拥有玛瑙、水晶和沙子等多重身份，地壳第二大元素有何神奇魅力

硅（Silicon），旧称矽，是地壳中第二丰富（仅次于氧）的元素。在自然界中很难看到单质硅，它大多以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式存在。多彩的玛瑙，海岸边的沙子，美丽的水晶，亮晶晶的蛋白石，奇特的碧石，致密坚硬的燧石等，它们的主要成分本质都是二氧化硅。

硅原子的核外电子排布如图：最外层的4个价电子，使得硅原子之间以共价键结合，对硅的导电性等方面起着主导作用。由于共价键比较稳定，因此硅具有较高的熔点，化学性质比较稳定，常温下很难与其他物质（除氟化氢和碱液以外）发生反应；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，具有半导体性质，因此使得硅单质的用途非常广泛：

一是在工业领域应用。由于硅单质的耐热性和耐腐蚀性都比较强，因此可以用它来制造电子元件，如集成电路，并用作电缆绝缘材料。此外，硅单质还可以用于制造烧结砖，绝缘护套，耐高温材料和汽车零件等;其衍生化合物可用作建筑材料，如铝石榴石膏、硅玻璃、硅橡胶等。

二是在农业领域应用。硅是植物所吸收养分中的重要元素之一，以硅单质为原料制造的水溶肥或根管肥料，能有效提升植物的生长发育，增强作物的抗病能力。此外，硅单质还可以用来改善土壤的质量，增加养分的吸收率，以提高作物的产量和质量。

三是在医药领域应用。硅是人体容易吸收的元素，也可替代某些金属元素，能够增强人体的免疫力和抗病能力。硅单质可以用来制造药物和药物辅料，还可以用作血液稀释剂、人体植入物等，可以有效改善人体健康状况。

总体来讲，硅单质不仅具有抗热、抗腐蚀和耐磨性等特性，而且能够改善人体的健康状况。主要用来制作高纯半导体、耐高温材料、光导纤维通信材料、有机硅化合物、合金等，被广泛应用于电子电气、建筑、化工、食品、医疗、农业等行业，在现代社会有着广泛的应用。如果将二氧化硅制作成为纳米级的无机新材料，它的功能性和作用也将发生翻天覆地的变化，为新质生产力发展，社会进步，科学创新提供更多的无限可能。