化学人教版九年级上册金刚石与石墨的区别

提起钻石，你可能会想到光彩夺目、闪烁耀眼的精美饰品，以及它昂贵的价格；提起石墨，你可能会想到黑乎乎、滑腻腻的碳棒。

纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体；石墨是一种深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。

石墨很软，在纸上画过可留下痕迹，有滑腻感。

金刚石和石墨“形”或“性”有着天壤之别，但它们具有相同的“质”，它们是一对“孪生”兄弟，都由碳元素组成，被称“同素异形体”。

金刚石可以用来切割玻璃、做钻头，因为它的硬度很大；石墨可以用来做铅笔芯、润滑剂，这是因为它很软、有滑腻感。

按照莫氏硬度标准，金刚石为最高级。

金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。

金刚石和石墨同样由碳原子构成，金刚石为什么会如此的坚硬，这取决于它的分子结构。

下图是金刚石的结构模型。

每个碳原子都与周围的4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约为0.155nm，从而形成致密的三维结构，正是这种致密的结构，使得金刚石成为天然存在的最坚硬的物质。

而石墨是层状的结构，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约为0.142nm。

在石墨中层与层之间相距为0.335nm，由于距离比较大，碳原子的相互作用较弱，因此很容易沿着与层面平行的方向滑动、裂解，所以石墨很软、有滑腻感。

金刚石和石墨相比，结构更为致密。

金刚石的密度大约是石墨的1.5倍左右（金刚石的密度约为3.5-3.53g/cm³，石墨的密度约为2.09–2.23g/cm³）。

碳原子通过强烈的相互作用（化学键）紧密结合时，原子间的距离越小，相互作用越强。

在石墨的一个片层中，碳原子间的距离比金刚石小，相互作用更强，更难被破坏，所以石墨的熔点更高。

如下表所示，金刚石和石墨的熔点不同，但沸点却相同，这又是为什么呢？物质的物态变化与微粒间的距离是有一定关系的。

石墨和金刚石熔化以后，碳原子原来的排列方式被打破，原子间的距离相等，相互作用强度也相同，所以沸点相同。

九年级化学金刚石石墨和C60知识点九年级化学知识点：金刚石、石墨和C60金刚石、石墨和C60，这是在九年级化学课程中经常提到的三个重要的碳元素形式。

它们都是由碳元素构成的，但是它们在结构和性质上却完全不同。

本文将会分别介绍金刚石、石墨和C60的特点和应用，让我们更深入地了解这些化学物质。

1. 金刚石金刚石是自然界中最硬的材料之一，它的硬度在克诺斯硬度等级中为10，是所有材料中最高等级。

金刚石是由碳元素通过共价键连接而成的，每个碳原子与四个相邻碳原子形成四面体结构，并排列成紧密的晶格结构。

由于结构的稳定性和精确性，使得金刚石具有极高的硬度和抗磨损性，因此被广泛应用于切割工具、钻石饰品等领域。

虽然金刚石的硬度很高，但它的热稳定性却很低。

在高温下，金刚石会逐渐转变为石墨相。

这主要是因为金刚石的晶格结构过于紧密，不利于热运动，从而导致结构的不稳定性。

2. 石墨与金刚石相比，石墨的硬度要低得多。

石墨是由均匀相互平行排列的碳层构成，在每一层中碳原子通过共价键连接，而层与层之间的键是相互弱的范德华力。

由于碳层之间的键弱，因此石墨具有很好的层间滑移性，使得石墨具有良好的润滑性和导电性。

石墨还有一个特殊的性质，即热稳定性。

由于石墨中的碳层与层之间的键弱，因此石墨可以抵抗高温下的结构转变，保持稳定。

这也是为什么石墨可以用来制造铅笔芯的原因，因为在摩擦过程中碳层之间会发生剥离和滑移，从而形成细小的黑色颗粒。

除了润滑和导电性方面的应用外，石墨还被广泛应用于电池、气体处理和高温材料等领域。

例如，石墨电极在电池中起着储存和释放电荷的重要作用，而石墨在高温条件下具有良好的耐蚀性和热传导性能，因此可以用来制造高温容器和导热材料。

3. C60富勒烯C60富勒烯是由60个碳原子组成的球状分子，由于它的结构形状类似于足球，因此被称为“碳纳米足球”。

C60富勒烯具有许多独特的物理和化学性质，因此在材料科学和医学领域具有广泛的应用前景。

第六单元碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60知识点一碳的单质不同元素可以组成不同的单质，而同一种元素也可以组成不同的单质。

