同某些金屬如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶於一般無機酸中,可溶於鹼溶液中,並有氫氣放出,形成相應的鹼金屬硅酸鹽溶液,於赤熱溫度下,與水蒸氣能發生作用。硅在自然界分布很廣,在地殼中的原子百分含量為16.7%。是組成岩石礦物的一個基本元素,以石英砂和硅酸鹽出現。

元素來源:

用鎂還原二氧化硅可得無定形硅。用碳在電爐中還原二氧化硅可得晶體硅。電子工業中用的高純硅則是用氫氣還原三氯氫硅或四氯化硅而製得。

元素用途:

用於製造高硅鑄鐵、硅鋼等合金,有機硅化合物和四氯化硅等,是一種重要的半導體材料,摻有微量雜質得硅單晶可用來製造大功率的晶體管,整流器和太陽能電池等。

元素輔助資料:

硅在地殼中的含量是除氧外最多的元素。如果說碳是組成一切有機生命的基礎,那麼硅對於地殼來說,佔有同樣的位置,因為地殼的主要部分都是由含硅的岩石層構成的。這些岩石幾乎全部是由硅石和各種硅酸鹽組成。

長石、雲母、黏土、橄欖石、角閃石等等都是硅酸鹽類;水晶、瑪瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。但是,硅與氧、碳不同,在自然界中沒有單質狀態存在。這就註定它的發現比碳和氧晚。

拉瓦錫曾把硅土當成不可分割的物質——元素。

1823年,貝齊里烏斯將氟硅酸鉀(K2SiF6)與過量金屬鉀共熱製得無定形硅。盡管之前也有不少科學家也製得過無定形硅,但直到貝齊里烏斯將製得的硅在氧氣中燃燒,生成二氧化硅——硅土,硅才被確定為一種元素。硅被命名為silicium,元素符號是Si。

【gui】



silicon;



guī

〈名〉

一種四價的非金屬元素,以化合物的形式,作為僅次於氧的最豐富的元素存在於地殼中,通常是在電爐中由碳還原二氧化硅而製得的,主要以合金的形式使用(如硅鐵合金),也與陶瓷材料一起用於金屬陶瓷中,或用作半導體材料(如在晶體管中)和光生電池的元件 [silicon]――元素符號Si

一種非金屬元素,是一種半導體材料,可用於製作半導體器件和集成電路。舊稱「矽」。

元素符號Si,舊稱矽,原子序數14,相對原子質量28.09,有無定形和晶體兩種同素異形體。
晶體硅為鋼灰色,無定形硅為黑色,密度2.4g/cm3,熔點1420℃,沸點2355℃,晶體硅屬於原子晶體,硬而有光澤,有半導體性質。硅的化學性質比較活潑,在高溫下能與氧氣等多種元素化合,不溶於水、硝酸和鹽酸,溶於氫氟酸和鹼液,用於造制合金如硅鐵、硅鋼等,單晶硅是一種重要的半導體材料,用於製造大功率晶體管、整流器、太陽能電池等。硅在自然界分布極廣,地殼中約含27.6%,主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在。

硅,原子序數14,原子量28.0855,元素名來源於拉丁文,原意是「燧石」。1823年瑞典化學家貝采利烏斯首先分離和描述硅元素。硅約佔地殼總重量的27.72%,僅次於氧。自然界中的硅都以含氧化合物的形式存在。常見的有石英、水晶、沙子等。

硅有晶態和無定形兩種形式。晶態硅具有金剛石晶格,硬而脆,熔點1410°C,沸點2355°C,密度2.32~2.34克/厘米³,硬度為7。無定形硅是一種灰黑色粉末,實際是微晶體。晶態硅的電導率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有明顯的半導體性質。

硅在常溫下不活潑,與空氣、水和酸等沒有明顯作用;在加熱下,能與鹵素反應生成四鹵化硅;650°C,時硅開始與氧完全反應;硅單質在高溫下還能與碳、氮、硫等非金屬單質反應;硅可間接生成一系列硅的氫化物;硅還能與鈣、鎂、鐵等化合,生成金屬硅化物。

超純的單晶硅可作半導體材料。粗的單晶硅及其金屬互化物組成的合金,常被用來增強鋁、鎂、銅等金屬的強度。