有比金刚石更硬的材料吗

第一篇：有比金刚石更硬的材料吗

有比金刚石更硬的材料吗？

多年来许多科学家在研究是否能找到或制造出比金刚石还硬的材料。下面介绍从2008年以来的几则研究报导。

*2013年 1月份出版的《自然》杂志撰文指出一种最新材料已超越了钻石的硬度-----科学家最新人工合成纳米等级的立方氮化硼，其硬度已超越钻石，成为世界上最硬的物质。来自芝加哥大学等多所高校科学家组建的一支研究小组指出，超硬材料立方氮化硼是将氮化硼微粒压缩成一种超坚硬物质形式。科学家测试结果显示，这种透明的材料甚至超越了钻石的硬度，其维氏硬度达到108 GPa，而合成钻石的维氏硬度为100 GPa，并且该材料是商用立方氮化硼硬度的两倍。

这种材料的最大秘密在于纳米结构，田永军(音译)和其它研究人员开始使用类似洋葱结构的氮化硼微粒(像俄罗斯套娃玩偶结构)在1800摄氏度高温下压缩至15GPa，大约承受汽车轮胎压力值的68000倍，这种晶体材料将重组，形成纳米结构。

* 《资源环境与工程》杂志20010年第2期报道，外国研究人员用金刚石研磨材料对1971年陨落到芬兰的海沃勒陨石进行切割时，发现其中含有比金刚石更坚硬的两种全新的天然碳晶体。它的硬度比在地球内部形成的金刚石大的多。

*美国《科学》和《纽约时报》上报道，1993年在实验室人工合成硬度超过金刚石的新材料-----β—C3N4晶体。β-C3N4结构具有的共价键键长比金刚石短,所以这种材料具有超过金刚石的硬度。β-C3N4中氮元素占4/7,所以,其化学惰性和稳定。

*2008年美国哥伦比亚大学两名华裔科学家最近研究发现，铅笔石墨中一种叫做石墨烯的二维碳原子晶体，竟然比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。铅笔中的石墨是由无数只有碳原子厚度的“石墨烯”薄片压叠形成的，石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料，是碳的二维结构。自从2004年石墨烯被发现以来，有关的科学研究就从未间断过。然而直到最近，美国科学家才首次证实了人们长久以来的怀疑，石墨烯竟是目前世界上已知的强度最高的材料！

第二篇：第二课 谁更硬一些

第二课 谁更硬一些

【教学目标】 科学概念：

1．物理性质可以用来描述材料，比如硬度、柔韧性和在水中的沉浮能力。2．材料的硬度越大，就越能防止别的物体破坏它的表面。

过程与方法：

1．用简单测量的方法检验材料的物理性质，通过比较发现材料的不同物理特性。2．选择适当的词语定性描述材料。情感、态度、价值观：

1．发展对物质世界的探索兴趣。

2．认同物理性质是可以被观察和测量的观点。3．增强材料循环利用、节约资源的环境保护意识。【教学重点】比较材料软硬的方法。

【教学难点】选择适当的词语定性描述金属的特征 【教学准备】

学生（每小组）：木头、纸、金属和塑料各两根，铁、铜、铝等金属片各一条，砂纸、玻璃杯、热水。教师准备：电路检测器、榔头 【教学过程】

一、比较硬度

1．比较纸和木头的软硬，出示纸和木头，说说它们谁更硬一些？你是怎样观察到的？（纸一折就变形，而木头不容易折）

2．比较纸、木头、金属的软硬，再出示金属一条，这三材料谁更硬一些，你是怎样观察到的？

①学生说说自己的原先观察结果，可能会出现方面，那金属条和木块谁更硬一些（用压、捏、折的方法都不易区分它们的软硬）

②提出：判断一种材料是否比另一种更坚硬，可以用刻划的方法，若能在另一种材料表面划出痕迹，就表示它比较硬，反之则可能硬度相同或较小。③学生尝试用木头在金属上刻划或金属在木头上刻划，看怎样做能划出痕迹。3．比较木头、金属、塑料的软硬

