碳单质是什么物理态

① 什么是单质碳

碳是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁语为Carbonium，意为“煤，木炭”。汉字“碳”字由木炭的“炭”字加石字旁构成，从“炭”字音。碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。 碳能在化学上自我结合而形成大量化合物，在生物上和商业上是重要的分子。生物体内大多数分子都含有碳元素。

② 单质碳的化学性质

单质；

1、在氧气中燃烧

剧烈放热，发出刺眼白光，产生无色无味能使氢氧化钙溶液（澄清石灰水）变浑浊的气体

化学方程式：

C+O2==点燃==CO2（化合反应）

2、在空气中燃烧

放热，持续红热，产生无色无臭能使氢氧化钙溶液（澄清石灰水）变浑浊的气体CO2；当燃烧不充分，即氧气量不足时，产生一氧化碳：

氧气充足时化学方程式：

C+O2==点燃==CO2（化合反应）

氧气不足时化学方程式：

2C+O2==点燃==2CO（化合反应）

3、作为还原剂

碳作为还原剂拥有和氢气、一氧化碳相似的化学性质（但生成物不同），都可以从金属氧化物中还原出金属单质。

碳还原氧化铜：

C+2CuO==高温==2Cu+CO2↑（置换反应）

碳还原氧化铁：

3C+2Fe2O3==高温==4Fe+3CO2↑(置换反应)

碳还原二氧化碳：

C+CO2==高温==2CO（化合反应）

但是，碳在密封空间与高锰酸钾共热，高锰酸钾会分解出氧气，碳会迅速氧化，会发生爆炸。

与强氧化性酸反应：

C+2H2SO4(浓）==加热==CO2↑+2SO2↑+2H2O

C+4HNO3（浓）==加热==CO2↑4NO2↑+2H2O

4、稳定性

碳在“常温”下具有稳定性，不易反应，故古代名画现代能保存，书写档案要用碳素墨水。

(2)碳单质是什么物理态扩展阅读

发现者是两华裔科学家 ，人们熟悉的铅笔是由石墨制成的，而石墨则是由无数只有碳原子厚度的“石墨烯”薄片压叠形成，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！

据悉，这一惊人的科学发现是由曼彻斯特大学大学的Andre Geim 和他的学生Konstantin Novoselov通过实验，而李成古研究“石墨烯”强度的主要工具之一，竟是普通的透明胶带！李成古向记者解释他们的“低科技”研究方法说：“为了了解石墨烯的强度，我们首先必须从石墨上剥离出一些石墨烯薄片，于是我们想到了透明胶带。”

科学家先将胶带粘在一块石墨上，然后再撕下来，接着科学家又将胶带粘到了一块面积只有1平方英寸的硅片上，然后再将胶带从硅片上撕下来，这时数千小片石墨都粘到了硅片上。

参考资料来源：网络-碳单质

参考资料来源：网络-碳

③ 碳的物理性质是什么

具有吸附能力，活性炭是一种非极性吸附剂，主要成分除碳以外，还含有少量的氧、氢、硫等元素。以及水分、灰分，具有良好的吸附性能和稳定的化学性质，可耐强酸、强碱，能经受水侵、高温、高压而作用不被破坏。活性炭具有巨大的比表面积和特别发达的微孔，它以物理吸附为主。

因为碳大得可以将其他原子放进它内部，并影响其物理性质，因而不可导电。碳具有超导性，是一种不含金属的软铁磁性材料。

化学性质

1、在氧气中燃烧：剧烈放热，发出刺眼白光，产生无色无味能使氢氧化钙溶液变浑浊的气体。

2、在空气中燃烧：放热，持续红热，产生无色无臭能使氢氧化钙溶液变浑浊的气体二氧化碳；当燃烧不充分，即氧气量不足时，产生一氧化碳。

3、作为还原剂：碳作为还原剂拥有和氢气、一氧化碳相似的化学性质，都可以从金属氧化物中还原出金属单质。

④ 碳的物理和化学性质

1.除木头外,以单质存在 木头中以纤维素淀粉等存在
2.碳一般显正价,易与具有氧化性的物质结合,氧化性越强结合越容易
但有些特例如CH4 碳是-4价
在有机化合物里可以自己形成碳链等
3.这是各国科学家正在研究的课题,还处于技术封闭阶段
电弧放电法，激光蒸发法，气相沉积法等,这些谁也不懂

