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初中化学知识点:金刚石、石墨、C60的结构和用

admin 人造钻石 2020年07月30日

  金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石,它是一种由纯碳组成的矿物。金刚石是自然界中最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛,例如:工艺品、工业中的切割工具。碳可以在高温、高压下形成金刚石。

  石墨是元素碳的一种同素异形体,每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子(排列方式呈蜂巢式的多个六边形)以共价键结合,构成共价分子。由于每个碳原子均会放出一个电子,那些电子能够自由移动,因此石墨属于导电体。石墨是其中一种最软的矿物,它的用途包括制造铅笔芯和润滑剂。

  C60分子是一种由60个碳原子构成的分子,它形似足球,因此又名足球烯。(C60这种物质是由C60分子组成的,而不是由原子构成的。) C60是单纯由碳原子结合形成的稳定分子,它具有60个顶点和32个面,其中12个为正五边形,20个为正六边形。其相对分子质量约为720。

  20世纪80年代,人们发现人造金刚石在半导体制造行业具有广泛的应用前景。因为计算机芯片的基体材料—硅的导热性不好,这成为进一步提高芯片性能的难题。而金刚石在导热性方而远远超过硅(甚至超过铜和银),于是它成了芯片基体材料的最佳选择。正是这种需求推动了人造金刚石的研究。

  碳纤维是一种纤维状碳材料,它是将有机纤维与塑料树脂结合在一起,放在惰性气氛中,在一定压强下加强热、炭化而成的。碳纤维是一种强度比钢大,密度比铝小,比不锈钢还耐腐蚀,比耐热钢还耐高温,又能如铜那样导电,具有电学、热学和力学性能的新型材料。用碳纤维与塑料制成的复合材料,可以代替铝合金来制造飞机。制成的飞机,不仅轻巧,而且消耗动力少、推力大、噪音小。用碳纤维制电子计算机的磁盘,能提高计算机的贮存量和运算速率。用碳纤维增强塑料来制造卫星和火箭等宇宙飞行器,机械强度高,质量小,可节省大量的燃料。总之,用碳纤维或碳纤维增强的塑料、玻璃、陶瓷和金属等材料来代替钢材和合金等,在化工、机电、造船,特别是飞机制造、宇航器材等领域中有广泛的应用。

  主要是温室效应。因为二氧化碳具有保温的作用,会逐渐使地球表面温度升高。近100年,全球气温升高0.6℃,照这样下去,预计到21世纪中叶,全球气温将升高1.5——4.5℃。由温室效应所引起的海平面升高,也会对人类的生存环境产生巨大的影响。两极海洋的冰块也将全部融化。所有这些变化对野生动物而言无异于灭顶之灾。

  ⑴凡是有机物(包括动植物)在分解、发酵、腐烂、变质的过程中都可释放出CO?。

  ⑹所有绿色植物都吸收CO?释放出氧气,进行光合作用。CO?气体,就是这样,在自然生态平衡中,进行无声无息的循环。

  现在地球上气温越来越高,是因为二氧化碳增多造成的。因为二氧化碳具有保温的作用,现在这一群体的成员越来越多,使温度升高,近100年,全球气温升高0.6℃,照这样下去,预计到2 二氧化碳的危害二氧化碳的危害(7张)1世纪中叶,全球气温将升高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世纪中叶,海平面将会上升25——140厘米,海平面的上升,亚马逊雨林将会消失,两极海洋的冰块也将大部分融化。所有这些变化对野生动植物而言无异于灭顶之灾。 空气中一般含有约0.03%二氧化碳,但由于人类活动(如化石燃料燃烧)影响,近年来二氧化碳含量猛增,导致温室效应、全球气候变暖、冰川融化、海平面升高……旨在遏制二氧化碳过量排放的《京都议定书》已经生效,有望通过国际合作遏制温室效应。

  二氧化碳的浓度达到1%以上,就会使人头晕目眩。达到4~5%,人便会恶心呕吐,呼吸不畅。超过10%,人便会死亡。

  一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合,进而使血红蛋白不能与氧气结合,从而引起机体组织出现缺氧,导致人体窒息死亡。因此一氧化碳具有毒性。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体,故易于忽略而致中毒。常见于家庭居室通风差的情况下,煤炉产生的煤气或液化气管道漏气或工业生产煤气以及矿井中的一氧化碳吸入而致中毒。

  轻微中毒者,应吸入大量新鲜空气或进行人工呼吸。医疗上常用静脉注射亚甲基蓝进行解毒。

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