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石墨变成金刚石是物理变化还是化学变化？金刚石和石墨在一定条件下可以发生转化，这个转化是物理变化还是化学变化呢？我们可从以下几个方面的分析来回答这个问题。
1．化学变化的特征我们知道，化学变化通常叫做化学反应。
化学变化是变化时都生成了其他物质的变化。
物质通过化学反应转变为性质上完全不同的新物质，这就是化学变化的特征。
当石墨这种由碳组成的单质在一定的条件下变成金刚石时，虽然金刚石也是由碳组成的单质，但金刚石的性质和石墨大不相同（化学性质石墨比金刚石活泼些）；它是碳的另一种单质。
这就可见变化过程中金刚石是由石墨变成的新物质。
有新物质生成的变化，就不是物理变化。
2．晶体结构石墨转变为金刚石时，石墨晶体结构被破坏；石墨中层与层之间不牢固的结合力拉断或变动，或同时也将六角平面上各碳原子间的化学键和结合方式来个“大变动大改组”，使它们之间的结合按照金刚石的形式和要求，有规则地结合成为立方面心结构。
即由石墨的层状结构转变为金刚石的正四面体结构。
根据同一种物质只有一种结构的事实，石墨和金刚石是晶体结构不同的两种物质。
既然变化过程中由一种物质转变为另一种物质，就不是物理变化。
由此可见，物质由一种结构转变为另一种结构是个化学变化过程。
3．热效应一个化学反应在进行时，常伴有能量的变化，这个能量变化可以表现为光能、电能、机械能或热能等形式，而常表现为热能形式，有时要释放热量，有时则吸收热量。
金刚石在隔绝空气的条件下加热到1000℃，可转变为石墨：这个转变是个放热反应。
说明了在这个转变过程中发生化学反应时的能量转化为热的形式。
当石墨变成金刚石时就是一个吸收热能的化学反应。
因此，石墨在一定条件下转变为金刚石不是物理变化。
4．催化剂石墨转变为金刚石须在高温高压下进行，甚至在温度2000℃～4000℃和压强6万～12万个大气压下，这个转变速率仍然不大，还需用铬、铁和铂等作催化剂。
根据催化剂只能改变化学反应速率的原理，催化剂就不能改变物理变化的速率了。
金刚石化学成分：C。
常含有Cr、Mn、Ti、Mg、Al、Ca、Si、N、B等。
颜色：常见的为浅黄色、浅黄褐色、浅黄绿色、褐色，无色(浅黄白、白、优白)占有一定数量，玫瑰色、粉红色、浅蓝色、绿色、黑色、茶色十分稀少。
透明度：无色及浅色金刚石均成透明状，在无色中的白、优白金刚石测定透过率达95%以上，深色金刚石及具毛玻璃蚀象的透明度减弱呈现半透明状，当金刚石中包体含量增加亦影响透明度。
硬度：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。
密度：金刚石密度与金刚石晶体中的包含物密切相关，无色透明质纯的金刚石密度为3.52g/cm3，当具有包含物时密度为3.44~3.53g/cm3。
导电性：绝大多数金刚石是电介质，电阻率：5×104Ω.cm，Ⅰ型及Ⅱ型(Ⅱa)金刚石为绝缘体，比电阻>1016Ω.cm，I型(H b)金刚石为P型半导体，比电阻10~103Ω.cm，温度上升到600℃或下降到-150℃时，电阻提高。
刚度、强度：金刚石具有极大的弹性模量，是自然界最高的磨削材料，弹性模量达90000kg/mm。
摩擦系数小，有极高的抗磨能力，因此在金刚石选矿中利用这一特性，采用球磨机、锥形磨矿机来分离金刚石。
但金刚石极脆，不能承受正向的外力撞击。
熔点：金刚石熔点达4000℃，在空气中燃烧温度为850~1000℃，在纯氧中720~800℃燃烧，金刚石发出浅蓝色火焰，并转化成二氧化碳。
化学稳定性：化学性质非常稳定，在酸、碱中均不分解，在熔融的硝酸钠、硝酸钾、碳酸钠中溶解用途：金刚石现在的主要用处却不再是用来做宝石，由于它是人们已发现的一种最坚硬的物质，已被用来作为制作切割、钻孔、研磨等工具的非常重要的工业材料。
碳单质有定型碳和无定型碳两类。
金刚石、石墨是重要的定型碳.1.利用金刚石硬度大、耐高温可做钻探机的钻头；利用硬度大，可做玻璃刀；由于金刚石对光有优异的折射作用，可做装饰品。
金刚石和石墨键长
金刚石和石墨都是由碳原子构成的晶体结构，但它们的键长却有所不同。
金刚石是一种由碳原子通过共价键连接形成的晶体结构，每个碳原子与四个邻近的碳原子形成均匀的四面体结构。
金刚石的键长大约为0.154纳米。
而石墨是由碳原子通过共面的形式连接而成的晶体结构，每个碳原子只与三个邻近的碳原子形成共价键。
石墨的键长大约为0.142纳米。
因此，金刚石和石墨的键长有细微差异。
此外，由于晶体结构的不同，金刚石具有非常高的硬度，而石墨则具有良好的导电性。
