作者由金刚石和石墨想到了什么?金刚石和石墨这篇文章告诉我们什么道理?
1796年,英国伦敦有一位化学家,别出心裁地燃烧钻石,闪光的宝石竟变成了二氧化碳气体!这使他获得了一个真理:金刚石是碳的化身。20世纪初,科学家们又证明石墨和碳是一家。从此证明了坚硬的金刚石与软、脆的石墨、木炭是“孪生兄弟”。
人们总以为光彩夺目的金刚石最贵重,其实这是带杂质的金刚石。纯净的金刚石应该是无色透明的。金刚石比同体积的水重三倍半,又硬得出奇,可以用来刻划玻璃和制作钻机的钻头,开采石油。
石墨是松软的、不透明的灰黑色细鳞片状的晶体,它同金刚石恰恰相反,是最软的矿物之一。把石墨和粘土混合,就可以用来做铅笔芯。掺的粘土越多,铅笔芯越硬。干电池中的碳精棒,也是它的一种“化身”。
炭黑是极细的碳粉末,是比较纯粹的无定形碳。它在黑色的油墨里充当了颜料的“主角”。
金刚石、石墨和炭黑有各自不同的外貌,却都是一种元素——碳构成的。科学家把这类由同种元素构成的不同性质的物质,叫做同素异形体。
为什么由同一种碳原子组成的物质,外貌、性质却大不相同呢?科学家研究后,发现原来是由于原子的排列形式不一样引起的。金刚石结构中,每一个碳原子周围有四个碳原子,距离都是相等的,原子之间组成一个强有力的整体。而石墨内部的一个碳原子同相邻的四个原子间的距离是不相等的。离得较远的两原子之间的“拉力”较弱,容易断裂“分手”,这样,金刚石和石墨就出现了硬和软的不同“个性”。
在化学王国里,同素异形的例子很多,磷、硫等都有同素异形现象。几种不同性状的单质,虽然它们都是由同种元素构成,但其中原子的排列形式是不同的。
石墨和金刚石是碳元素的两种单质,互为同素异形体,区别有结构不同,物理性质不同,用途不同。造成它们不同的原因是组成它们的碳原子和碳原子之间的成键方式不同。
区别:
一、结构不同
1、金刚石
金刚石结构分为;等轴晶系四面六面体立方体与六方晶系钻石。
在钻石晶体中,碳原子按四面体成键方式互相连接,组成无限的三维骨架,是典型的原子晶体。每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体。由于钻石中的C-C键很强,所以所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以钻石不仅硬度大,熔点极高,而且不导电。
在工业上,钻石主要用于制造钻探用的探头和磨削工具,形状完整的还用于制造手饰等高档装饰品,其价格十分昂贵。
2、石墨
石墨是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体。在晶体中同层碳原子间以sp2杂化形成共价键,每个碳原子与另外三个碳原子相联,六个碳原子在同一平面上形成正六边形的环,伸展形成片层结构。
在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨道,它们互相重叠,形成离域的π键电子在晶格中能自由移动,可以被激发,所以石墨有金属光泽,能导电、传热。由于层与层间距离大,结合力(范德华力)小,各层可以滑动,所以石墨的密度比金刚石小,质软并有滑腻感。
二、物理性质不同
1、金刚石
摩氏硬度10,新摩氏硬度15,显微硬度10000kg/mm2,显微硬度比石英高1000倍,比刚玉高150倍。金刚石硬度具有方向性,八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度,菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。
依照摩氏硬度标准(Mohs hardness scale)共分10级,钻石(金刚石)为最高级第10级;如小刀其硬度约为5.5、铜币约为3.5至4、指甲约为2至3、玻璃硬度为6。
2、石墨
石墨质软,为黑灰色,有油腻感,可污染纸张。硬度为1~2,沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3~5。比重为1.9~2.3。比表面积范围集中在1-20m2/g,在隔绝氧气条件下,其熔点在3000℃以上,是最耐温的矿物之一。它能导电、导热。
三、用途不同
1、金刚石
地质钻头和石油钻头金刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石、修整器用金刚石、玻璃刀用金刚石、硬度计压头用金刚石、工艺品用金刚石。
若涂在音响纸盆上,音箱音质会大为改善。
2、石墨
在钢铁工业,石墨耐火材料用于电弧高炉和氧气转炉的耐火炉衬、钢水包耐火衬等; 石墨耐火材料主要是整体浇铸材料、镁碳砖和铝石墨耐火材料。石墨还用于粉末冶金和金属铸造成膜材料,石墨粉加入到钢水中增加钢的碳含量,使高碳钢具有许多优异性能。