金刚石晶体属立方晶系，是典型的原子晶体，每个碳原子都以sp3杂化轨道与另外四个碳原子形成共价键，构成正四面体。这是金刚石的面心立方晶胞的结构。
由于金刚石晶体中C—C键很强，所有价电子都参与了共价键的形成，晶体中没有自由电子，所以金刚石不仅硬度大，熔点高，而且不导电。

在石墨晶体中，碳原子以sp2杂化轨道和邻近的三个碳原子形成共价单键，构成六角平面的网状结构，这些网状结构又连成片层结构。层中每个碳原子均剩余一个未参加sp2杂化的p轨道，其中有一个未成对的p电子，同一层中这种碳原子中的m电子形成一个m中心m电子的大∏键(键)。这些离域电子可以在整个儿碳原子平面层中活动，所以石墨具有层向的良好导电导热性质。

石墨的层与层之间是以分子间力结合起来的，因此石墨容易沿着与层平行的方向滑动、裂开。石墨质软具有润滑性。

由于石墨层中有自由的电子存在，石墨的化学性质比金刚石稍显活泼。

在C60分子中，每个碳原子以sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子相连，剩余的未参加杂化的一个p轨道在C60球壳的外围和内腔形成球面大∏键，从而具有芳香性。

墨汁的主要成分是骨胶和炭黑 炭黑是一种无定形碳
无定形碳指木炭、焦炭、骨炭、糖炭、活性炭和炭黑等。除骨炭含碳在10%左右以外，其余主要成分都是单质碳。煤炭是天然存在的无定形碳，其中含有一些由碳、氢、氮等组成的化合物。所谓无定形碳，并不是指这些物质存在的形状，而是指其内部结构。实际上它们的内部结构并不是真正的无定形体，而是具有和石墨一样结构的晶体，只是由碳原子六角形环状平面形成的层状结构零乱而不规则，晶体形成有缺陷，而且晶粒微小，含有少量杂质。

⑤ 碳的物理性质

碳是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁语为Carbonium，意为“煤，木炭”。碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。 碳能在化学上自我结合而形成大量化合物，在生物上和商业上是重要的分子。生物体内绝大多数分子都含有碳元素。
同位素
现代已知的同位素共有十五种，有碳8至碳22，其中碳12和碳13属稳定型，其余的均带放射性，当中碳14的半衰期长达5730年，其他的为稳定同位素。 在地球的自然界里，碳12在所有碳的含量占98.93%，碳13则有1.07%。C的原子量取碳12、13两种同位素丰度加权的平均值，一般计算时取12.01。碳12是国际单位制中定义摩尔的尺度，以12克碳12中含有的原子数为1摩尔。碳14由于具有较长的半衰期，衰变方式为β衰变，碳14原子转变为氮原子 且碳是有机物的元素之一，生物在生存的时候，由于需要呼吸，其体内的碳14含量大致不变，生物死去后会停止呼吸，此时体内的碳14开始减少。人们可透过倾测一件古物的碳14含量，来估计它的大概年龄，这种方法称之为碳定年法。
同素异形体
金刚石碳以无烟煤（一种煤炭类型），石墨和钻石的形式天然的存在，历史上更容易得到的是煤灰或木炭。最终这些不同的材料被认为是由相同的元素形成的。不惊奇的是，钻石是最难确认的。来自佛罗伦萨（意大利）的博物学者Giuseppe Averani和医学工作者Cipriano Targioni首先发现了钻石是可以被加热摧毁的。在1694年他们使用一个大型放大镜聚集阳光到钻石上，宝石最终消失了。Pierre-Joseph Macquer和Godefroy de Villetaneuse在1771年重复了这个实验。之后，在1796年，英国化学家Smithson Tennant展示其燃烧后生成的仅仅是CO2而最终证明了钻石只是碳的一种形式。（结构如图a）

