硅是重要的半导体材料，构成现代电子工业的基础．请回答下列问题：（1）硅原子中能量最高的电子处在_____

（1）原子中，离原子核越远的电子层其能量越高，所以Si原子中M电子层能量最高；该原子中含有3个s轨道、6个p轨道，一共有9个轨道，M层电子占有的原子轨道数为3，故答案为：M；3；

（2）硅晶体和金刚石晶体类似都属于原子晶体，硅原子之间以非极性共价键结合，单质硅是正四面体结构，14克单晶硅中存在Si-Si键的数目是

14g

28g/mol

×2NA=NA，故答案为：b； NA；

（3）SiH4在氧气中燃烧生成二氧化硅和水，方程式为：SiH4+O2 

点燃  .

SiO2+2H2O，故答案为：SiH4+O2 

点燃  .

SiO2+2H2O；

（4）根据元素周期律，非金属性C＞Si，则它们的气态氢化物的热稳定性CH4＞SiH4，

故答案为：非金属性C＞Si，它们的气态氢化物的热稳定性CH4＞SiH4；

（5）1200℃时发生反应为2（CaO?MgO）（s）+Si（s）?Ca2SiO4 （l）+2Mg（g），此时镁以蒸气的形式逸出，使平衡向正反应方向移动，使得化学反应能发生，故答案为：1200℃时反应生成的镁以蒸气的形式逸出，使平衡向正反应方向移动；

（6）a．化学平衡是动态平衡，反应物不再转化为生成物，则是证明反应结束的，故错误；

b．炉内Ca2SiO4与CaO?MgO的质量比保持不变，达到了平衡，故正确；

c．反应放出的热量不再改变，证明正逆反应速率是相等的，各个组分的浓度不随时间的变化而改变，故正确；

 d．单位时间内，n（CaO?MgO）消耗：n（Ca2SiO4）生成=2：1，不能证明正逆反应速率相等，故错误．

Mg的生成速率v=

b 96 × 1 2

at

=

0.5b

96at

 mol/（L?min），

故答案为：bc；

0.5b

96at

 mol/（L?min）．

在可预见的将来，单晶硅仍是电子工业的首选材料，但砷化镓这位半导体家族新秀已迅速成长为仅次于硅的重要半导体电子材料。砷化镓在当代光电子产业中发挥着重要的作用，其产品的50％应用在军事、航天方面，30％用于通信方面，其余的用于计算机和测试仪器。

砷化镓材料的特殊结构使其具备吸引人的优良特性。根据量子力学原理，电子的有效质量越小，它的运动速度就越快，而砷化镓中电子的有效质量是自由电子质量的1／15，只有硅电子的1／3。用砷化镓制成的晶体管的开关速度，比硅晶体管快1～4倍，用这样的晶体管可以制造出速度更快、功能更强的计算机。因为砷化镓的电子运动速度很高，用它可以制备工作频率高达1010赫兹的微波器件，在卫星数据传输、通信、军用电子等方面具有关键性作用。实际上，以砷化镓为代表的Ⅲ一Ⅳ族半导体，其最大特点是其光电特性，即在光照或外加电场的情况下，电子激发释放出光能。它的光发射效率比其他半导体材料高，用它不仅可以制作发光二极管、光探测器，还能制作半导体激光器，广泛应用于光通信、光计算机和空间技术，开发前景令人鼓舞。

与任何半导体材料一样，砷化镓材料对于杂质元素十分敏感，必须精细纯化。和硅、锗等元素半导体不同的是它还要确保准确的化学配比，否则将影响材料的电学性质。

基于以上原因，砷化镓单晶的制备工艺复杂，成本高昂。我国曾在人造卫星上利用微重力条件进行砷化镓单晶的生长，取得了成功。此外。薄膜外延生长技术，可以精确控制单晶薄膜的厚度和电阻率，在制备半导体材料和器件中越来越受到重视。

短短十几年，仅美国研究和开发的砷化镓产品已逾千种。根据90年代末国际砷化镓集成电路会议的预测，砷化镓集成电路的市场销售额将每年翻一番，形成数十亿美元的规模。砷化镓及其代表的Ⅲ一Ⅳ族化合物半导体家族均身怀绝技，有待于进一步开发。

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