参考资料来源:百度百科-金刚石
参考资料来源:百度百科-石墨
普普通通的石墨能变成“不可战胜”的金刚石?确实如此,不过,除了高温,还要加上五万到十万个大气压才行。
自然界这样,人之成才亦是如此,那些平平常常的“石墨”变成闪闪发光的“金刚石”,离开压力,几乎也是不成的。肩负重任,往往有利于励志勤勉,成就事业;一身轻松,常常得过且过,不思进取。压力对于成才的“催化”作用是显而易见的。
要成才,当务之急是自觉地自己负重、加压。你不是想由“石墨”变成“金刚石”吗?不是想出类拔萃吗?内因作用是关键,主观的努力切勿低估。这是变化的根本。粘土能变成金刚石吗?当然不能。石墨和金刚石如若并非都由碳原子组成,石墨也无法变成金刚石。同样:一个人有着强烈的求变欲望,自增压力,经受磨炼,自觉地将民族振兴当作人民这个“上天”降给自己的大任,从而在四化大业这块硎石上砥砺自己,投身实践,才会有从“石墨”向“金刚石”转化的一天。
诚然,人人都想成为“金刚石”般的人才,但是,“靡不有初,鲜克有终”。人们从事任何一件事情,一般都会好开头,但能够坚持到底,善始善终的,有几人呢?因而,有承受持久压碎的思想,才可能有持久的热力与劲头。这个道理似乎人人都明白,但从知到行,却有一段漫长的距离,有些人也许一生一世都没有走到头,没有什么作为。他们的人生之旅太轻松,活得太潇洒。他们也许有过压力,但那是一阵子,他们即使有过美好的计划、粉色的理想,但不是胎死腹中,就是夭折途中。能够持久地承受压力,才会成才;否则,只能成“柴”。
压力无所不在,无时不有,回避不了,躲闪不得。重压之下,精神萎靡、畏缩不前的不乏其人,但笑迎压力,变压力为动力,创造令人折服的业绩的,也是大有人在的。可以这样说,每一位登上各自事业高峰的人,他们经受的压力总是同成就成正比的,压力就是他们的动力。古往今来,概莫能外。
“金刚石”号称“硬度之王”,但“山外有山,天外有天”。据报道,有一种氮硼化合物,居然能划破金刚石。做学问,干事业,“到顶”的思想是有害的。即使一位杰出的人才,也还存在加压的问题。这是继续前进的需要。
做人要能屈能伸,
都是碳,你能想到什么
读了石墨和金刚石,我明白了什么?
明白了有压力才能从石墨变成金刚石。
为什么一克金刚石和一克石墨所含原子数相同
一克金刚石和一克石墨所含原子数相同的原因:金刚石和石墨都是由碳原子组成的,他们是同素异形体,同位素的是质子数相同,中子数不同的原子之间互称为同位素。等质量的金刚石和石墨都是同物质的量的。金刚石中碳原子和碳原子之间是西格玛键连接,共有4个西格玛键。但是石墨是3个西格玛键和一个大派键...
石墨和金刚石哪个更稳定
1. 引言 石墨和金刚石都是由碳元素构成的物质,都具有很高的硬度和热稳定性。在日常生活中,我们可能更常见到金刚石,因为它被广泛应用于珠宝和切割工具等领域。但是,就稳定性而言,石墨和金刚石哪个更稳定呢?本文将探讨这个问题。2. 石墨和金刚石的结构 石墨和金刚石都是由碳元素组成的晶体结构,但...
阅读<<石墨与金刚石>>.联系田晓菲和贾里的成长道路,说说你从中发现了什...
无论是田晓菲还是贾里,要想实现自己的远大理想,都需要踏踏实实地不懈努力。反过来,如果贾里把伟人梦分解为若干个阶段性目标,也是会不断尝到成功的喜悦的。这正像无比坚硬且具有“耀眼的光泽”的金刚石,与普通的石墨一样,“都是结晶碳”,只不过是由于一定的大气压和高温,使“前者的原子排列比...
金刚石和石墨是同分异构体吗
金刚石和石墨不是同分异构体,金刚石和石墨属于同素异形体。同分异构体指的是分子式相同的但结构不同的物质,而同素异形体指的是组成元素相同但形态不同的单质。石墨是层状的结构,就一个片层而言,每1个碳原子会与其周围的3个碳原子通过强烈的相互作用紧密结合,“紧密结合”的两个碳原子之间的距离...
石墨与金刚石的本质区别是什么?
金刚石和石墨中的的每个C原子都以化学键与其他C原子相连。而C60以60个C原子为单位形成一个球,以上的C原子间是化学键,球与球之间没有化学键。金刚石是最为坚固的一种碳结构,其中的碳原子以晶体结构的形式排列,每一个碳原子与另外四个碳原子紧密键合,成空间网状结构,最终形成了一种硬度大、活性...
由C(金刚石)===C(石墨) △H = -1.9KJ.mol -1可知,金刚石比石墨稳定...
由C(金刚石)===C(石墨) △H = -1.9KJ.mol -1可知,金刚石比石墨稳定。 这句话不对!原因是相同质量的金刚石和石墨,金刚石体系所含能量高一些,转化到石墨时放热。能量越高越不稳定,所以金刚石不及石墨稳定,只是通常条件下这种相对不稳定的性质不能体现。
金刚石晶胞和石墨结构的联系是什么呢?
