化学：3.1.2《新型无机非金属材料》PPT课件(新人教版-选修2)

《化学：3.1.2《新型无机非金属材料》PPT课件(新人教版-选修2)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学：3.1.2《新型无机非金属材料》PPT课件(新人教版-选修2)（22页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、高中化学新人教版选修2系列课件化学与技术 3.1.2新型无机非金属材料新型无机非金属材料C C6060一颗璀璨的一颗璀璨的“明星分子明星分子”碳的三种同分异型体的比较碳的三种同分异型体的比较金刚石金刚石石墨石墨C60结构和性质结构和性质金刚石金刚石石墨石墨C C6060C原子的成键形式原子的成键形式 四面体四面体平面三角形平面三角形球面形球面形（直径（直径710pm）C原子的杂化轨道原子的杂化轨道sp3sp2sp2.26(键键s0.3 p0.7)CCC键角键角10928120116CC键长键长/pm154.4141.8139.1(6/6)145.5(6/5)密度密度/g.cm-33.5142.

2、2661.678电阻电阻/.cm10141016(0.4-5.0)10-4(层层)(0.2-1.0)(层层) 硬度硬度/Mohs101碳的三种同分异型体的比较碳的三种同分异型体的比较“明星分子明星分子”的发现的发现Robert F.Curl教授教授（Rice University） Harold W. Kroto教授教授（University of Sussex） Richard E. Smalley教授教授（ Rice University） C C6060的发现历程（一）的发现历程（一）意外的发现意外的发现（1 1）Harold W. KrotoHarold W. Kroto的研究领域是星

3、际分子问的研究领域是星际分子问题题 ；（2 2）Richard E. SmalleyRichard E. Smalley研究的是各种元素原子研究的是各种元素原子簇的性质；簇的性质；SmalleySmalley发明了一台很好的仪器，叫激发明了一台很好的仪器，叫激光超声波原子束射线测试仪，这台测试仪可以进行光超声波原子束射线测试仪，这台测试仪可以进行周期表内几乎所有元素的原子束的研究。周期表内几乎所有元素的原子束的研究。 图图2 质谱仪工作原理质谱仪工作原理 图图3 实验中得到的质谱图实验中得到的质谱图C C6060的发现历程（二）的发现历程（二）结构的鉴定结构的鉴定 Smalley Smalle

4、y和他的夫人（也是一位科学家）最初使和他的夫人（也是一位科学家）最初使用牙签搭建用牙签搭建C C6060的模型，可惜没有成功；接着用计算的模型，可惜没有成功；接着用计算机进行模拟也遭失败。机进行模拟也遭失败。 后来他们借助后来他们借助KrotoKroto送给送给SmalleySmalley小孩的一些玩具模型搭成了一个球体（包含小孩的一些玩具模型搭成了一个球体（包含有有1212个五边形与个五边形与2020个六边形）后，向数学家个六边形）后，向数学家VeechVeech（同属（同属Rice UniversityRice University）请教）请教C C6060能是一种什么样的能是一种什么样的

5、结构。结构。VeechVeech的答复是：的答复是：“和足球的结构相同和足球的结构相同”。于。于是是C C6060的结构就被确定了下来。的结构就被确定了下来。 C C6060的发现历程（三）的发现历程（三）物性、谱学的研究物性、谱学的研究STMSTM（扫描隧道显微镜）测试（扫描隧道显微镜）测试图图5 5 扫描隧道显微镜原理示意图扫描隧道显微镜原理示意图图图4 4 扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜图图6 C6 C6060的的STMSTM原子分辨图原子分辨图C C6060的发现历程（四）的发现历程（四）制备方法的改进制备方法的改进 1991 1991年年8 8月在美国费城举行了月在美国费城举行了“C

6、C6060及其衍生物研究及其衍生物研究”的学的学术报告会，同年术报告会，同年1010月在亚历山大凤凰城举行了另一场报告会。月在亚历山大凤凰城举行了另一场报告会。 两场报告会都是座无虚席，情景空前热烈。两场报告会都是座无虚席，情景空前热烈。图图7 7 电弧法制备电弧法制备C60C60的装置的装置 但是改进后的方法产量还是小，但是改进后的方法产量还是小，从从10001000克石墨只能得到克石墨只能得到3 3克克C C6060。 由于制备上的困难，由于制备上的困难，C C6060价格非常价格非常昂贵，比如粗制煤烟昂贵，比如粗制煤烟20$/g20$/g，富含，富含C C6060的煤烟的煤烟80$/g8