几种常见元素的不同单质如下表所示：常见元素碳元素氧元素磷元素形成的单质金刚石、石墨和C60氧气(O2)和臭氧(O3)白磷(P4)和红磷（P）一、金刚石、石墨、C60的性质及用途1、金刚石A、物理性质：无色透明、正八面体形状的固体，不导电，经加工琢磨后有夺目光泽，是天然存在最硬的物质。

B、用途：雕琢作装饰品(钻石就是金刚石雕琢成的)；制作钻头；制作玻璃刀、刻刀。

2、石墨A、物理性质：深灰色、不透明的细鳞片状固体，有金属光泽，质软，滑腻，导电性好，耐高温。

B、用途：用于制铅笔芯(不同型号的铅笔芯，石墨含量不同，“B”值越大，石墨含量越高)、石墨电极、电刷、耐高温的润滑剂等。

3、C60C60分子由60个碳原子构成，形似足球，很稳定。

目前应用于材料科学、超导体等方面的研究。

理解辨析1、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的，为什么物理性质差异这么大？原子之间的排列顺序不相同4、不定形碳—木炭、焦炭、活性炭和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。

焦炭、活性炭、炭黑等的构成和结构与木炭类似，通常称为无定形碳。

由于木炭、活性炭的结构疏松，因此它们具有吸附性。

利用这种性质可以吸附气体或溶液中的一些物质，可用作吸附剂，如木炭用来吸附食品工业里的色素和有异味的物质；活性炭用在防毒面具中吸附毒气。

理解辨析1、吸附性是物理性质吗？吸附性是物质的物理性质，吸附过程是物理变化。

吸附剂与物质的接触面积越大，吸附能力越强。

2、“碳”与“炭”有什么区别吗？1.碳是表示碳元素，炭是主要成分为碳的一些物质，如活性炭、木炭等2.碳是用于对化学式的命名，而炭往往是对一些物质命名的俗称里。

例题1、金刚石、石墨、C60的性质不同解释正确的是（ B ）A．碳原子的结构不同B．碳原子的排列方式不同C．由不同种元素组成的D．组成的原子数不同例题2、小刚要检验妈妈的钻石戒指是真还是假，下列方法你认为正确简便的是( D)A.铁锤砸毁B.火烧C.测密度D. 刻画玻璃例题3（1）金刚石可作玻璃刀，因为_____金刚石硬度大________________________________。

第六单元 碳和碳的氧化物课题一 金刚石、石墨和C60一、 金刚石、石墨、C 60是由碳元素组成的三种不同的单质。

它们的物理性质有很大的差异， 是因为碳原子的排列方式不同。

【在一定条件下，将石墨转化为金刚石的变化是化学变化】二、 比较金刚石、石墨、C 60的结构、物理性质和用途：三、 “碳”和“炭”的区别：“碳”指碳元素，不指具体某种物质；而“炭”指具体物质、主要成分是碳单质，含有少量杂质。

碳元素、碳原子 木炭、焦炭、活性炭、炭黑 【CO 、CO 2 、CaCO 3、Na 2CO 3 】 【含有杂质，主要成分是碳单质】四、 木炭、活性炭的吸附性（物理性质）1、木炭疏松多孔，具有吸附能力，能吸附一些食品、工业产品中的色素，除去异味和臭味。

2、活性炭的吸附能力比木炭还要强，防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭吸附毒气。

此外，制糖工业脱色、冰箱除味剂、水的净化、吸附装修房子产生的有害气体。

五、碳的化学性质1、分析碳原子结构示意图 ，最外层有4个电子， 要变成稳定结构，得失4个电子都不容易。

2、碳的化学性质■常温下——稳定性常温下碳的化学性质不活泼，受日光照射、与空气、水分接触，不易起变化。

古代书画作品年长日久不褪色，木制电线杆埋入地下部分稍微烧焦等，均利用了碳的稳定性。

■点燃时——可燃性：C+O2CO2（充分燃烧）2C+O22CO（不充分燃烧）冬天烧煤、木炭取暖时要注意室内通风换气。

碳在氧气中燃烧的现象：燃烧剧烈，发出白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。

■高温时——还原性：【单质碳的还原性可用于冶金工业】C+2CuO2Cu+CO2↑2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑Fe3O4+2C3Fe+2CO2↑CO2+C2CO★还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。

木炭是使氧化铜还原为铜的物质，具有还原性。

木炭在反应C+2CuO2Cu+CO2↑中作还原剂。

二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳，也说明碳具有还原性：CO2+C2CO 。

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。

第六单元 碳和碳的氧化物考点1 碳的单质：金刚石C 、石墨C 、C 60⒉木炭、活性炭★⑴木炭：有吸附作用，用于吸附一些食品和工业产品里的色素，吸附有异味的物质。