金刚石是最为坚固的一种碳结构，其中的碳原子以晶体结构的形式排列，每一个碳原子与另外四个碳原子紧密键合，成空间网状结构，最终形成了一种硬度大、活性差的固体。金刚石的熔沸点高，熔点超过3500℃，相当于某些恒星表面温度。在金刚石分子中，每一个碳原子都被另外四个碳原子包围着，这些碳原子以很强的结合力连接在一起，形成了一个巨大的分子，因此金刚石很坚硬。金刚石是绝缘体。用途是作装饰品，钻头材料等。

石墨石墨是一种深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。石墨属于混合型晶体，既有原子晶体的性质又有分子晶体的性质。质软，有滑腻感，具有优良的导电性能。熔沸点高。石墨分子中每一个碳原子只与其他三个碳原子以较强的力结合，形成了一种层状的结构，而层与层之间的结合力较小，因此石墨可以作为润滑剂。用途是制作铅笔，电极，电车缆线等。（结构如图b）

足球烯1985年由美国德克萨斯州罗斯大学的科学家发现。一个C60分子中有60个C原子，构成32个面，20个正六边形，12个正五边形。富勒烯中的碳原子是以球状穹顶的结构键合在一起。（结构如图d,e,f）属于分子晶体，熔沸点低，硬度小，绝缘。

蓝丝黛尔石（Lonsdaleite，与金刚石有相同的键型，但原子以六边形排列，也被称为六角金刚石）（结构如图c）

蜡石（Chaoite，石墨与陨石碰撞时产生，具有六边形图案的原子排列）

⑥ 碳的单质：金刚石 石墨 C60的物理性质 化学性质和用途 碳的氧化物 一氧化碳和二氧化碳的物理性质化学性质

1、金刚石（C）
1）、性质：（1）金刚石是天然存在的最硬的物质，它是无色、透明、正八面体形状的固体，溶点较高不能导电
2）、用途：刻划玻璃，切割大理石，做钻头和钻石等。
2、石墨（C）
阅读课本第104页 小结：
1）、性质：石墨是碳的单质，是一种有深灰色、有金属光泽，不透明细鳞片状固体，较软，在纸上划过可留下痕迹，耐高温、导电。
2）、用途：可做润滑剂、铅笔芯、电极等。
3．C60
C60分子结构与足球相似，所以又称“足球烯”，这种“足球”结构的碳分子很稳定，一个C60分子中含有60个碳原子，每个碳原子都和其他三个碳原子结合形成正六边形，这样C60有30个六边形组成。是单纯由碳原子结合形成的稳定分子

二 碳的化学性质
+6
2
4

由于碳原子的最外层电子数相同，所以各种碳单质具有相同的化学性质

1．碳的稳定性（常温下）
常温下，碳的化学性质不活泼，受日光照射或跟空气、水分接触，都不容易起变化。例如我国古代用墨汁书写、绘制的字画，可保存几百年而不褪色；我们填写档案资料时，一般都要求用碳素墨水来填写

2．碳与氧气的反应（碳的可燃性）
（1）碳与充足氧气反应，生成二氧化碳：C + O2

点燃
CO2
现象：发出白光，放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
（2）碳与不充足氧气反应，生成一氧化碳，放出热量：2C + O2