①如果再给你一种材料：塑料，它们的软硬又会是怎样的？（学生猜测）②可以怎样检测它们的软硬？

③怎样做到有序地观察？（出示书P48的记录表）

④实验中需要注意哪些方面？（根据学生回答、教师再适当补充，出示活动题方）

二、认识金属

说说周围的物品中哪些地方用到了金属？

为什么用金属不用其它材料（根据学生的举例，出示材料开展实验）1．易传热

将大小相同的木条、塑料和金属条同时放入热水中，过一段时间，用手摸一摸哪一种材料最热？ 2．能导电

教师演示，将木条、塑料、金属条分别接入电路检测器，观察电灯泡是否发亮？ 3．延展性

试着用榔头轻轻敲打铜丝，观察铜丝发生了什么变化？ 4．有金属

用砂纸磨擦铁钉、磨擦部位发生了什么变化？

三、饮料罐的故事

1．组织学生阅读第50页，了解一个饮料罐的生产过程 2．讨论

①铝片之所可以做成饮料罐，主要利用了金属的什么性质？ ②在易拉罐的制作过程中，要消耗哪些资源，会产生哪些问题？ ③我们怎样合理使用消费金属材料？

第三篇：没有比爱更伟大作文

没有比爱更伟大作文

在我们平凡的日常里，大家都尝试过写作文吧，根据写作命题的特点，作文可以分为命题作文和非命题作文。如何写一篇有思想、有文采的作文呢？以下是小编为大家收集的没有比爱更伟大作文，欢迎大家分享。

爱，就像一朵鲜花愉悦了你我的心，世上没有比爱更伟大的东西。——题记

“世界没有就会变成一座坟墓。”这句话说的一点也没错。看着“爱”这样的字眼，我心中不禁涌现了这么一个故事，慢慢地浮现在我的脑海之中……

那是一个宁静的冬夜，街上的灯照耀着前方的路，一片明亮……在一个公园的凉亭里，许多人聚在一起下棋，是那么温暖。一个女人夹着一件外套寻寻觅觅地走来，走到一个男人的身旁，亲切的说：“走吧！媛媛的作业写完了！”就这样，男人披着外套跟着女人回家了。

这是一个一家三口人的小家庭，住在一个不足十五、六平方米的屋子里，屋子里很简陋，一张单人床和一张双人床，一张书桌和一把椅子，另加一个无门的厨房，就再也容纳不下其他东西了。父母都是民工，女儿媛媛正上初中，女儿越大，他们就越觉得屋子容纳不下。媛媛十分勤奋、孝顺，每次考试名列前茅。可很不幸的是，父亲竟患有妻气管炎，每天晚上可个不停，打扰了媛媛的学习思绪。临近期末了，女儿作业多，负担压在她肩上就快喘不过气来。父亲每晚都咳，一咳满屋子震动，媛媛总也集中不了精神，父亲为此感到十分自责，于是他想到了一个主意。

这天晚饭，父亲赶在女儿做作业前吃完饭，对媛媛说：“媛媛，今晚父亲要到工厂工作，你今晚就好好学习。”叮嘱完后，父亲立刻拿起外套出去。媛媛便在这宁静、温暖的小屋里认真地学习。临近深夜了，媛媛的作业做完了。她看着钟，喃喃自语：很晚了，父亲怎么还不回家，平时他不会这么晚回家的。她立刻跑到门前，凝视着街道，却怎么也不见她父亲的影儿。

突然，一阵咳声传到了耳边，媛媛慌了，像料到了什么，顾不上披外套，便飞奔过去。接近了，那是一个披上了雪的背影，那么的熟悉，她急忙走进一看，惊呆了！这不是自己的`父亲吗？看着眼前披着雪的父亲，紧紧地抱着他，口中说：“父亲……父亲……”眼泪不禁地打湿了眼眶，暖暖的眼泪直沁雪的深处，化成了一滴又一滴的雪水……

