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2021年山東公務員考試常識積累:金剛石
http://m.wbuztre.cn       2020-08-30      來源:山東公務員考試網(wǎng)
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  行測常識判斷考點范圍很廣,一般包括政治、法律、經(jīng)濟、人文、地理、科技、生活等方面,需要小伙伴們長時間不間斷的積累。今天山東公務員考試網(wǎng)(m.wbuztre.cn)給大家?guī)淼某WR相關考點是“金剛石”。


  金剛石俗稱“金剛鉆”。也就是我們常說的鉆石的原身,它是一種由碳元素組成的礦物,是石墨的同素異形體。金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質(zhì)。金剛石的用途非常廣泛,例如:工藝品、工業(yè)中的切割工具。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。也是貴重寶石。


  一、化學性質(zhì)


  金剛石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質(zhì)晶體。金剛石是無色正八面體晶體,其成分為純碳,由碳原子以四價鍵鏈接,為已知自然存在最硬物質(zhì)。由于金剛石中的C-C鍵很強,所有的價電子都參與了共價鍵的形成,沒有自由電子,所以金剛石硬度非常大,熔點在華氏6900度,金剛石在純氧中燃點為720~800℃,在空氣中為850~1000℃,而且不導電。


  二、結構性質(zhì)


  金剛石結構分為;等軸晶系四面六面體立方體與六方晶系。


  在金剛石晶體中,碳原子按四面體成鍵方式互相連接,組成無限的三維骨架,是典型的原子晶體。每個碳原子都以SP3雜化軌道與另外4個碳原子形成共價鍵,構成正四面體。由于金剛石中的C-C鍵很強,所以所有的價電子都參與了共價鍵的形成,沒有自由電子,所以金剛石不僅硬度大,熔點極高,而且不導電。在工業(yè)上,金剛石主要用于制造鉆探用的探頭和磨削工具,形狀完整的還用于制造手飾等高檔裝飾品,其價格十分昂貴。


  金剛石的摩氏硬度為10;由于在自然界物質(zhì)中硬度最高,金剛石的切削和加工必須使用金剛石粉來進行。金剛石的密度為3.52g/立方厘米,折射率為2.417,色散率為0.044。


  三、光學性質(zhì)


  (1) 亮度,金剛石因為具有極高的反射率,其反射臨界角較小,全反射的范圍寬,光容易發(fā)生全反射,反射光量大,從而產(chǎn)生很高的亮度。


  (2) 閃爍,金剛石的閃爍就是閃光,即當金剛石或者光源、 觀察者相對移動時其表面對于白光的反射和閃光。無色透明、結晶良好的八面體或者曲面體聚形金剛石,即使不加切磨也可展露良好的閃爍光。


  (3) 色散或出火,金剛石多樣的晶面象三棱鏡一樣,能把通過折射、反射和全反射進入晶體內(nèi)部的白光分解成白光的組成顏色——紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等色光。


  (4) 光澤,剛石出類拔萃般堅硬的、平整光亮的晶面或解理面對于白光的反射作用特別強烈,而這種非常特征的反光作用就叫作金剛光澤。


  四、物質(zhì)區(qū)別


  石墨和金剛石都屬于碳單質(zhì),他們的化學性質(zhì)完全相同,但金剛石和石墨不是同種物質(zhì),它們是由相同元素構成的同素異型體。 所不同的是物理結構特征。


  二者的化學式都是C。


  石墨原子間構成正六邊形是平面結構,呈片狀。


  金剛石原子間是立體的正四面體結構。


  金剛石和石墨的熔點比較:


  金剛石的熔點是3550℃,石墨的熔點是3652℃~3697℃(升華)。石墨熔點高于金剛石。


  從片層內(nèi)部來看,石墨是原子晶體;從片層之間來看,石墨是分子晶體(總體說來,石墨應該是混合型晶體);而金剛石是原子晶體。石墨晶體的熔點反而高于金剛石,似乎不可思議,但石墨晶體片層內(nèi)共價鍵的鍵長是1.42×10-10m,金剛石晶體內(nèi)共價鍵的鍵長是1.55×10-10m。同為共價鍵,鍵長越小,鍵能越大,鍵越牢固,破壞它也就越難,也就需要提供更多的能量,故而熔點應該更高。 (主要就是石墨的原子晶體屬性導致它的熔點變高)


  五、用途


  1、工業(yè)用途


  地質(zhì)鉆頭和石油鉆頭金剛石、拉絲模用金剛石、磨料用金剛石、修整器用金剛石、玻璃刀用金剛石、硬度計壓頭用金剛石、工藝品用金剛石。


  若涂在音響紙盆上,音箱音質(zhì)會大為改善。


  2、慢性毒藥


  文藝復興時期,用金剛石粉末制成的慢性毒藥曾流行在意大利豪門之間。當人服食下金剛石粉末后,金剛石粉末會粘在胃壁上,在長期的摩擦中,會讓人得胃潰瘍,不及時治療會死于胃出血,是種難以讓人提防的慢性毒劑。


  3、觀賞寶石


  鉆石由于折射率高,在燈光下顯得閃閃生輝。巨型的美鉆可以價值連城。而摻有深顏色的鉆石的價錢更高。最昂貴的有色鉆石,要數(shù)帶有微藍的水藍鉆石。


  鉆石分為一型和二型兩種,這主要是根據(jù)它是否含有N元素:一型含;二型不含。而藍色的鉆石是二B型的,是半導體。


  刷題鞏固


  例題:金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質(zhì)。其組成元素主要為(   )。


  A、鐵


  B、銅


  C、碳


  D、硅


  答案:C


  解析:金剛石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質(zhì)晶體,由碳原子以四價鍵鏈接,為已知自然存在的最硬物質(zhì)。它是一種由碳元素組成的礦物,是石墨的同素異形體。


  故正確答案為C。



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