点燃
2CO
注意：当木炭和氧气的质量比不同时，可能发生不同的反应，关键要看题目中所给木炭与氧气的质量比符合哪种情况

（3）用途：碳单质具有可燃性，可用作燃料
3．碳与某些氧化物的反应（碳的还原性）
在加热或高温的条件下，碳能夺取氧化物中的氧，表现出还原性，如（1）C＋2CuO

高温
2Cu+CO2↑
装置：铁架台、大试管、酒精灯（用高锰酸钾制氧气的装置）。
实验步骤：①按(右图)从下到上安装好仪器，试管口略向下倾斜。②将木炭粉和黑色氧化铜分别充分烘干后，按一定的质量比称取两种黑色粉末。放入研钵中反复研碎、混匀。
③用药匙或小纸槽将黑色混合物放进试管底部，塞上带有橡皮塞的直角玻璃导管，玻璃导管的另一端插入另一支盛有澄清石灰水的试管中。
④点燃酒精灯，先预热试管，然后集中在盛有混合粉末处加强热。几分钟后，可观察到澄清石灰水变浑浊。
⑤拔下橡皮塞，熄灭酒精灯，待试管自然冷却后，将试管中的混合物倒在一张白纸上。
⑥混合粉末中有红色的单质铜生成。
实验现象：黑色固体变成红色物质，澄清石灰水变浑浊
注意：
①试管口略向下倾斜：防止加热过程中产生的水蒸气倒流到试管底部，使受热的试管破裂
②可在酒精灯上加网罩，使火焰集中，提高温度，或使用酒精喷灯
③加热试管时，应先将试管预热，再固定在盛药品的底部进行加热，以防试管受热不均炸裂
④实验完毕，先撤出导气管，再熄灭酒精灯，以防止石灰水回流到试管中，引起试管炸裂
⑤试管冷却后再把试管中的红色固体倒出来，防止生成的铜再被氧化；
⑥化铜与碳的配比：由化学方程式计算，氧化铜与碳的质量比应当是13∶1，在实际操作中，氧化铜粉与炭粉的质量比控制在(9～13)∶1的范围内效果较好。

（2）3C＋2Fe2O3

高温
4Fe＋3CO2↑ C＋CO2

高温
2CO

（3）用途：单质碳的还原性，可用于冶炼金属
注意：单质碳的物理性质各异，而各种单质碳的化学性质却完全相同

一 、二氧化碳的主要性质 二、二氧化碳的用途
1 、物理性质：通常状况下， 是一种无色气体，
固态二氧化碳俗称为“干冰”。――――――――― 1、作致冷剂或人工降雨
能溶于水――――――――――――――――――― 2、制饮料
密度比空气大，。――――――――――――――
2 、化学性质 3、灭火
①无毒，但不能供呼吸
②一般不能燃烧也不能支持燃烧；―――――
③能与澄清石灰水反应（可用此反应鉴定二氧化碳）；
CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O
④能与水反应生成碳酸，碳酸不稳定，易分解。
CO2 +H2O ===== H2CO3 H2CO3 ===== CO2↑ + H2O
⑤促进植物进行光合作用――――――――――――――4、作气体肥料
三、二氧化碳对环境的影响

一氧化碳的性质
一、 一氧化碳的主要性质
1、 物理性质：
一氧化碳通常是无色，无味、有毒的气体，密度比空气略小（28<29），难溶于水
2、 化学性质：
①、可燃性 2CO＋O2

点燃
2CO2 （蓝色火焰）--------- 做燃料
②、毒性 易与血液中的血红蛋白结合,造成生物体内缺氧
③、还原性 CO＋2CuO

△
2Cu＋CO2 --------------- 冶金工业

CO2与CO的比较

二氧化碳
一氧化碳
化学式
CO2
CO
物理性质
无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水
无色，无味，密度比空气略小，难溶于水
化学性质
一般不能燃烧，也不支持燃烧，没有还原性，可与碱溶液反应，没有毒性
能燃烧，有还原性，不能与碱溶液反应，有剧毒
联系
两者间能相互转化：CO

