硅及硅的化合物在生活中应用
硅在我们生活中起很大的作用。 硅,一种四价的非金属元素,以化合物的形式,作为仅次于氧的最丰富的元素存在于地壳中,主要以熔点很高的氧化物和硅酸盐的形式存在。它的原子序数为Z=14,核外有14个电子,相对原子质量28.09。在计算中一般为28。电子在原子核外,按能级由低 到高,由里到外,层层环绕,这称为电子的壳层结构。硅原子的核外电子第一层有2个电子,第二层有8个电子,达到稳定态。最外层有4个电子即为价电子,它对硅原子的导电性等方面起着主导作用。由于电子排布的特点,硅具有一些特殊的性质:最外层的4个价电子让硅原子处于亚稳定结构,这些价电子使硅原子相互之间以共价键结合,由于共价键比较结实,硅具有较高的熔点和密度;硅晶体中没有明显的自由电子,能导电,但导电率不及金属,且随温度升高而增加。
在自然界中几乎没有游离态的硅。通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得的,主要以合金的形式使用(如硅铁合金),也与陶瓷材料一起用于金属陶瓷中,或用作半导体材料(如在晶体管中)和光生电池的元件 [silicon]——元素符号Si相对原子量为28.08653,在元素周期表中的lVA族(第四主族),第三周期。
晶体硅为钢灰色,无定形硅为黑色,密度2.4g/cm3,熔点1414℃,沸点2355℃,晶体硅属于原子晶体,硬而有光泽,有半导体性质。硅的结构与金刚石类似,是正四面体结构。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。硅在自然界分布极广,主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。地壳中,硅的含量在所有元素中含量仅次于氧,居第二。其形状分为结晶形和网状形
硅在元素周期表中处于金属元素和非金属元素之间,是很好的半导体,且高纯的单晶硅更是重要的半导体材料,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。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型和p型半导体结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。另外广泛应用的二极管、三极管、晶闸管和各种集成电路(包括我们计算机内的芯片和CPU)都是用硅做的原材料。
金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结,制成金属陶瓷复合材料,它耐高温,富韧性,可以切割,既继承了金属和陶瓷的各自的优点,又弥补了两者的先天缺陷。 可应用于军事武器的制造第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时摩擦产生的高温,全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。
光导纤维通信,最新的现代通信手段。用纯二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纤维,激光在玻璃纤维的通路里,无数次的全反射向前传输,代替了笨重的电缆。光纤通信容量高,一根头发丝那么细的玻璃纤维,可以同时传输256路电话,它还不受电、磁干扰,不怕窃听,具有高度的保密性。光纤通信将会使 21世纪人类的生活发生革命性巨变。
性能优异的硅有机化合物。例如有机硅塑料是极好的防水涂布材料。在地下铁道四壁喷涂有机硅,可以一劳永逸地解决渗水问题。在古文物、雕塑的外表,
涂一层薄薄的有机硅塑料,可以防止青苔滋生,抵挡风吹雨淋和风化。天安门广场上的人民英雄纪念碑,便是经过有机硅塑料处理表面的,因此永远洁白、清新。 自然界中长石、云母、黏土、橄榄石、角闪石等等都是硅酸盐类;水晶、玛瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。
在生活中我们身边有很多关于硅的,它为人类做出很多贡献,造福人类
浅谈数学在生活中的应用
数学知识源于生活,又在生活的其础上总结出数学规律。下面从三个方谈谈数学知识在生活中的应用。
一、让学生学习数学,可从他们已有的经验和已有的知识出发,有目的的,合理地创设出一些贴近学生生活实际的问题情境,把生活中的实际问题抽象成有兴趣的数学问题,只要引起学生的兴趣,就会大大增加学生的求知欲,学生就会主动地去开启智慧之门。
例如,在学习归一应用题时,可让学生练习。“使用139全球通手机,月租费50元,每分钟通话费0.4元;而用136神州行手机,没有月租费每分钟通话费0.6元,每月计费150元以上,若他要换用全球通手机合算吗?”这个题目,内容很贴近学生的现实生活。通过让学生计算,既是让学生对所学知识的巩固,又很好地创造了生活的新方法,激发了学生学习的兴趣。又例如,在学习“圆的面积”的时候,可以设置疑问。“为什么自来水的管道是圆形的而不是长方形的”、“你们有没有见过正方形的自来水管”,这样一个带有生活常识的问题。一提出,学生马上对它充满兴趣,交头接耳,议论纷纷,这样使教材的内容融入趣味的生活情节中,让学生带着兴趣去学习新知识,使学生尝试成功的喜悦,诱发学生再次学习的兴趣。
二、把数学知识应用于生活,解决实际问题。使学生了解课堂上的数学教学中,除了要讲清概念外,使学生正确理解各个知识点和概念,更要注意知识的实用性,在练习的过程中,要把数学知识用到实际中来,要从多方面来考虑数学问题,来打开学开学生的眼界,增
加学生信息量,了解生活实际。
例如,每辆卡车可载36名士兵,现在有1128个士兵需要用卡车送到练营地,问需要多少辆卡车?乍一看,这是个很简单的除法应用题,测试的结果也表明,有70%的学生正确地完成了计算,即得出了 1128÷36=31??12。然而,只有23%的学生给出了32这一正确的答案,这说明了什么问题呢?这说明了学生没有把这一问题看成是真正的问题,没有从实际生活的角度去想这个问题,而只是把题目看成是虚构的数学问题,为了练习而杜撰的故事。他们所做的事就是进行计算把得数写出来,这也是一些学生的通病,只注重机械练习,而很少考虑其他问题。我们的数学要加强真实感,要把所学的知识用于解决实际问题,学数学要为生活服务,从而来增加学生的数学意识。
三、从数学实践活动入手,拓展数学视野,开展数学实践活动,可以让学生体验到数学在生活中的应用,对于培养学生学习数学的兴趣、爱好、有着十分积极的意义。
例如,在教学中,让学生到操场上去走走、跑跑、测测、量量,让学生感受50米、100米、400米的距离,并让学生辨别步测与目测的差别;让学生到食堂去看看、称称,根据各种水果、蔬菜的重量,使学生去感受100克、1千克、10千克的实际重量等等,这些活动深受学生的喜爱,不仅可获得数学知识,还能培养学生的数学意识,对数学学习充满乐趣。
总知,学生学习的数学知识是从生产和生活中总结出来的,数学教学要尽量从学生熟悉的生活实例出发去引导学生进行学习,更要让
学生知道数学学习的目的,为了增强解决生产和生活中出现的实际问题的能力,数学教学必须与实际相结合。
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