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金剛石俗稱(chēng)“金剛鉆”。也就是我們常說(shuō)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(xué)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(wú)色正八面體晶體，其成分為純碳，由碳原子以四價(jià)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(jià)電子都參與了共價(jià)鍵的形成，沒(méi)有自由電子，所以金剛石硬度非常大，熔點(diǎn)在華氏6900度，金剛石在純氧中燃點(diǎn)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(wú)限的三維骨架，是典型的原子晶體。每個(gè)碳原子都以SP3雜化軌道與另外4個(gè)碳原子形成共價(jià)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(jià)電子都參與了共價(jià)鍵的形成，沒(méi)有自由電子，所以金剛石不僅硬度大，熔點(diǎn)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(jià)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(lái)進(jìn)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(xué)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(guān)察者相對移動(dòng)時(shí)其表面對于白光的反射和閃光。無(wú)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(guò)折射、反射和全反射進(jìn)入晶體內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(lèi)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)區別
石墨和金剛石都屬于碳單質(zhì)，他們的化學(xué)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(xué)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(diǎn)比較：
金剛石的熔點(diǎn)是3550℃，石墨的熔點(diǎn)是3652℃～3697℃(升華)。石墨熔點(diǎn)高于金剛石。
從片層內部來(lái)看，石墨是原子晶體；從片層之間來(lái)看，石墨是分子晶體(總體說(shuō)來(lái)，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(diǎn)反而高于金剛石，似乎不可思議，但石墨晶體片層內共價(jià)鍵的鍵長(cháng)是1.42×10－10m，金剛石晶體內共價(jià)鍵的鍵長(cháng)是1.55×10－10m。同為共價(jià)鍵，鍵長(cháng)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(diǎn)應該更高。 (主要就是石墨的原子晶體屬性導致它的熔點(diǎn)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(huì )大為改善。
2、慢性毒藥
文藝復興時(shí)期，用金剛石粉末制成的慢性毒藥曾流行在意大利豪門(mén)之間。當人服食下金剛石粉末后，金剛石粉末會(huì )粘在胃壁上，在長(cháng)期的摩擦中，會(huì )讓人得胃潰瘍，不及時(shí)治療會(huì )死于胃出血，是種難以讓人提防的慢性毒劑。
3、觀(guān)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?xún)r(jià)值連城。而摻有深顏色的鉆石的價(jià)錢(qián)更高。最昂貴的有色鉆石，要數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(jià)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。