高温被C还原

①燃烧 ②还原金属
CO2

⑦ 碳单质的物理性质

碳的物理性质1.除木头外,以单质存在 木头中以纤维素淀粉等存在2.碳一般显正价,易与具有氧化性的物质结合,氧化性越强结合越容易但有些特例如CH4 碳是-4价在有机化合物里可以自己形成碳链等3.这是各国科学家正在研究的课题,还处于技术封闭阶段电弧放电法，激光蒸发法，气相沉积法等,这些谁也不懂金刚石晶体属立方晶系，是典型的原子晶体，每个碳原子都以sp3杂化轨道与另外四个碳原子形成共价键，构成正四面体。这是金刚石的面心立方晶胞的结构。由于金刚石晶体中C-C键很强，所有价电子都参与了共价键的形成，晶体中没有自由电子，所以金刚石不仅硬度大，熔点高，而且不导电。在石墨晶体中，碳原子以sp2杂化轨道和邻近的三个碳原子形成共价单键，构成六角平面的网状结构，这些网状结构又连成片层结构。层中每个碳原子均剩余一个未参加sp2杂化的p轨道，其中有一个未成对的p电子，同一层中这种碳原子中的m电子形成一个m中心m电子的大∏键(键)。这些离域电子可以在整个儿碳原子平面层中活动，所以石墨具有层向的良好导电导热性质。石墨的层与层之间是以分子间力结合起来的，因此石墨容易沿着与层平行的方向滑动、裂开。石墨质软具有润滑性。由于石墨层中有自由的电子存在，石墨的化学性质比金刚石稍显活泼。在C60分子中，每个碳原子以sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子相连，剩余的未参加杂化的一个p轨道在C60球壳的外围和内腔形成球面大∏键，从而具有芳香性。墨汁的主要成分是骨胶和炭黑 炭黑是一种无定形碳无定形碳指木炭、焦炭、骨炭、糖炭、活性炭和炭黑等。除骨炭含碳在10%左右以外，其余主要成分都是单质碳。煤炭是天然存在的无定形碳，其中含有一些由碳、氢、氮等组成的化合物。所谓无定形碳，并不是指这些物质存在的形状，而是指其内部结构。实际上它们的内部结构并不是真正的无定形体，而是具有和石墨一样结构的晶体，只是由碳原子六角形环状平面形成的层状结构零乱而不规则，晶体形成有缺陷，而且晶粒微小，含有少量杂质。

⑧ 碳物理性质是什么

碳60
（俗称：
布基
球）是灰黑色的固体.除金刚石、
石墨
外，近年来，科学家们又发现了一些以新的
单质
形态存在的
碳单质
，
碳元素
的第三种
同素异形体
，其中比较重要的是1985年发现的
C60
。C60是一种由60个
碳原子
构成的分子，形似足球。目前，人们对C60的研究已经取得了很大的进展，将C60应用于
超导体
、材料科学等领域的探索正在不断地深入。我国在这方面的研究也取得了重大的成果，如
北京大学
和
中国科学院物理所
合作，已成功地研制出了金属掺杂C60的超导体。可以说，C60的发现，对于碳化学甚至整个化学领域的研究具有非常重要的意义。
从C60被发现的短短的十多年以来，
富勒烯
已经广泛地影响到物理学、化学、材料学、电子学、生物学、
医药学
各个领域，极大地丰富和提高了科学理论，同时也显示出有巨大的潜在应用前景。
据报道，对
C60分子
进行掺杂，使C60分子在其笼内或笼外俘获其它原子或集团，形成类C60的衍生物。例如C60F60，就是对C60分子充分氟化，给C60球面加上氟原子，把C60球壳中的所有电子“锁住”，使它们不与其它分子结合，因此C60F60表现出不容易粘在其它物质上，其润滑
性比
C60要好，可做超级耐高温的润滑剂，被视为“分子滚珠”。再如，把K、Cs、Tl等金属原子掺进C60分子的笼内，就能使其具有
超导性
能。用这种材料制成的电机，只要很少电量就能使转子不停地转动。再有C60H60这些
相对分子质量
很大地
碳氢化合物
热值
极高，可做火箭的燃料。等等。
C60分子C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，是一种很稳定的分子，主要应用于材料科学，超导体等方面。金刚石、石墨、C60分子的结构示意图.世人瞩目的
足球烯
－C60.C60分子是一种由60个碳原子结合形成的稳定分子，它具有60个顶点和32个面，其中12个为
正五边形
，20个为
正六边形
，它形似足球，因此又被称为足球烯。足球烯是美国休斯顿
赖斯大学
的克罗脱（Kroto,
H.W.）和史沫莱（Smalley,
R.E.）等人于1985年提出的，他们用大功率
激光束
轰击石墨使其气化，用1MPa压强的
氦气
产生超声波，使被激光束气化的碳原子通过一个小喷嘴进入真空膨胀，并迅速冷却形成新的碳原子，从而得到了C60。C60的组成及结构已经被质谱，
X射线分析
等实验证明。此外，还有
C70
等许多类似C60分子也已被相继发现。1991年，科学家们发现，C60中掺以少量某些金属后具有超导性，且这种材料的制作工艺比制作传统的
超导材料
——陶瓷要简单，质地又十分坚硬，所以人们预言C60在超导材料领域具有广阔的应用前景。碳60分子俗称
布基球
，由60个碳原子构成，它们组成一个笼状结构。这一分子于1985年被发现后因它具有特殊性质，一直是化学家们的热门研究对象。
CSC_ccc
2006-11-14
19:12:46
·碳－60分子是科学家发现的，它由60个碳原子组成形似足球的分子，因而又被称为“巴基球”，又被称为“布基球”。在过去的实验中，它表现出与普通形态的碳元素大不相同的物理、化学性质.
相对分子质量为720.

