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1、,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,碳的同素異形體,Allotrope of carbon,碳的同素異形體Allotrope of carbon,同素異形體,同素異形體,是指由同樣的單一化學(xué)元素組成，但性質(zhì)卻不相同的單質(zhì)。同素異形體之間的性質(zhì)差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)上，化學(xué)性質(zhì)上也有著活性的差異。,例：,物質(zhì)名稱,化學(xué)性質(zhì),著火點(diǎn),外觀,毒性,白磷,活潑,40,淡黃色,有毒,紅磷,不活潑,240,紫紅
2、色,無(wú)毒,同素異形體同素異形體是指由同樣的單一化學(xué)元素組成，但性質(zhì)卻不,碳,碳是一種很常見的元素，它以多種形式廣泛存在于大氣和地殼和生物之中。碳單質(zhì)很早就被人認(rèn)識(shí)和利用，碳的一系列化合物,有機(jī)物更是生命的根本。,自然界中,C,的存在形式主要為氣態(tài)和固態(tài)。碳同素異形體指的是元素碳的同素異形體，即純碳元素所能構(gòu)成的各種不同的分子結(jié)構(gòu)。,碳的同素異形體,石墨,鉆石（金剛石）,C-60,（富勒烯、足球烯）,碳納米管,藍(lán)絲黛爾石,直鏈乙炔碳,無(wú)定形碳（內(nèi)部結(jié)構(gòu)為石墨）,碳碳是一種很常見的元素，它以多種形式廣泛存在于大氣和地殼和生,自然界中,C,的存在形式主要為氣態(tài)和固態(tài)。碳同素異形體指的是元素碳的同素異
3、形體，即純碳元素所能構(gòu)成的各種不同的分子結(jié)構(gòu)。,碳的同素異形體,石墨,鉆石（金剛石）,C-60,（富勒烯、足球烯）,碳納米管,藍(lán)絲黛爾石,直鏈乙炔碳,無(wú)定形碳（內(nèi)部結(jié)構(gòu)為石墨）,碳納米管,自然界中C的存在形式主要為氣態(tài)和固態(tài)。碳同素異形體指的是元素,生活中的應(yīng)用及明顯區(qū)別,鉆石及石墨,*鉆石是人類已知最硬的礦石；石墨卻是最軟的礦石之一。,*鉆石是終極的研磨劑；石墨卻是非常好的潤(rùn)滑劑。,*鉆石是一流的絕緣體；石墨卻是良導(dǎo)體。,*鉆石通常是透明的；石墨卻是不透光的。,*鉆石的結(jié)晶是六方晶系；石墨卻是立方晶系。,*鉆石的價(jià)值昴貴；石墨卻是普通。,不定形碳及碳納米管,*不定形碳是最容易合成的材料之一；
4、碳納米管卻需極端高昴的成本才能制得。,*不定形碳是完全等方向擴(kuò)展的材料；碳納米管卻是只有一個(gè)方向前后延伸的材料。,返回,生活中的應(yīng)用及明顯區(qū)別鉆石及石墨 返回,石墨,石墨,是一種深灰色有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片狀固體。石墨屬于混合型晶體，既有原子晶體的性質(zhì)又有分子晶體的性質(zhì)。質(zhì)軟，有滑膩感，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能。熔沸點(diǎn)高。石墨分子中每一個(gè)碳原子只與其他三個(gè)碳原子以共價(jià)鍵連接，以較強(qiáng)的力結(jié)合，形成了一種層狀的結(jié)構(gòu)，而層與層之間的結(jié)合力較小，因此石墨可以作為潤(rùn)滑劑。用途是制作鉛筆，電極，電車?yán)|線等。,返回,石墨石墨是一種深灰色有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片狀固體。石墨屬,金剛石,金剛石,是最為堅(jiān)固的一種
5、碳結(jié)構(gòu)，成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，最終形成了一種硬度大、活性差的固體。金剛石的熔沸點(diǎn)高，熔點(diǎn)超過,3500,，相當(dāng)于某些恒星表面溫度。在金剛石分子中，每一個(gè)碳原子都被另外四個(gè)碳原子包圍著，這些碳原子以很強(qiáng)的結(jié)合力連接在一起，形成了一個(gè)巨大的分子，由于鉆石中的,C-C,鍵很強(qiáng)，所以所有的電子都參與了共價(jià)鍵的形成，沒有自由電子，因此金剛石很堅(jiān)硬，是絕緣體。用途是作裝飾品，鉆頭材料等。,返回,金剛石金剛石是最為堅(jiān)固的一種碳結(jié)構(gòu)，成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，最終形成,C-60,（富勒烯）,C60,分子,具有芳香性，溶于苯呈醬紅色。可用電阻加熱石墨棒或電弧法使石墨蒸發(fā)等方法制得。,C60,有潤(rùn)滑性，可能成為超級(jí)潤(rùn)滑劑。金屬摻
