碳元素是自然界中分布最为广泛基础元素之一ppt课件

1、碳元素是自然界中分布最为广泛的根底元碳元素是自然界中分布最为广泛的根底元素之一。素之一。单质碳以两种晶型存在，即单质碳以两种晶型存在，即金刚石和石墨。平常所说的金刚石和石墨。平常所说的非晶态碳如木炭、焦炭、炭非晶态碳如木炭、焦炭、炭黑等实践上都有石墨的构造黑等实践上都有石墨的构造 碳单质概述碳单质金刚石石墨煤C60金刚石Diamond“扶南柬埔寨古称出金刚扶南柬埔寨古称出金刚虽铁椎击之亦不伤。虽铁椎击之亦不伤。 葛洪葛洪 diamond来自希腊文来自希腊文adamas，意，意思是思是“无敌。无敌。1796年，年，S.Tennant将金刚石熄灭成将金刚石熄灭成CO2，证明金刚石是由碳组成。证明金

2、刚石是由碳组成。v典型的原子晶体，每个碳原子以典型的原子晶体，每个碳原子以sp3杂化杂化轨道与另外四个碳原子构成共价单键轨道与另外四个碳原子构成共价单键CC键长键长15410-12m组成无限的组成无限的三维骨架。三维骨架。v属于立方晶系，空间群为属于立方晶系，空间群为O7hFd3m，晶胞参数晶胞参数a=356.688pm298K。金刚石晶体金刚石晶体除立方金刚石外，还有六方除立方金刚石外，还有六方金刚石已在陨石中找到，金刚石已在陨石中找到，也可由石墨制得，其碳原也可由石墨制得，其碳原子成键方式和子成键方式和CC键长均和键长均和立方金刚石类似。立方金刚石类似。性质性质v抗压强度高，耐磨性能好，而

3、且具有抗腐蚀、抗压强度高，耐磨性能好，而且具有抗腐蚀、抗辐射等优良性能。是天然存在最硬的物质。抗辐射等优良性能。是天然存在最硬的物质。v熔点是一切单质中最高的一种，高达熔点是一切单质中最高的一种，高达4100100K。v具有高对称性和高折射率，可以磨制成灿烂具有高对称性和高折射率，可以磨制成灿烂夺目的宝石，是贵重的装饰品。夺目的宝石，是贵重的装饰品。v高纯而完好的金刚石晶体是绝缘体高纯而完好的金刚石晶体是绝缘体 。来源金刚石金刚石天然形成天然形成人工合成人工合成静压法冲击波法晶种法人工合成金刚石时，用金属做催化剂，在合成人工合成金刚石时，用金属做催化剂，在合成的金刚石中残留有微量的金属，因此可

4、以鉴别的金刚石中残留有微量的金属，因此可以鉴别出金刚石是天然的还是人工合成的。出金刚石是天然的还是人工合成的。石墨Graphite graphite来自希腊文来自希腊文graphin，意思是，意思是“写，写，虽然人们早就运用石墨，虽然人们早就运用石墨，但直到但直到1779年年Scheele将它氧化成将它氧化成CO2后，才后，才证明它是碳。证明它是碳。石墨晶体石墨晶体 碳原子以平面三角形的成键方式组成由六元环拼碳原子以平面三角形的成键方式组成由六元环拼接的无限平面层形分子，这些分子再堆叠成石墨接的无限平面层形分子，这些分子再堆叠成石墨晶体晶体特点：既有共价键，又有非定域的大特点：既有共价键，又有

5、非定域的大键，还有分子键，还有分子间力，是一种混合间力，是一种混合 型的晶体型的晶体 六方石墨，又称六方石墨，又称石墨，其空间群为石墨，其空间群为D46hP63/mmc，晶胞参数为：，晶胞参数为：a=245.6pm，c=669.6pm 三方石墨，又称三方石墨，又称石墨。其空间群为石墨。其空间群为D53dR3m，晶胞参数为：晶胞参数为：a=363.5pm，=39o30。性质性质v石墨的层形构造使它在性质上具有鲜明石墨的层形构造使它在性质上具有鲜明的各向异性的各向异性 v层间易于滑动，很软，是良好的固体光层间易于滑动，很软，是良好的固体光滑剂滑剂v在与片层平行的方向有良好的导电导热在与片层平行的方向有良好的导电导热性质性质 来源来源合成石墨的合成石墨的方法随用途方法随用途和原料而定，和原料而定，但几乎