课题 1·金刚石、石墨和C·知识要点60【要点1】碳的单质1．金刚石和石墨我们可以通过列表对比，更明确地看出金刚石和石墨的物理性质和用途的差异．(表6－1)思考：金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，为什么物理性质会有很大的差异呢？一种元素可以组成多种单质，金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但是组成单质时原子的排列不同(见课本图6－1、图6－2)，所以物理性质会有很大的差异．2．C60分子C60也是由碳元素组成的单质．C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球(见课本图6－4)，有人因此称它为“足球烯”．说明：C是美国休斯顿大学的克罗脱(Kroto, H. W.)和史沫莱60(Smalley, R. E.)等人在1985年发现的．我国北京大学化学系和物理系分子．研究小组也研制出了C601991年科学家又发现一种碳的单质——碳纳米管，它是由六边环形的碳原子构成的管状大分子(如图6－1)，它的直径只有几个纳米．讨论：同种元素组成的物质是否一定为单质？不是，一种元素可以组成几种单质，只有一种元素组成的纯净物才是单质，如果金刚石和石墨混合在一起，经检测，虽然只有碳元素，但金刚石和石墨不属于同种物质，所以应该是混合物．我们应该说同种元素组成的物质可能是单质，也可能是混合物．【要点2】木炭木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，具有疏松多孔的结构，与木炭类似的，还有焦炭、活性炭和炭黑．说明：木炭和活性炭因为具有疏松多孔的结构，所以具有很强的吸附能力，活性炭的吸附能力比木炭的还要强．在吸附的过程中，只是把物质的微小粒子吸附到疏松多孔的表面上，并没有生成新的物质，是物理变化．【要点3】碳的化学性质1．常温下：碳的化学性质不活泼(稳定性)说明：碳受日光照射或跟空气、水分接触，都不容易起变化．例如我国古代用墨汁书写、绘制的字画，可以保存多年而不褪色(如图6－2)；我们填写的档案资料均要求用碳素墨水书写，碳素墨水写字不易褪色．讨论：木桩做电线杆埋入地下之前，通常将其表面部分微烤焦，为什么？烤焦的表面形成一层木炭，减慢电线杆的腐烂速度，使其经久耐用．2．碳跟氧气的反应(可燃性)(1)充分燃烧生成二氧化碳说明：这个反应过程中，放出大量的热，所以碳可以用作燃料．(2)不充分燃烧生成一氧化碳说明：这个反应过程中也放热．注意：反应的生成物一氧化碳有剧毒，对人体有害，室内用煤取暖时要注意安全．3．碳跟某些氧化物的反应(还原性)现象：黑色粉末逐渐变成红色，能生成使澄清石灰水变浑浊的气体．．分析：红色物质应该是铜，使澄清石灰变浑浊的气体应该是CO2讨论：在上面的反应中，哪种物质具有还原性？在上述反应中，碳是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性．说明：碳能够夺取金属氧化物中的氧，碳的还原性可以用在冶金工业上．。
金刚石、石墨和C60一、碳的几种单质（金刚石、石墨、C60）1、金刚石（C ）是自然界中最硬的物质，无色透明，正八面体。
可用于制钻石；刻划玻璃、钻探机的钻头（体现了它的硬度大）等。
2、石墨（C ）是最软的矿物之一，深灰色，具有金属光泽，细鳞片状的固体，有优良的导电性，润滑性。
可用于制铅笔芯（体现它深灰色、质软）、干电池的电极（体现了它的导电性）、电车的电刷（体现了它的导电性，滑腻感、常温下化学性质稳定）、做润滑剂（体现它具有滑腻感）等金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。
3、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.活性炭、木炭具有强烈的吸附性（因为具有疏松多孔的结构），木炭可用于食品、工业产品中除去色素、异味等，活性炭可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖；焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
注意：吸附性是活性炭、木炭的物理性质4、C60：C60分子由60个碳原子构成的分子，形似足球，结构稳定。
二、.单质碳的化学性质:单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!1、常温下的化学性质比较稳定。
