金刚石与石墨物理性质的比较
石墨变成金刚石是物理变化还是化学变化
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、石墨、C60的性质
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。
6.1金刚石、石墨和C60
C60
在室温下为紫红 色固态晶体 几乎不导电 质脆 很差 应用于材料科学、 超导体等方面
天然存在的最硬的物质 很差 装饰品、切割玻璃、 钻探机钻头等
在高温高压环境中可以把石墨转化成金刚石，人造 点“石”成“金”新解 金刚石就是用此原理造成的，美国一家公司利用骨 灰里的碳元素还发明了“骨灰变钻戒”的新技术。
C60
C60分子由60个碳原子 构成，分子形似足球， 又名足球烯。这种足 球结构的分子很稳定。 它应用于材料科学、 超导体等方面的研究 正在进行中
金刚石在生产、生活中大显身手：
想想？在这些用途中都各自体 现了它们的哪些性质？
石 墨 也 不 遑 多 让：
石墨 固 体 润 滑 剂
铅笔：我不会造成铅中毒，你们都在冤枉我！
学 完 本 课 我 知 道
⒈不同的元素可以组成不同的物质；同一种元素也 可以组成不同的物质。
金刚石、石墨和C60等都是由碳元素组成的单质； 它们物理性质上的差异是由于碳原子的排列不同造 成的，因此它们两者的混合属于混合物。 ⒉木炭、活性炭具有吸附性。吸附过程是物理变化.
我夯基 我达标 1、下列变化属化学变化的是（ A） A.木炭燃烧 B.活性炭吸附毒气 C.石墨导电 D.金刚石切割玻璃 2、继发现C60后，C70也已制得。下列有关C70的说法正确的是（ B） A.它是一种化合物 B.它是一种单质 C.它是一种混合物 D. C70相对分子质量是70 g 3、下列几种情况，能证明“金刚石和石墨是由相同元素组成”的事实的是 C( ) A.它们的熔点相同 B.都不溶于水 C.完全燃烧后都得同一产物二氧化碳 D.石墨在一定条件下可转化为金刚石 4、某物质经测定只有一种元素，对此物质的描述错误的是：（B ） Ａ．可能是单质 Ｂ．可能是化合物 Ｃ．可能是混合物 Ｄ．一定不是化合物 C60 等，其中_______ 金刚石 是天然存在的 金刚石 、______ 石墨 和_______ 5、碳的单质有_______ 最硬的物质，_______ 石墨 是最软的矿物之一，金刚石和石墨性质的差异是因 为 碳原子的排列不同 。由此说明 物质的结构 决定物质的性质。
金刚石和石墨键长
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。
人教版九年级化学上册-课题 1 金刚石、石墨和C60 知识要点
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．。
初中化学知识点总结-金刚石、石墨和C60
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。
金刚石和石墨等碳单质物理性质差异大的原因
了解金刚石与石墨的物理性质 及主要用途。 明确物质的性质与用途的关系。 认识碳的燃烧及其产物。
大家知道氧元素能形成哪些单质？
磷元素能形成不同的单质吗？
请思考： 碳元素能否形成不同的单质呢？
一、碳的单质
1.金刚石
加 工 前
加 工 后
1.金刚石
性质：硬度大
折光性强
用途：磨料，玻璃 装饰品
2.用下图的简易净水器处理河水，下面对该净水
器分析正确的是（D ）
A．能杀菌消毒 B．能把硬水变为软水 C．能得到纯净水 D．活性炭主要起吸附杂质的作用
3.下列物质的用途与其化学性质相关的是（D）
A．用铝作导线 B．用金刚石切割玻璃 C．用活性炭作净水剂 D．用氮气作食品包装袋的填充气
4.含硫的煤不完全燃烧时，排出的污染环境
（一）金刚石、石墨、C60
主要物理性质
对应用途
金刚 石
无色透明、正八面体状固体； 不具有导电性；熔点高；天
玻璃刀、钻探机 的钻头、装饰品
然最硬的物质
石 灰黑色不透明、细鳞片状固
墨
体；很软；熔点高；有滑腻 感具有导电性
C 一种含有60个碳原子的分子、
60 是一种单质，其相对分子质量
为720
润滑剂、电极、 铅笔芯
再见
3、下列对一些事实的解释错误的是（ C ）
事实
解析
A书写档案规定须用碳素墨水
B石墨能够做电池的电极材料
C焦炭可以把铁从它的氧化物
矿石里还原出来
D 制糖工业中用活性炭来脱色
以制白糖
碳的化学性质稳定 石墨能够导电 焦炭具有氧化性
活性炭具有吸附性
红磷
红磷由磷元素组成， 白磷也是由磷元素组成。