我不自禁也留下了眼泪，故事中的父亲与女儿深深地刻画在我的脑海深处……每每想起，都会有不同的感觉……或许这就是爱的影响，深深地感动着每一位读者！

爱，永远镶在如框似的人心里，永不磨灭，不管是怎样的一份爱，我们都会好好地珍惜，因为，没有什么比爱更伟大！——后记

第四篇：《谁更硬一些》科学教学反思

（一）

《谁更硬一些》这一课的课程量比较大，因为第一次让学生接触材料的实验需要有一个引导的过程，如何将理论知识与实验有机相结合是这节课教师的主要工作。校领导非常重视我的这节课，为了让我更好地成长，这一次让我再进行一次公开课的展示，天华学校的陆建华校长、钱云忠校长，教务处葛华芳主任、总指导蒋宝镛老师亲临指导，提出很多宝贵意见。

1、对作业本P20第1题的材料刻划对比表，我在课堂教学中使用了三国打擂法来进行，将刻划的材料分为红组，被划的分为蓝组，分别派出不同的选手来进行比赛，看看谁的硬度更大一些。但评课老师在我的实际操作中发现如果照搬书本与作业本上的表格形式对于3年级的学生来说在理解上还是有一定的难度，希望我能够用多媒体动画形式逐一显现表格。

2、在了解金属的特点时，我把作业本上的铁的特点作为重点来讲，指导学生进行泡泡图（气泡图）的填写，评课老师就为我指出对于初步做这种题型的学生，应尽量先讲金属再讲铁，这样能让学生从一个大的范围再去进行选择，可以避免今后学生将铁的特点当作金属的特点。

3、评课老师指出在课堂实际教学中教师可以多让学生动手做，不要怕他们做错，只要他们能从错中去分析，科学课就成功了一半，教师如果过多干预，学生表面上会做得很好看，但是限制了他们的思维。

感谢各位前来听课的老师为我提出的宝贵意见与建议，也让我继续努力，从更多的角度去思考如何去上好一堂科学课。

（二）本课的第一个环节是“谁更硬一些？”。

这块“比较软硬”的内容，学生容易跟后面一课的“比较柔韧性”混合在一起。

课本中“谁更硬一些？”这个实验还是比较容易操作的，但课本上的记录表感觉比较抽象，三年级的学生不容易理解，而且自己跟自己比谁更硬个人觉得也没什么价值，所以我对表格进行了象作业本中的简单处理。可以说这个环节的教学效果和效率还是挺高的！

后面一个环节是“金属的特性”

教学时，从前面实验得到的“坚硬”引到寻找金属的特性，比较自然！但接下来的金属特性，学生就很难跟上节奏了，除传热性和光泽比较容易一些外，导电性个别学生能够接受，延展性很难理解！且每个都做实验很不现实！所以这块内容的教学基本变成了老师的独角戏，学生感觉比较乏味空洞。

