化学课外小知识：
硅元素
硅是一种化学元素，它的化学符号是Si。

原子序数14，相对原子质量28.09，有无定形和晶体两种同素异形体，同素异形体有无定形硅和结晶硅。

晶体硅为钢灰色，无定形硅为黑色，密度2.33g／cm3，熔点1410℃，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。

硅在自然界分布量仅次于氧，它是构成矿物与岩石的主要元素，占地壳重量的27.72﹪。

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。

虽然硅元素在自然界的分布比较广，但它的发现较晚。

1811年法国化学家给铝萨克制得单质硅。

1823年，瑞典化学家和矿物学家贝劳修斯用金属钙还原了一种气态物质SiF4，得到纯净的无定形硅，呈棕色粉末状。

如今主要是用石墨电极之间的电弧还原硅石制取工业纯硅（95~98﹪）。

上一世纪发明的在电炉中用焦炭还原硅石的方法至今仍在沿用。

这种方法也能制取工业硅。

冶金工业中用工业硅作脱氧剂出去金属中的氧；用工业硅作合金剂，提高钢和某些有色金属合金的强度和耐蚀性。

然而，添加过量的硅会导致脆性。

高纯硅和超高纯硅是最重要的半导体材料之一。

现在，已能制备纯度达99.9999999999﹪的晶体硅。

这种材料具有本征电导，其中电流载体不只是自由电子，还有空穴即失去电子的空位。

往超纯硅中加入某种微量合金添加剂能构成某种类型的电导。

制取硅的方法中有一种方法值得注意：在熔融石英制的反应管内于950℃使高纯锌蒸汽同很纯的四氯化硅反应，就成为很纯的硅。

此后还有一个提纯步骤，即区域熔炼，只有经过区域熔炼，多晶硅才成为单晶硅。

还有另一种反应制取高纯半导体硅，就是用氢还原三氯硅烷SiHCl3或四氯硅烷SiCl4；或是热解甲硅烷SiH4或四碘化硅SiI4。

工业自动化所用的可控硅，数字程序控制和计算机的原件都要用到硅。

把单
晶硅切成硅片，涂上感光药膜，然后把集成电路缩小印刷在硅片上，可制成大规模集成电路，集成电路是电子计算机的核心。

在一块几毫米见方的小硅片中制作几十万个晶体管原件，构成超大规模集成电路。

参考文献
[1] 刘崇志.趣谈化学元素[M].冶金工业出版.1991:31-35.。