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学号：20105051242

学年论文

（本科）

系（院） 化学化工学院 专 业 化学 年 级 2010级 姓 名 郑晓丽 论文（设计）题目 硅的性质、制备及用途 指导教师 王岩 职称 副教授 成 绩 2011 年 6 月 6 日

目 录

摘要………………………………………………………………1 关键词……………………………………………………………1 Abstracts…………………………………………………………1 Key words ……………………………………………………… 1 引 言……………………………………………………………1 1. 硅的结构和性质…………………………………………1 2. 常见的化学反应……………………………………………2 3. 硅的制备…………………………………………………2 4.硅的用途…………………………………………4 参考文献………………………………………………………5

硅的性质、制备及用途

姓名：郑晓丽 学号：20105051242 化学化工学院 化学专业 指导老师：王岩 职称：副教授

摘要：本文主要介绍硅的物理性质，化学性质及其制备方法。与此同时硅在工业生产、科技中也有极其重要的作用，文章列出了硅的一些比较重要的用途。 关键词：硅；晶体；制备；用途

Abstract: This paper describes the physical properties of silicon, chemical properties and preparation methods. At the same time silicon in industrial production, technology also has an important role, the article lists some of the more important of silicon use Key words: silicon; crystal; preparation; use

引言

随着我国工业、科技的发展，对硅的需求越来越多，从而促使硅产业的发展，使硅的产量逐年增高。与此同时高科技对硅纯度要求也越来越高，这就要求我国致力于硅的研究，打开硅产业的广阔前景。近几年我国硅产业不断发展，也带动了科技的新的飞跃。本文主要就其性质，制备及用途作简要说明。

1 硅的性质

1.1硅的发现

1823年，瑞典的贝采利乌斯，用氟化硅或氟硅酸钾与钾共热，得到粉状硅 1.2硅的结构

硅：原子序数14，原子结构示意图如下：

1.3硅的含量及其存在形式

含量：在地壳中，它的含量仅次于氧，居第二位。

存在形式：在自然界中，没有游离态的硅，只有化和态的硅。 1.4硅的物理性质

晶体硅为钢灰色，无定形硅为黑色，密度2.4g／cm3，熔点1420℃，沸点2355℃

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1.5硅的化学性质

晶体硅属于原子晶体，硬而有光泽，有半导体性质。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。

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。

2 常见的化学反应

(1)与非金属作用

常温下Si只能与F2反应，在F2中瞬间燃烧，生成SiF4 Si+F2 === SiF4

加热时，能与其它卤素反应生成卤化硅，与氧反应生成SiO2 Si+2X2=== SiX4 (X=Cl，Br，I) Si+O2 ===SiO2 (SiO2的微观结构)

在高温下，硅与碳、氮、硫等非金属单质化合，分别生成碳化硅SiC、氮化硅Si3N4和硫化硅SiS2等。 Si+C=== SiC 3Si+2N2 === Si3N4 Si+2S ===SiS2 (2)与酸作用

Si在含氧酸中被钝化，但与氢氟酸及其混合酸反应，生成SiF4或H2SiF6 Si+4HF ===SiF4↑+2H2↑

3Si+4HNO3+18HF === 3H2SiF6+4NO↑+8H2O (3)与碱作用

无定形硅能与碱猛烈反应生成可溶性硅酸盐，并放出氢气 Si+2NaOH+H2O === Na2SiO3+2H2↑ (4)与金属作用

硅还能与钙、镁、铜、铁、铂、铋等化合，生成相应的金属硅化物。

3 硅的制备

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