★⑵活性炭：有较强的吸附作用，用于防毒面具、冰箱的除臭剂。

⒊同一种元素可以组成不同的单质。

考点2 碳的化学性质★⒈常温下，碳的化学性质不活泼（碳原子最外层有4 个电子）应用：解释古代字画为什么经历几千年而不变色？档案资料为什么要求用碳素墨水书写？ ★⒉碳的可燃性（相同的反应物，因反应物的量不同，生成物不同）充分燃烧 ★2放热 不充分燃烧 ★ ===== 2CO⒊碳的还原性（以木炭还原CuO 为例）——用于冶炼金属 ⑴现象：黑色粉末变红色，澄清的石灰水变浑浊。

⑵化学方程式★：2↑★ C + CO 考点3 还原反应（从得氧失氧的角度分析）⒈还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应。

⒉还原剂：在化学反应中，得氧的物质叫还原剂。

⒊还原性：在化学反应中，物质夺取氧的性质叫还原性。

考点4 实验室制取二氧化碳⒈药品：★大理石（或石灰石）、稀盐酸⒉原理：★CaCO 3 + 2HCl == CaCl 2 + H 2O + CO 2↑★注意：⑴不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸易挥发，使制得的CO 2不纯（混有氯化氢气体）；⑵不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与CaCO 3反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石（或石灰石）的表面，阻止反应的进行；⑶不能用Na 2CO 3 或CaCO 3代替大理石（或石灰石），因为Na 2CO 3与稀盐酸的反应速度太快，不便于收集。

⒊发生装置：固 + 液——不加热型⒋收集装置：只用向上排空气法（因为CO 2能溶于水，密度比空气大）⒌★CO 2的检验：将气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，则该气体为CO 2。

化学方程式：CO 2 + Ca （OH ）2 == CaCO 3↓+ H 2O⒍★CO 2的验满：用燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，则已充满。

LED散热铝的晶格比热容的声子理论依据声子功能性材料是近年才兴起的，是以爱因斯坦的量子理论为依据的，所谓声子是晶格振动中的简谐振子的能量量子，因简谐振荡的频率为声频，简称声子，它反映了晶体中原子的集体运动的量子化性质。

而传热与散热是固体内部声子两种不同性质的达动方式。

所有的教科书都重视对声子传热的研究，以为传热快，散热也一是快。

这是错误的，传热快的物质其散热（吸热）的速度不一定快。

因为物质的传热与热传导系数成正比；散热（吸热）与比热容系数成正比。

传热快物质不一定散热快。

晶格振动假设:每个原子中心的平衡位置在对应晶格格点上；原子离开平衡位置的位移与原子间距相比是小量,可以用谐振近似。

晶体内的原子在各自的平衡位置上作微小的振动，原子间存在着相互作用力，振动在晶体中形成了波；由于晶格周期性条件的限制，波的能量是量子化的。

如果振动微弱，原子间非简谐作用可以忽略，振动模式可以用一系列独立的简谐振子来描述，谐振子的能量量子称为声子。

由于声子对固体材料比热容有功献，而金属电子在一定的温度范围内是恒定的，对固体比热容无贡献。

因此有必要对声子的理论进行研究。

材料的热学性能声子：声子存在弹性波带隙、弹性常数及密度周期分布的材料或结构被称为声子晶体（Phononic Crystals）。

声子这个名词是模仿光子而来（因为电磁波也是一种简谐振动）。

声子与光子都代表简谐振动能量的量子。

所不同的是光子可存在于介质或真空中，而声子只能存在于晶体之中，只有当晶体中的点阵由于热激发而振动时才会有声子，在绝对零度下，即在O K时，所有的简正模式都没有被激发，这时晶体中没有声子，称之为声子真空。

声子与光子存在的范围不同，即寄居区不同。

弹性波在声子晶体中传播时，受其内部周期结构的作用，形成特殊的色散关系（能带结构），色散关系曲线之间的频率范围称为带隙。

图1为二维声子晶体的能带结构，图中阴影所示为带隙。

理论上，带隙频率范围的弹性波传播被抑制，而其它频率范围（通带）的弹性波将在色散关系的作用下无损耗地传播。

金刚石、石墨和C60
1.金刚石 、石墨的物理性质不同的原因：不同，因为它们的碳原子排列方式不同（但三者化学性质相似）金刚石：纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。