1、碳原子分数坐标:顶点(0,0,0);面心 (1\/2,1\/2,0);(0,1\/2,1\/2);(1\/2,0,1\/2);内部4个 (1\/4,1\/4,1\/4);(3\/4,3\/4,1\/4);(3\/4,1\/4,3\/4);(1\/4,3\/4,3\/4);2、C-C键的键长:a*3^0.5\/4=154.5pm 3、密度:ρ=MZ\/NaV=12...
金刚石和石墨是同位素吗
金刚石和石墨不是同位素,而是同素异形体。同素异形体是指由同样的单一化学元素组成,因排列方式不同,而具有不同性质的单质。同素异形体之间的性质差异主要表现在物理性质上,化学性质上也有着活性的差异。例如磷的两种同素异形体,红磷和白磷,它们的着火点分别是240和40摄氏度,但是充分燃烧之后的产物...
金刚石石墨性质的差别是由于它们结构不同及碳原子的什么和什么不同
考点: 碳元素组成的单质 有关元素化合价的计算 专题: 碳单质与含碳化合物的性质与用途 分析: 由金刚石、石墨的结构示意图可以看出,它们的碳原子的排列方式不同,从而导致它们的化学性质相似,物理性质差异很大. 金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质,金刚石中的碳原子的排列方式...
盈竹太得: 璀璨夺目的金刚石与黑不溜秋的石墨有天壤之别,然而,化学家的结论却令人惊异:金刚石与石墨一样,都是由碳原子构成,并且,石墨竟能变成金刚石. 普普通通的石墨能变成“不可战胜”的金刚石?确实如此,不过,除了高温,还要加上五...
蓬安县17729509316: 金刚石和石墨这个短文主要写了什么 - ?
盈竹太得: 金刚石的坚强,石墨的温柔,但它们不是一成不变的,石墨在高温高压下它反而会变的跟金刚石一样的坚强,当然最终它们在空气中同样经不起高温的考验,而消失得无影无踪.
蓬安县17729509316: 金刚石与石墨是什么? - ?
盈竹太得: 1796年,英国伦敦有一位化学家,别出心裁地燃烧钻石,闪光的宝石竟变成了二氧化碳气体!这使他获得了一个真理:金刚石是碳的化身.20世纪初,科学32313133353236313431303231363533e78988e69d8331333366306463家们又证明石...
蓬安县17729509316: 根据金刚石和石墨特点,联想自己的人生 - ?
盈竹太得: 人生的两面,金刚石代表坚韧不拔,石墨代表润滑剂,联想你自己,
蓬安县17729509316: 金刚石和石墨有什么联系和区别?造成它们不同的原因是什么? - ?
盈竹太得: 石墨和金刚石是碳元素的两种单质,互为同素异形体,区别有结构不同,物理性质不同,用途不同.造成它们不同的原因是组成它们的碳原子和碳原子之间的成键方式不同. 区别: 一、结构不同 1、金刚石 金刚石结构分为;等轴晶系四面六...
蓬安县17729509316: 石墨和金刚石的性质的用途 - ?
盈竹太得: 石墨由于其特殊结构,而具有如下特殊性质: 1) 耐高温型:石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经超高温电弧灼烧,重量的损失很小,热膨胀系数也很小.石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍. 2) 导电...
蓬安县17729509316: 金刚石和石墨 - ?
盈竹太得: 金刚石是面心立方结构,并且有一半的四面体间隙中有碳原子,1个C原子与4个C原子相连,1mol金刚石含有2molC-C键 而石墨是平面层状结构,每层都是6边形组成的,每个C原子与3个C原子相连,1mol石墨含有1.5molC-C键
蓬安县17729509316: 石墨与金刚石的读后感二百字 - ?
盈竹太得: 伟人和天才天生比平常人多什么,他们原本都像那黑黑的石墨,伟人和天才之所以以后会发出金刚石般的光彩.正是由干他们在逆境中锻炼过,承受了平常人承受不了的困难和打击.那么,我们作为一个不比他人少什么人,为什么甘居黑黑的石墨而不去努力作一颗璀璨夺目的金刚石呢?
蓬安县17729509316: 石墨和金刚石有什么联系 - ?
盈竹太得: 金刚石和石墨的化学成分都是碳(C),科学家们称之为“同质多像变体”,也有人称“同素异形体”.从这种称呼可以知道它们具有相同的“质”,但“形”或“性”却不同,且有天壤之别,金刚石是目前最硬的物质,而石墨却是最软的物质...
蓬安县17729509316: 阅读<<石墨与金刚石>>.联系田晓菲和贾里的成长道路,说说你从中发现了什么(200字?) - ?
盈竹太得: 如果把为人比作金刚石,那么伟人与一般人也有相似之处,即本来都是“普通人”,只不过伟人承受过更大的压力,经受过跟严...