碳的同素異形體

化學(xué)基礎(chǔ)——無機(jī)化學(xué)Chemicalbasis學(xué)習(xí)目標(biāo)碳及其化合物性質(zhì)應(yīng)用?；瘜W(xué)基礎(chǔ)——無機(jī)化學(xué)Chemicalbasis碳硅及化合物1.碳的同素異形體由同一種元素組成的性質(zhì)不同的單質(zhì)稱為同素異形體。碳的同素異形體有金剛石和石墨，還有無定形碳如木炭、活性炭、焦炭和炭黑等?；瘜W(xué)基礎(chǔ)——無機(jī)化學(xué)Chemicalbasis⑴金剛石在窗上安裝玻璃時，常常需要把玻璃按照一定的大小裁下來。這時可用玻璃刀一劃，再用雙手一掰，玻璃馬上就會被裁成兩半。如果你見過玻璃刀，就會發(fā)現(xiàn)在玻璃刀的頭上鑲有一個小顆粒，它就是金剛石。從金剛石能用來裁玻璃的事實，就可推測金剛石一定很硬。事實上，金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)。純凈的金剛石是一種無色透明的、正八面體形狀的固體，含有雜質(zhì)的金剛石帶棕、黑等顏色。天然采集到的金剛石并不帶閃爍光澤，需要經(jīng)過仔細(xì)琢磨成許多面后，才成為璀燦奪目的裝飾品——鉆石。化學(xué)基礎(chǔ)——無機(jī)化學(xué)Chemicalbasis

堅硬是金剛石最重要的性質(zhì)。利用這個性質(zhì)，除可用金剛石劃玻璃外，還可用它切割大理石，加工堅硬的金屬，把它裝在鉆探機(jī)的鉆頭上，鉆鑿堅硬的巖層等。

知道金剛石的組成和結(jié)構(gòu)后，人們就設(shè)法制造人造金剛石。把石墨加熱到2000℃、加壓到5×109至1×1010帕和有催化劑存在的條件下，可以制出人造金剛石。1975年已制出每粒質(zhì)量為0.2克的人造金剛石。人造金剛石已使用在工業(yè)上?；瘜W(xué)基礎(chǔ)——無機(jī)化學(xué)Chemicalbasis⑵石墨石墨是一種深灰色的有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片狀固體。我們寫字用的鉛筆芯就是用不同比率的石墨粉末和粘土粉末混合而制成的。鉛筆芯在紙上劃過，會留下深灰色的痕跡，這說明石墨很軟。石墨是最軟的礦物之一。石墨具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，可以用來作電極。干電池中的電極就是用粘合劑把石墨粉末粘合而制成的?；瘜W(xué)基礎(chǔ)——無機(jī)化學(xué)Chemicalbasis金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，為什么它們的物理性質(zhì)有這么大的差異呢？經(jīng)過研究后知道，這是因為在金剛石和石墨里碳原子的排列不同，因此，它們的物理性質(zhì)有這么大的差異。金剛石的碳原子在空間構(gòu)成連續(xù)、堅固的骨架結(jié)構(gòu)，所以堅硬；而石墨的碳原子呈平面層狀結(jié)構(gòu)，層與層間作用力小，所以質(zhì)軟，有滑膩感。化學(xué)基礎(chǔ)——無機(jī)化學(xué)Chemicalbasis

木炭對于我們并不陌生。我國南方有些地方冬天有時用木炭來取暖，畫家也常用木炭來寫生。仔細(xì)觀察木炭，可以看到木炭是一種灰黑色的多孔性固體，燃燒時，產(chǎn)生的煙很少，火焰很小。用X射線研究，可以知道木炭主要是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的，