初中化學知識點:金剛石、石墨、C60的結構和用途

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 初中化學 來源: 高中學習網


金剛石:
金剛石俗稱“金剛鉆”。也就是我們常說的鉆石,它是一種由純碳組成的礦物。金剛石是自然界中最堅硬的物質。金剛石的用途非常廣泛,例如:工藝品、工業(yè)中的切割工具。碳可以在高溫、高壓下形成金剛石。


石墨:
石墨是元素碳的一種同素異形體,每個碳原子的周邊連結著另外三個碳原子(排列方式呈蜂巢式的多個六邊形)以共價鍵結合,構成共價分子。由于每個碳原子均會放出一個電子,那些電子能夠自由移動,因此石墨屬于導電體。石墨是其中一種最軟的礦物,它的用途包括制造鉛筆芯和潤滑劑。


C60:
C60分子是一種由60個碳原子構成的分子,它形似足球,因此又名足球烯。(C60這種物質是由C60分子組成的,而不是由原子構成的。) C60是單純由碳原子結合形成的穩(wěn)定分子,它具有60個頂點和32個面,其中12個為正五邊形,20個為正六邊形。其相對分子質量約為720。

金剛石,石墨,碳60性質及用途比較













































名稱金剛石石墨碳60
外觀純凈無色透明,正八
面體形狀的晶體
深灰色,有金屬光澤,不
透明的細鱗片狀的固體,
質軟,有滑膩感
分子型似足球狀,
有金屬光澤,其微晶
粉末呈黃色
結構模型
導電性幾乎不導電良好幾乎不導電
硬度天然存在的最硬物質質軟 質脆
導熱性很差良好很差
熔點很高很高較低
用途鉆頭,刻刀,裝飾品電極,鉛筆芯,潤滑劑制備新材料,新配
件,醫(yī)學應用
區(qū)別與聯系金剛石、石墨,C60,,的物理性質有很大差異,原因是這些單質中碳原子的排列方式不同,但由于它們都是由碳元素組成的單質,故化學性質相同。金剛石與石墨通過化學反應可以相互轉變。



人造金剛石:
20世紀80年代,人們發(fā)現人造金剛石在半導體制造行業(yè)具有廣泛的應用前景。因為計算機芯片的基體材料—硅的導熱性不好,這成為進一步提高芯片性能的難題。而金剛石在導熱性方而遠遠超過硅(甚至超過銅和銀),于是它成了芯片基體材料的最佳選擇。正是這種需求推動了人造金剛石的研究。

碳纖維:
碳纖維是一種纖維狀碳材料,它是將有機纖維與塑料樹脂結合在一起,放在惰性氣氛中,在一定壓強下加強熱、炭化而成的。碳纖維是一種強度比鋼大,密度比鋁小,比不銹鋼還耐腐蝕,比耐熱鋼還耐高溫,又能如銅那樣導電,具有電學、熱學和力學性能的新型材料。用碳纖維與塑料制成的復合材料,可以代替鋁合金來制造飛機。制成的飛機,不僅輕巧,而且消耗動力少、推力大、噪音小。用碳纖維制電子計算機的磁盤,能提高計算機的貯存量和運算速率。用碳纖維增強塑料來制造衛(wèi)星和火箭等宇宙飛行器,機械強度高,質量小,可節(jié)省大量的燃料?傊锰祭w維或碳纖維增強的塑料、玻璃、陶瓷和金屬等材料來代替鋼材和合金等,在化工、機電、造船,特別是飛機制造、宇航器材等領域中有廣泛的應用。


相關初中化學知識點:二氧化碳對環(huán)境的影響

對環(huán)境的影響:
主要是溫室效應。因為二氧化碳具有保溫的作用,會逐漸使地球表面溫度升高。近100年,全球氣溫升高0.6℃,照這樣下去,預計到21世紀中葉,全球氣溫將升高1.5——4.5℃。由溫室效應所引起的海平面升高,也會對人類的生存環(huán)境產生巨大的影響。兩極海洋的冰塊也將全部融化。所有這些變化對野生動物而言無異于滅頂之災。
大家要共同愛護環(huán)境,保護人類賴以生存的地球母親。

CO2的產生:
⑴凡是有機物(包括動植物)在分解、發(fā)酵、腐爛、變質的過程中都可釋放出CO?。
⑵石油、石臘、煤炭、天然氣燃燒過程中,也要釋放出CO?。
⑶石油、煤炭在生產化工產品過程中,也會釋放出CO?。
⑷所有糞便、腐植酸在發(fā)酵,熟化的過程中也能釋放出CO?。
⑸所有動物在呼吸過程中,都要吸氧氣吐出CO?。
⑹所有綠色植物都吸收CO?釋放出氧氣,進行光合作用。CO?氣體,就是這樣,在自然生態(tài)平衡中,進行無聲無息的循環(huán)。
⑺一切工業(yè)生產,城市運轉,交通等都離不開排放二氧化碳。

危害:
現在地球上氣溫越來越高,是因為二氧化碳增多造成的。因為二氧化碳具有保溫的作用,現在這一群體的成員越來越多,使溫度升高,近100年,全球氣溫升高0.6℃,照這樣下去,預計到2 二氧化碳的危害二氧化碳的危害(7張)1世紀中葉,全球氣溫將升高1.5——4.5℃。海平面升高,也是二氧化碳增多造成的,近100年,海平面上升14厘米,到21世紀中葉,海平面將會上升25——140厘米,海平面的上升,亞馬遜雨林將會消失,兩極海洋的冰塊也將大部分融化。所有這些變化對野生動植物而言無異于滅頂之災。 空氣中一般含有約0.03%二氧化碳,但由于人類活動(如化石燃料燃燒)影響,近年來二氧化碳含量猛增,導致溫室效應、全球氣候變暖、冰川融化、海平面升高……旨在遏制二氧化碳過量排放的《京都議定書》已經生效,有望通過國際合作遏制溫室效應。
二氧化碳的濃度達到1%以上,就會使人頭暈目眩。達到4~5%,人便會惡心嘔吐,呼吸不暢。超過10%,人便會死亡。


相關初中化學知識點:一氧化碳的毒性

一氧化碳的毒性:
一氧化碳進入人體之后會和血液中的血紅蛋白結合,進而使血紅蛋白不能與氧氣結合,從而引起機體組織出現缺氧,導致人體窒息死亡。因此一氧化碳具有毒性。一氧化碳是無色、無臭、無味的氣體,故易于忽略而致中毒。常見于家庭居室通風差的情況下,煤爐產生的煤氣或液化氣管道漏氣或工業(yè)生產煤氣以及礦井中的一氧化碳吸入而致中毒。


一氧化碳的解毒:
輕微中毒者,應吸入大量新鮮空氣或進行人工呼吸。醫(yī)療上常用靜脈注射亞甲基藍進行解毒。

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