Перейти к содержанию

Углерод, кремний, силикаты и материалы

Химия 12 класс Сложность 4/5

Начало урока

Углерод, кремний, силикаты и материалы

Одни элементы дают резко разные свойства при изменении связей и дальнего порядка.

Цели: связывать структуру аллотропов углерода со свойствами; сравнивать сети C и Si; объяснять полупроводники; строить силикаты из тетраэдров $SiO_4$; различать кристаллы, стекло и керамику.

1. Структуры углерода

Углерод образует прочные ковалентные связи и множество аллотропов. В алмазе каждый атом тетраэдрически связан с четырьмя соседями в трёхмерной сети, что даёт твёрдость, высокую температуру плавления, электроизоляцию и хрупкость. В графите каждый атом связан с тремя соседями в плоском шестиугольном слое. Делокализованные электроны движутся внутри слоя, слабые силы между слоями позволяют скольжение. Графен — один такой лист: прочный и проводящий в плоскости.

Структура определяет свойство
Одной формулы недостаточно. Алмаз и графит состоят только из углерода, но координация, размерность и делокализация создают разные свойства.

2. Кремний и полупроводники

Кристаллический кремний имеет тетраэдрическую сеть, но между валентной зоной и зоной проводимости существует небольшая энергетическая щель. Тепловая энергия или контролируемое введение донорных и акцепторных атомов меняет число носителей заряда. Кремний не металл: проводимость ниже металлической и сильно зависит от температуры и легирования.

3. Кремнезём и силикаты

Продолжите этот урок на YourAIZone

В полном уроке — объяснение целиком, разобранные примеры, частые ошибки, тесты с мгновенной проверкой и ИИ-репетитор. Начните сразу как гость или создайте аккаунт, чтобы сохранять прогресс.

В полном уроке

  • Объяснение целиком
  • Разобранные примеры
  • Частые ошибки и как их избежать
  • Тестовые вопросы: 15
  • ИИ-репетитор, который отвечает на вопросы по теме
  • Отслеживание прогресса для ученика, родителей и учителя