6、雜的,C60,有超導(dǎo)性，是有發(fā)展前途的超導(dǎo)材料。,C60,還在半導(dǎo)體、催化劑、蓄電池材料和藥物等許多領(lǐng)域得到應(yīng)用。,C60,分子可以和金屬結(jié)合，也可以和非金屬負(fù)離子結(jié)合。富勒烯的成員還有,C78,、,C82,、,C84,、,C90,、,C96,等也有管狀等其他形狀。,返回,C-60（富勒烯）C60分子具有芳香性，溶于苯呈醬紅色?？捎?碳納米管,碳納米管,作為一維納米材料，重量輕，六邊形結(jié)構(gòu)連接完美，具有許多異常的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能。碳納米管主要由呈六邊形排列的碳原子構(gòu)成數(shù)層到數(shù)十層的同軸圓管。層與層之間保持固定的距離。并且根據(jù)碳六邊形沿軸向的不同取向可以將其分成鋸齒形螺旋型等三種。據(jù)有良好的
7、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，也是良好的光的介質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。,返回,碳納米,管,強(qiáng)度,高具有韌性、重量輕、比表面積大，性能穩(wěn)定，隨管壁曲卷結(jié)構(gòu)不同而呈現(xiàn)出半導(dǎo)體或良導(dǎo)體的特異導(dǎo)電性，場(chǎng)發(fā)射性能優(yōu)良。利用碳納米管可以制成高強(qiáng)度碳纖維材料和復(fù)合材料，如其強(qiáng)度為鋼的,100,倍，重量則只有鋼的,1/6,，被科學(xué)家稱為未來(lái)的“超級(jí)纖維”,碳納米管碳納米管作為一維納米材料，重量輕，六邊形結(jié)構(gòu)連接完美,藍(lán)絲黛爾石,藍(lán)絲黛爾石,和鉆石相同，也是由碳原子組成，但排列方式不同。模擬結(jié)果顯示，藍(lán)絲黛爾石可經(jīng)受的壓力比鉆石高,58%,，也就是比鉆石硬一半以上。藍(lán)絲黛爾石在自然界中很稀少。,鉆石又因晶體結(jié)構(gòu)及特性稱作六方,金剛
8、石。,藍(lán)絲黛爾石是一種六方晶系的金剛石，屬于碳同素異形體的一種構(gòu)形,，是流星,上的石墨在墜入地球時(shí)所形成。撞擊時(shí)的巨大壓力及熱量改變石墨構(gòu)形形成金剛石，卻又保留了石墨的平行六邊形晶格，并構(gòu)成了立方的六方晶格。,返回,藍(lán)絲黛爾石藍(lán)絲黛爾石和鉆石相同，也是由碳原子組成，但排列方式,直鏈乙炔碳,直鏈乙炔,碳，,也,稱線型碳，,碳的一種,同素異形體,，,具有碳,碳單鍵和三鍵交替,。是,已知天然最硬材料,金剛石的,40,倍，因此將是很好的納米,材料。,無(wú)定形碳,一般指木炭、焦炭、骨炭、糖炭、活性炭和炭黑等,。,基本用途,炭黑：黑色粉末，一般用于黑色顏料、制作墨汁、油墨及作橡膠的耐磨,增強(qiáng)劑,焦炭：淺灰,
9、色、多孔堅(jiān)硬固體，一般用于冶煉金屬以及生產(chǎn)水煤氣。,木炭：灰黑色、多孔性固體，一般用于燃料、火藥的,制作,活性炭,：黑色、多孔性顆?；蚍勰?，一般用于防毒面具中過濾空氣，,水凈化,返回,直鏈乙炔碳直鏈乙炔碳，也稱線型碳，碳的一種同素異形體，具有碳,拓展：石墨烯,石墨烯,是,一種二維晶體，最大的特性是其中電子的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到了光速的,1/300,，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了電子在一般導(dǎo)體中的運(yùn)動(dòng),速度。常見,的石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的，石墨的層間作用力較弱，很容易互相剝離，形成薄薄的石墨片。當(dāng)把石墨片剝成單層之后，這種只有一個(gè)碳原子厚度的單層就是石墨烯,。,石墨烯既是最薄的材料，也是最
10、強(qiáng)韌的材料，斷裂強(qiáng)度比最好的鋼材還要高,200,倍。同時(shí)它又有很好的彈性，拉伸幅度能達(dá)到自身尺寸的,20%,。,返回,拓展：石墨烯石墨烯是一種二維晶體，最大的特性是其中電子的運(yùn)動(dòng),總結(jié),碳的,同素異形體,它們,晶體結(jié)構(gòu)和鍵型都不同,。碳,同素異形體系統(tǒng)橫跨完全極端且十分不同的范圍?；瘜W(xué)性質(zhì)與物理性質(zhì)均有差異，以熟知的金剛石與石墨為例，金剛石每個(gè)碳原子與相鄰的四個(gè)碳原子以共價(jià)鍵連接，形成四面體,結(jié)構(gòu)。而,石墨中，碳原子呈層狀排列，每一層的碳原子以共價(jià)鍵連接形成平面,六邊形。,同素異形體的,不同性質(zhì)是由微觀結(jié)構(gòu)的不同所決定的。,返回,總結(jié)碳的同素異形體它們晶體結(jié)構(gòu)和鍵型都不同。碳同素異形體系統(tǒng),謝謝！,返回,謝謝！返回,
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