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            2022公共基礎知識之科技常識:碳的同素異形體進入閱讀模式

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            2022-07-26 17:10:22| 來源:中公事業單位考試網 林楠

            在神奇的化學世界,我們認識過很多奇妙的伙伴,比如懶惰的氦、寶石中的鈹、防蛀牙的氟、沙子變成的硅芯片、藍色妖精-硅等等化學元素,這些化學元素擁有著獨特的技能,吸引我們去探索這個奇妙的世界,今天我們就去找碳的“雙胞胎”姐妹們一起玩耍!

            所謂“雙胞胎”,其實就是在化學中我們熟知的同素異形體,那什么是同素異形體呢?其實同素異形體就是指由同樣的單一化學元素組成,因排列方式不同,而具有不同性質的單質。在考試中,往往出題的方式為:以下屬于同素異形體的有?

            而我們今天要研究的就是碳的同素異形體:金剛石、石墨、石墨烯、富勒烯,去探索一下它們獨特的屬性。

            一、金剛石

            金剛石,俗稱“金剛鉆”,它是一種由碳元素組成的礦物,是碳的同素異形體,化學式為C,也是常見的鉆石的原身。金剛石就是自然界中天然存在的最堅硬的物質。金剛石的用途非常廣泛,例如:工藝品、工業中的切割工具,也是一種貴重寶石。

            二、石墨

            石墨其實就是碳元素的另一種結構體,也就是說是碳元素的一種同素異形體,是結晶形碳,每個碳原子周邊連接三個碳原子,以共價鍵的形式在一起相互作用,形成共價分子,石墨也是一種導電材料。由于石墨的化學性質很穩定,故石墨可以用來當作鉛筆芯、顏料、拋光劑等,用石墨寫出的字可以保存很長的時間。石墨的導電性能好,因此可以用作導電材料,例如:在電氣工業上的碳棒就是用石墨來制成的。除此之外,石墨還可用作耐磨材料代替潤滑油,石墨在機械生產中常常被用來當作潤滑劑,但是普通潤滑油在高溫、高壓的情況下是不能使用的,石墨則可在高溫的環境下正常使用。

            三、石墨烯

            石墨烯也是碳的同素異形體,是目前世界上已知最薄、最堅硬、導電性和導熱性最好的材料,它可以運用在計算機芯片上,大幅度提高計算速度。它的導電性能可以顯著提高鋰電池的充電速度和綜合性能。人們稱它為新材料之王,甚至于稱它為改變世界的材料。在多個領域都可以大展拳腳,例如復合材料、薄膜、柔性電子、能源、生物應用等。

            四、富勒烯

            富勒烯,是一種完全由碳組成的中空分子,形狀呈球型、橢球型、柱型或管狀。富勒烯作為一種新型碳材料,由于獨特的籠狀結構,已在超導、太陽能電池、催化、光學、高分子材料以及生物等領域表現出優異的性能,具有廣闊的發展前景。富勒烯還在化妝品領域嶄露頭角,主要是富勒烯C60具有清除活性氧自由基、活化皮膚細胞、美白、預防衰老等作用,所以21世紀以來富勒烯開始被用作化妝品原料,成為備受矚目的尖端美容成分。許多高端護膚品品牌含有富勒烯成分。

            通過內容講述,相信大家都覺得化學世界特別有趣吧,雖然它們都是碳的“雙胞胎姐妹”,但是都各有千秋,都在自己的領域里發光發熱。希望通過這次講述,可以為大家開啟全新的世界,激發大家探索未知領域的興趣!

            (責任編輯:liqian)
            THE END  

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