因此古代用墨书写、绘画的字画保存时间很久,仍不变色。
2、可燃性:完全燃烧(氧气充足),生成CO 2 : C + O 2 CO 2不完全燃烧(氧气不充足),生成CO ：2C + O 22CO 3、还原性：C + 2CuO 2Cu + CO 2↑ （置换反应）现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，产生的的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
C 在反应中得到氧元素，发生氧化反应，是还原剂，具有还原性。
CuO 在反应中失去氧元素，发生还原反应，是氧化剂。
具有氧化性。
小结：还原剂：夺去氧元素的物质，具有还原性。
得到氧元素，发生氧化反应。
氧化剂：提供氧元素的物质，具有氧化性。
失去氧元素，发生还原反应。
应用：冶金工业：2Fe 2O 3+3C 4Fe+3CO 2↑ C ＋CO 2 2CO 点燃 点燃 高温高温高温课题2 二氧化碳制取的研究考试要求：初步学会在实验室制取和收集二氧化碳等考点一、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）（1）发生装置：由反应物状态及反应条件决定：①反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。
九年级化学《金刚石、石墨和C60》知识点整理九年级化学《金刚石、石墨和C60》知识点整理一、碳的几种单质（金刚石、石墨、C60）1、金刚石（C）是自然界中最硬的物质，无色透明，正八面体。
可用于制钻石；刻划玻璃、钻探机的钻头（体现了它的硬度大）等。
2、石墨（C）是最软的矿物之一，深灰色，具有金属光泽，细鳞片状的固体，有优良的导电性，润滑性。
可用于制铅笔芯（体现它深灰色、质软）、干电池的电极（体现了它的导电性）、电车的电刷（体现了它的导电性，滑腻感、常温下化学性质稳定）、做润滑剂（体现它具有滑腻感）等金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。
3、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.活性炭、木炭具有强烈的吸附性（因为具有疏松多孔的结构），木炭可用于食品、工业产品中除去色素、异味等，活性炭可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖；焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
注意：吸附性是活性炭、木炭的物理性质4、C60：C60分子由60个碳原子构成的分子，形似足球，结构稳定。
二、.单质碳的化学性质:单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!1、常温下的化学性质比较稳定。
因此古代用墨书写、绘画的字画保存时间很久,仍不变色。
2、可燃性:完全燃烧(氧气充足),生成CO2:C+O2CO2不完全燃烧(氧气不充足),生成CO：2C+O22CO3、还原性：C+2CuO2Cu+CO2↑（置换反应）现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，产生的的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
C在反应中得到氧元素，发生氧化反应，是还原剂，具有还原性。
CuO在反应中失去氧元素，发生还原反应，是氧化剂。
具有氧化性。
小结：还原剂：夺去氧元素的物质，具有还原性。
得到氧元素，发生氧化反应。
氧化剂：提供氧元素的物质，具有氧化性。
失去氧元素，发生还原反应。
应用：冶金工业：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑C＋CO22CO。
中考化学总复习教学案知识·巧学·升华金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但由于碳原子的排列方式不同，因此它们的物理性质有很大差异。
一、碳的单质1.金刚石无色透明，正八面体形状，可作装饰品——钻石，它是天然存在的最硬的物质。
2.石墨石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体，很软，有滑腻感，有优良的导电性能。
要点提示石墨很软，在纸上划过会留下痕迹，因而常用于制铅笔芯。