感慨：如果用一节课的时间来专门教学金属的特性，充分的设计好体验的实验，相信应该会是一节趣味性很浓的科学课！

第五篇：金刚石教案

课题 课题1

金刚石、石墨和C60 课型 新授 教学目标 知识与技能

1．了解金刚石、石墨和C60的微观构成、物理性质和用途。2．掌握碳单质的化学性质。

3．知道不同元素可以组成不同的物质，同一种也可以组成不同的物质 过程与方法

1．会对展示或演示的资料分析、归纳。

2．能认真观察，并会对现象分析归纳，总结出重要的知识点，学习运用观察和实验等方法得到信息。

情感态度与价值观

1．以发展的观点看待碳的单质。

2．树立物质的性质决定用途的观点。

教学重点 碳单质的物理性质为何不同；碳单质的化学性质 教学难点 碳跟某些氧化物的反应

教学用品 仪器 试管 铁架台 酒精灯 带导管的橡皮塞

药品 炭粉 氧化铜粉末 澄清石灰水

其它 火柴、金刚石、石墨、C60的结构模型、课件、学案等 教 学 流 程 设 计

环节 教 学 问 题 活 动 设 计 教学问题最佳解决方案 情境导入

化学实验室需要购买活性炭，请大家和我一块进行网上购物去吧！咱们到这个名为卖“炭”翁的商店逛逛去。

给学生展示商店里面商品的图片：

大家看看一号柜台出售的是金刚石类的，有人造的和天然的金刚石，有金刚石打磨而成的光彩夺目、价值连城的钻石，有金刚石制成的用来切割的玻璃刀和钻头。大家根据金刚石的用途能够推测出它的性质吗？