金刚石是天然存在 最硬的的物质。

石墨：深灰色有金属光泽、不透明的细鳞片状固体。

石墨质地很软，有滑腻感，有优良的导电性。

2.C的稳定性（常温下，碳的化学性质稳定）
①探究电子排列
最外层有4个电子，它要成为稳定结构，既不易得到电子也不易失去电子，所以常温下碳的化学性质比较稳定
结论：原子最外层电子数性质
②应用：烤焦埋入地下的木桩百年不腐
铁路枕木炭化处理
填写档案用碳素墨水
3.碳的可燃性（碳的化学性质稳定是有前提的，必须是在常温下，因为随着温度的升高，碳的活动性会增强。

）
①木炭在氧气中燃烧
现象：发出白光，放出热量，生成的气体使澄清石灰水变浑浊。

化学方程式：
③同种反应物不同生成物
相同点：反应物相同
结论：相同的反应物，但反应物的量不同时，生成物可能不同
谨防中毒：
4.碳的还原性
①实验探究
现象：黑色粉末逐渐变为红色，澄清石灰水变浑浊化学方程式：。

金刚石和石墨的相同点和不同点
摘要：
一、金刚石和石墨的相同点
1.元素组成
2.晶体结构
二、金刚石和石墨的不同点
1.原子排列方式
2.物理性质
3.化学性质
4.应用领域
正文：
金刚石和石墨都是由碳元素组成的，它们之间的主要区别在于原子排列方式、物理性质、化学性质和应用领域。

首先，金刚石和石墨的原子排列方式不同。

金刚石中，碳原子以四面体的形式紧密排列，形成坚硬的晶体。

而石墨中，碳原子以六角形网格的形式排列，形成柔软的层状结构。

其次，金刚石和石墨的物理性质也有很大差异。

金刚石是自然界中硬度最大的物质，具有很高的熔点和热导率。

石墨则较为柔软，具有较低的熔点和热导率。

此外，金刚石不导电，而石墨具有良好的导电性。

在化学性质方面，金刚石和石墨也有所不同。

金刚石化学稳定性很高，几乎不与化学物质发生反应。

石墨则较为活泼，易与氧气、酸等物质发生化学反
应。

最后，金刚石和石墨的应用领域也有很大差别。

金刚石因其高硬度、高热导率等特性，被广泛应用于切削、磨削、钻孔等工具的制作。

石墨则因其柔软、导电性好等特性，被广泛应用于电极、润滑剂、碳素材料等领域。

⾦刚⽯和⽯墨有什么区别⾦刚⽯和⽯墨的区别⽯墨和⾦刚⽯都属于碳单质，他们的化学性质完全相同，但⾦刚⽯和⽯墨不是同种物质，它们是由相同元素构成的同素异型体。

所不同的是物理结构特征。

⾦刚⽯和⽯墨物理性质上的差异，决定了⼆者在⽤途上的差异。

今天⼩编就为⼤家介绍⼀下⼆者的区别究竟在哪⾥。

⾦刚⽯和⽯墨有什么区别⾦刚⽯和⽯墨的区别1.⾦刚⽯和⽯墨的介绍1.1⾦刚⽯⾦刚⽯俗称“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。

1.2⽯墨：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。

那么这⼆者有什么区别呢？2.⽯墨和⾦刚⽯结构的区别下⾯我们通过⼀张图来看看是磨合⾦刚⽯的在结构上的不同，这样我们会更加轻易分辨。

⽯墨和⾦刚⽯结构的区别2.1⾦刚⽯在外观上：（1）正⼋⾯体形状的晶体；（2）⾦刚⽯有各种颜⾊，从⽆⾊到⿊⾊都有，以⽆⾊的为特佳。

它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明。

（3）⾦刚⽯原⼦间是⽴体的正四⾯体结构。

2.2⽯墨在外观上：（1）深灰⾊，有⾦属光泽；（2）不透明的细鳞⽚状的固体，质软，有滑腻感。

（3）⽯墨原⼦间构成正六边形是平⾯结构，呈⽚状。

3.⽯墨和⾦刚⽯物理性质的区别3.1⾦刚⽯的物理性质：（1）⼏乎不导电；（2）硬度⽅⾯是天然存在的最硬物质；（3）导热性很差；（4）熔点很⾼；（5）⾦刚⽯的绝对硬度是刚⽟的4倍，⽯英的8倍。

详细绝对硬度如下：⾦刚⽯10000-2500刚⽟2500-2100⽯英1550-1200。

3.2⽯墨的物理性质：（1）导电性良好；（2）硬度⽅⾯：质软；（3）导热性良好；（4）熔点很⾼。

4.⽯墨和⾦刚⽯在⽤途上有什么不⼀样4.1⾦刚⽯的⽤途（1）⾦刚⽯硬度⼤、耐⾼温。