以干电池用石墨为例，说明石墨具有优良的导电性能。
另外石墨的结构是分层的，每一层内每个碳原子和其他三个碳原子结合，形成正六边形，每层之间的连接不牢固，可以滑动。
3.木炭、活性炭、炭黑木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，它具有疏松多孔的结构。
这种疏松多孔的结构使木炭具有吸附能力。
木炭、活性炭、炭黑、焦炭的比较木炭吸附一些食品和工业产品的色素，吸附有异味的物质活性炭吸附能力比木炭强，吸附毒气，制糖工业里脱色制白糖炭黑制造墨、油墨、油漆、鞋油和颜料，还可以增加轮胎制品的耐磨性焦炭冶炼金属4.C60分子C60是一种新的以单质形式存在的碳，是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，很稳定。
要点提示C60分子结构与足球相似，所以又称“足球烯”，这种“足球”结构的碳分子很稳定，一个C60分子中含有60个碳原子，每个碳原子都和其他三个碳原子结合形成正六边形，这样C60有30个六边形组成。
5.金刚石、石墨和C60的物理性质和用途金刚石石墨物理性质外观无色透明正八面体形状的固体深灰色细鳞片状固体光泽加工琢磨后有夺目光泽有金属光泽硬度最硬（天然存在）很软导电性不导电优良的导电性用途刻刀、钻石、钻头铅笔芯、电极、润滑剂要点提示①金刚石的碳原子在空间构成连续、坚固的骨架结构，所以坚硬。
石墨的碳原子呈平面层状结构，层与层之间的作用力小，所以很软，能导电，有滑腻感。
除了金刚石和石墨以外，生活中我们还常常用到木炭、活性炭、炭黑、焦炭等，它们主要由石墨的微小晶体和少量杂质构成。
金刚石石墨原子排列方式
金刚石和石墨都是由碳元素构成的二元化合物，在化学性质上具有明显的不同。
金刚
石的化学性质非常稳定，是一种具有难以比拟的硬度和抗磨损性的材料，同时具有较好的
导热和导电性能。
而石墨则是一种柔软的物质，易于分层和滑动，具有良好的润滑性和导
电性能。
二者的结构基本可以归纳为由碳原子组成的层状结构，不同的是它们的原子排列
方式不同。
金刚石的原子排列方式是六方最密堆积的结构，也就是说，碳原子按着一定的规律依
次堆积，形成了一种高度有序的结构。
在金刚石晶体中，每个碳原子都被四个相邻的碳原
子包围，构成了一个四面体的结构单元，这些结构单元在不断重复之间形成了稳定的晶格。
金刚石的晶格结构非常紧密，这使得金刚石成为了一种极其稳定和耐用的材料。
与金刚石相比，石墨的结构更加松散和不规则，这意味着它可以很容易地在平面方向
上滑动和分层，形成高度可靠和可调节的润滑效果。
此外，石墨的电子结构具有良好的导
电性，因此可以作为电极材料被广泛应用于电池等领域。
综上所述，金刚石和石墨的原子排列方式虽然都是由碳原子组成的，但是其排列方式
的不同造就了它们不同的物理性质和化学性质。
金刚石的排列方式极为规则和密集，他是
一种极其具有稳定性和坚硬度的材料。
石墨的结构更加松散和不规则，适合作为电池、导
电和润滑等领域的材料。
随着科技的不断进步和开发，相信我们还会发现更多具有极具应
用价值和深度研究意义的新材料。
金刚石和石墨结构
金刚石和石墨是两种具有完全不同结构和性质的碳晶体。
金刚石是最
硬的物质之一，石墨则是一种柔软的黑色物质。
金刚石和石墨的这些
不同之处源于它们的晶体结构和化学键的不同。
金刚石的晶体结构是由碳原子按照密堆积的方式排列形成的，每个碳
原子与周围四个碳原子形成共价键，形成了一个非常稳定的晶体结构。
这种密堆积的结构赋予金刚石极高的硬度和抗腐蚀性，使它成为磨具、切削工具、高速切削刀片等领域中不可替代的材料。
与此相反，石墨的晶体结构则是由层状的碳原子形成的。
每个碳原子
与周围三个碳原子形成共价键，形成了强大的二维共面的键。
石墨的
晶体存在如此之多的层，因为这种层状结构能够轻松滑动，之间可以
像页码一样轻松滑动，所以石墨是一种非常柔软的物质。
石墨在各种
领域都有着重要的应用，比如用于石墨纸、润滑剂、电池电极等领域。
除此之外，金刚石和石墨在化学性质方面也存在许多不同。
因为金刚
石的碳原子之间的共价键非常坚固，所以它们几乎不会与其他物质产
生化学反应。
在正常的温度和压力下，金刚石可以防止与许多物质发
生反应，比如氧气和酸。
而石墨在高温和低压下容易变为石墨烯，它
具有可能在生命科学、电子学、能源技术和纳米技术中应用的优异性
质。
综上所述，虽然金刚石和石墨都是由碳原子组成的，但是它们的结构和性质都非常不同，这使它们在各自不同的领域中都有非常重要的应用。
因此，对于这两种晶体的研究和开发是具有重要意义的。
