硅化学 第二讲-元素化学基础知识.pptx

1;2;目录;01

分子和原子;原子结构;原子及其结构

物质是由分子、原子构成的。

1、原子由原子核和核外电子组成。

原子核位于原子的中心，比原子小得多。

2、原子核带正电，电子带负电。电子绕核运动。

3、电子是带有最小负电荷的粒子。所带电荷量为1.6×10-19C，常用符号e表示。

;;;原子种类;02

元素;埃及的眼泪;;物质;质子数=;;元素——;（注意：元素是一类原子的总称）;分子、原子、元素的区别;;历史上，道尔顿曾用图形加字母

的方式作为元素符号;为了书写和学术交流的方便，采用国际统一的符号来表示各种元素。;2、元素符号的意义;3、元素符号的书写;记住并会正确书写下列元素符号：

氢氦碳氮氧氟氖

HHeCNOFNe

钠镁铝硅磷硫氯

NaMgAlSiPSCl

氩钾钙锰铁铜锌

ArKCaMnFeCuZn

银钡汞金

AgBaHgAu;元素周期表;;;稀有气体元素;由元素周期表可知道的信息;仔细观察元素周期表，你能发现什么规律？;★每一个横行，最外层电子数依次递增，元素由金属过渡到非金属。

★每一个纵行，电子层数依次递增，元素的化学性质相似。;从行(周期)及列(族)两个角度对比分析上述结构示意图，如下总结规律：;同一族：

最外层电子数相同，从上至下，电子层数递增，化学性质相似。

主族元素的最外层电子数=主族序数

;03

硅化学简述;硅元素的位置;;元素的分布;元素;硅的名字由来和发现者;硅，一种重要的半导体材料。元素周期表中第3周期第Ⅳ族的元素，化学符号Si，原子序数14，熔点1417℃。性脆易碎，密度小而硬度大，是呈银灰色金属光泽的非金属材料。

硅在地壳中常以化合态存在。用作半导体材料的硅是经还原提纯的高纯硅（纯度达8个“9”以上）。它有非晶、多晶、单晶3种形态。制造硅器件主要用单晶硅。;硅是亲氧元素，在自然界只有化合态，无游离态；两种同素异形体：晶体硅和无定形硅。;硅单质的两个主要用途：

1.太阳能电池

2.芯片;神舟飞船与天宫号（即将领跑宇航界的中国人）;硅;晶体硅??导电性介于导体和半导体之间,是良好的半导体材料,利用硅的半导体性能，制成光电池，将光能转化为电能。;太阳能电池;电脑的中央处理器（CPU）;大规模集成电路;硅的用途非常广泛，可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制太阳能电池，制铝合金、铁合金等多种合金。;在美国旧金山，有个最大的高科技工业园区，称之为“硅谷”，它是现代电子工业和计算机发展的基地。这说明硅在电子工业革命中起着非常重要作用。以硅为基础而制成的晶体管是计算机的心脏。;变压器铁芯等;;水泥是一种非常重要的建筑材料。万丈高楼平地起，穿针引线是水泥。;生产过程：;;;半导体硅的应用;半导体硅的应用;

关于硅的发展态势与前景;现在电子元器件90％以上都是由硅材料制备的，全世界与硅相关的电子工业产值接近一万亿美元。目前主要用于生产硅单晶。上世纪50到60年代，拉出的硅单晶直径只有两英寸，现在8英寸，12英寸、长达1米多的硅单晶都已实现了规模生产。18英寸，就是直径为45厘米硅单晶业已研制成功。对硅的需求日益俱增。可以拉动一系列相关产业的发展。

;硅微电子技术的发展：硅微电子技术一般地指以集成电路技术为代表，制造和使用微小型电子元件、器件和电路，实现电子系统功能的新型技术学科，它也特指大规模集成电路的制造和运用技术。其主要特征是器件和电路的微小型化。它把电路系统的设计和制造工艺紧密结合起来，适于进行大规模的批量生产，因而成本低和可靠性高。在更小的硅晶体上集成更大规模的电路，是现在半导体硅的主要发展趋势。

;随着科技的不断发展，硅元素的应用领域仍在不断拓宽。未来，硅元素有望在新能源、环保、生物医学等领域发挥更大作用。例如，硅基太阳能电池已成为新能源领域的研究热点；硅基纳米材料在环保领域具有广阔的应用前景；硅基生物材料则在生物医学领域展现出独特的优势。以硅材料为基础制作的各种各样的器件，在人们的生活中几乎无所不及，不断地改善着人们的生活方式，思维方式，提高人们的生活质量，促进了人类社会的文明进步。

总之，硅元素的发展史见证了人类科技文明的进步。从早期的化学研究到现代高科技应