硅原子

①基态硅原子的价层电子轨道表示式是                。

②$\rm Si$、$\rm P$、$\rm S$原子的第一电离能由小到大的顺序为                

；$\\rm Si\\lt S\\lt P$

①基态硅原子的价层电子排布为$\rm 3s^{2}3p^{2}$，价层电子轨道表示式是。

②同周期元素从左到右第一电离能增大，但由于$\rm P$的$\rm 3p$轨道处于半充满稳定状态，因此第一电离能大于相邻元素，则由小到大的顺序为$\rm Si\lt S\lt P$。

晶体硅

①晶体硅的熔点和硬度均低于金刚石，其原因是                。

②一定温度下，某体积为${v}\ \rm {cm}^{3}$，质量为$m\ \rm g$的晶体硅，其晶胞为立方体，如图$\rm 1$所示，边长为$a\ \rm nm(1\ nm={{10}^{-7}}\ cm)$，$\rm Si$的摩尔质量为$ M\ \rm g\cdot mo{{l}^{-1}}$，则阿伏加德罗常数${{N}_{\rm A}}=$                。

③下列能说明硅的晶体类型略向金属晶体过渡的是                。

$\rm a$．硅原子之间的相互作用具有方向性和饱和性

$\rm b$．硅有导电性，导电能力大于金刚石

晶体硅和金刚石都属于共价晶体，原子半径：$\\rm C\\lt Si$，键长：$\\rm C-C$键$\\rm \\lt Si-Si$键，键能：$\\rm C-C$键$\\rm \\gt Si-Si$键，键能越大，熔点越高、硬度越大；$\\dfrac{8Mv\\times {{10}^{21}}}{m{{a}^{3}}}\\ \\rm mo{{l}^{-1}}$；$\\rm b$

①晶体硅的熔点和硬度均低于金刚石，其原因是晶体硅和金刚石都属于共价晶体，原子半径：$\rm C\lt Si$，键长：$\rm C-C$键$\rm \lt Si-Si$键，键能：$\rm C-C$键$\rm \gt Si-Si$键，键能越大，熔点越高、硬度越大。

②根据晶胞结构，含有硅原子个数为$\rm \dfrac{1}{8}\times 8+\dfrac{1}{2}\times 6+1\times 4=8$，根据密度公式$\rho=\dfrac{m\ \rm g}{v\ \rm c{{m}^{3}}}=\dfrac{8\times M\ \rm g\cdot mo{{l}^{-1}}}{{{N}_{\rm A}}\ {\rm mo}{{\rm l}^{-1}}\times {{(a\times {{10}^{-7}})}^{3}}\rm \ c{{m}^{3}}}$可得：${{N}_{\rm A}}=\dfrac{8Mv}{m{{a}^{3}}\times {{10}^{-21}}}\ {\rm mo}{{\rm l}^{-1}}=\dfrac{8Mv\times {{10}^{21}}}{m{{a}^{3}}}\ \rm mo{{l}^{-1}}$。

③硅晶体中硅原子之间具有方向性和饱和性，金属晶体中金属键没有方向性和饱和性，故$\rm a$不选；金刚石是共价晶体，若硅有导电性，且导电能力大于金刚石，则可说明硅的晶体类型略向金属晶体过渡。

硅的含氧化合物

①二氧化硅中的硅氧四面体基本结构单元如图$\rm 2$所示，其中硅原子的杂化方式为                。

②自然界中的云母由片状的硅酸根离子和片间的金属离子构成层状结构。

$\rm i$．如图$\rm 3$所示，每个硅氧四面体通过共用$\rm 3$个氧原子分别与相邻的硅氧四面体连接，形成无限伸展的片状的硅酸根离子，其中硅原子和氧原子的个数比为                。

$\rm ii$．云母易被从片间撕开，原因是                。

$\\rm s{{p}^{3}}$杂化；$\\rm 2:5$；片内的共价键的强度大于片间的离子键等相互作用的强度

①二氧化硅中的硅为四面体构型，则杂化方式为$\rm sp^{3}$。

②$\rm i$．根据均摊法，一个硅氧四面体中，有$\rm 3$个氧原子被$\rm 2$个相邻$\rm Si$原子共用、$\rm 1$个氧原子只与$\rm 1$个硅原子结合，则$\rm Si:O=1:(3\times \dfrac{1}{2}+1)=2:5$。

$\rm ii$．云母由片状的硅酸根离子和片间的金属离子构成层状结构，片内为由共价键构成的硅酸根阴离子，片间为金属阳离子，硅酸根离子和金属离子通过离子键构成云母多层结构，离子键强度较低，而共价键强度较高，因此云母易被从片间撕开形成单层结构。