二号柜台出售的是石墨类商品，请大家观察它的颜色，这些是由石墨制成的产品，有铅笔芯，润滑剂，电池的碳棒，坩埚。大家能不能推测出石墨具备哪些性质呢？

这里还有用来烧烤的木炭，咱们需要购买的活性炭就是这样的黑色固体。这里还有美观的炭雕呢，它们可以用来吸附室内的有害气体，净化空气。

触景生情，暗示化学与人类的关系

学生观察回答：

金刚石是透明的正八面体，非常坚硬。

对，同学们回答的很好，咱们继续去买咱们需要的活性炭吧。

灰色片状固体，软，滑腻，导电，耐高温

很好，咱们要购买的活性炭就在下个柜台。

学生实验：木炭的吸附性 小组实验，对比实验 分析：

木炭具有疏松多孔的结构，所以它具有吸附性。活性炭由于表面积更大，更加疏松多孔，所以，有更强的吸附能力。

自 主 学习

问题1：金刚石、石墨、C60各有那些物理性质和用途？

问题2：碳单质有哪些化学性质？ 学生阅读、圈划，检查学生预习及笔记情况，小组交流。

探

究

与

交

流

探

究

与

交

流 问题1：请同学们完成下列表格：

结构和主要物理性质 用途 组成元素 金刚石

石墨

C60

问题2：咱们今天在卖炭翁的商店里还真实看到了很多商品呢。大家有没有意见要发表呢？ 为什么，金刚石、石墨会出现在卖“炭”翁的商店里？

【多媒体展示】

展示金刚石、石墨和C60的微观结构，揭示差异原因。

过渡：金刚石、石墨和C60它们都是碳元素形成的，虽然，它们的物理性质不同，但是，它们却具有相似的化学性质。

问题3：再来看看商店的镇店之宝---两幅古代字画吧，墨迹历经前年也不变色，大家讨论一下，为什么字画能保存这么长时间呢？

过渡：碳并不是任何时候都这么稳定，出示图片：寒冷的冬天用烧火来取暖。看来，随着温度的升高，碳的活泼性也增强。

问题4：碳具有可燃性，但碳在不同条件下燃烧，其产物相同吗？。（提示CO有毒，为以后学习做铺垫）

如何让碳能够更充分燃烧？

过渡：请同学们阅读商代司母戊铜鼎的资料，大胆展开想象的翅膀，推测我们的祖先在4000多年前是如何制取铜单质的。

实验探究：

木炭还原氧化铜

问题5：氧化铜和碳粉是什么状态的，放置在什么仪器里面？什么反应条件？需要什么仪器？想检验生成物需要什么仪器和药品？ 现象 黑色粉末变红色，澄清的石灰水变浑浊。

分析

木炭有高温下，能夺取氧化铜中的氧元素，得到红色的铜和二氧化碳气体。

【巩固练习】

课本P109的T2、T3

完成表格。

小结：

科学研究表明，它们都是由碳元素形成的单质，象木炭、活性炭、木材墨水等都含有碳元素，未指明具体单质时，习惯上把它们称为“碳”。

学生质疑：

既然它们都是碳元素形成的，那为什么物理性质差异那么大？

学生观察、分析、讨论

分析：

碳单质的物理性质存在差异，是由于它们的碳原子排列方式不同。

学生讨论，归纳总结： 保存妥善，墨迹稳定。

教师激励：

不错，用来书画的墨是由碳元素组成的，常温下碳的化学性质稳定。

总结：

二、碳的化学性质

1、常温下稳定

学生交流心得，代表发言，归纳总结。

2．可燃性

板书：C十O2点燃 CO2

2C十O2点燃 2CO

小组讨论，推选一人发言。

仪器设计出来了，一起来做实验。

请大家注意观察实验现象，完成表格。

小结：

在这个反应里，氧化铜的氧被碳夺取，这种反应是还原反应，碳具有还原性。碳是重要的元素，利用它的还原性，可以应用于工业冶金。焦碳在高温条件下可以将铁的氧化物还原，得到金属铁。碳还有其他的用途。3．还原性

C+2Cu 高温2Cu+CO2↑ 高温下，焦炭可以炼铁：

2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑

学生尝试完成，教师反馈纠正。

梳 理 整 合

课题1 金刚石、石墨和C60

金刚石：性质，用途。

常见的碳单质

石墨： 性质，用途。

C60： 性质，用途

。碳 单

质

常温时： 稳定性

化学性质

点燃时： 可燃性

化学方程式：。

高温时： 还原性

化学方程式：。

诊

断

评

价

1、下列属于物质的物理性质的是（）

A．金刚石在一定条件下以燃烧

B.石墨有良好的导电性 C.活性炭具有稳定性

D.常温下，碳的性质稳定

2、下列说法不科学的是（）

A．碳是非金属，但它的单质石墨能导电

B．普通大理石（主要成分是CaCO3）经“气功大师”发功能变成金刚石 C．工业上用焦炭来炼铁是利用碳的还原性 D．碳与氧气反应的生成物有时是不同的

3、下列关于碳单质用途的叙述中，错误的是（）

①干电池里的碳棒是石墨制成的②电冰箱除味剂是活性炭③防毒面具用焦炭吸收有毒气体④制糖工业用炭黑来吸附有色物质⑤金刚石不仅能刻划玻璃，还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层

A.①②③

B.②③④

C.③④

D.④⑤

4、下列说法错误的是（）

A.同种元素组成的物质，性质不一定相同

B.同种元素组成的物质，性质一定相同

C.不同的单质可以由同一种元素组成D.不同的单质可以由相同的化学性质

5、经科学家确认，存在着一种具有空心，且类似足球的结构的分子N60。这一发现将开辟世界能源的新领域，它可能成为一种最好的火箭燃料。下列关于N60的说法正确的是（）

A.N60是一种化合物

B.N60的相对分子质量为840g

C.N60属于单质

D.N60这种物质是由氮原子构成的

6、只含有碳元素的物质（）

A.一定是金刚石

B.一定是石墨

C.一定是纯净物

D.可能是混合物

7、点燃一根蜡烛，把冷碟底放在蜡烛火焰上方，一会儿，在碟底收集到炭黑，由此能得出蜡烛的组成中一定含有（）

A．碳元素

B．氢元素

C．氧元素

D．氢、氧元素

8、金刚石、石墨、C60在物理性质上存在明显差异的原因是。

9、某同学认为“碳在氧气中燃烧后所得到的气体不是二氧化碳就是一氧化碳”，你认同吗？。

10、“文房四宝”中的徽墨、宣纸、歙砚是安徽省享誉中外的文化瑰宝。徽墨是由松枝不完全燃烧后生成的烟炱加工制成的，用其写字作画永不变色。徽墨主要成分的化学式是

。宣纸的主要成分为纤维素，为了证明宣纸中含有碳元素，可以采用的实验方法是。

作 业 设

计 推荐作业：

课本 P109 4、5、6.教 后 反 思