⑨ 碳元素的单质简介

碳在地壳中的质量分数为0.027%，在自然界中分布很广。以化合物形式存在的碳有煤、石油、天然气、动植物体、石灰石、白云石、二氧化碳等。
截止1998年底，在全球最大的化学文摘——美国化学文摘上登记的化合物总数为18.8百万种，其中绝大多数是碳的化合物。
众所周知，生命的基本单元氨基酸、核苷酸是以碳元素做骨架变化而来的。先是一节碳链一节碳链地接长，演变成为蛋白质和核酸；然后演化出原始的单细胞，又演化出虫、鱼、鸟、兽、猴子、猩猩、直至人类。这三四十亿年的生命交响乐，它的主旋律是碳的化学演变。可以说，没有碳，就没有生命。碳，是生命世界的栋梁之材。
纯净的、单质状态的碳有三种，它们是金刚石、石墨、C60。它们是碳的三种同素异形体。 金刚石晶莹美丽，光彩夺目，是自然界最硬的矿石。在所有物质中，它的硬度最大。测定物质硬度的刻画法规定，以金刚石的硬度为10来度量其它物质的硬度。例如Cr的硬度为9、Fe为4.5、Pb为1.5、钠为0.4等。在所有单质中，它的熔点最高，达3823K。
金刚石晶体属立方晶系，是典型的原子晶体，每个碳原子都以sp3杂化轨道与另外四个碳原子形成共价键，构成正四面体。这是金刚石的面心立方晶胞的结构。
由于金刚石晶体中C─C键很强，所有价电子都参与了共价键的形成，晶体中没有自由电子，所以金刚石不仅硬度大，熔点高，而且不导电。
室温下，金刚石对所有的化学试剂都显惰性，但在空气中加热到1100K左右时能燃烧成CO2。
金刚石俗称钻石，除用作装饰品外，主要用于制造钻探用的钻头和磨削工具，是重要的现代工业原料，价格十分昂贵。 石墨乌黑柔软，是世界上最软的矿石。石墨的密度比金刚石小，熔点比金刚石仅低50K，为3773K。
在石墨晶体中，碳原子以sp2杂化轨道和邻近的三个碳原子形成共价单键，构成六角平面的网状结构，这些网状结构又连成片层结构。层中每个碳原子均剩余一个未参加sp2杂化的p轨道，其中有一个未成对的p电子，同一层中这种碳原子中的m电子形成一个m中心m电子的大∏键(键)。这些离域电子可以在整个儿碳原子平面层中活动，所以石墨具有层向的良好导电导热性质。
石墨的层与层之间是以分子间力结合起来的，因此石墨容易沿着与层平行的方向滑动、裂开。石墨质软具有润滑性。
由于石墨层中有自由的电子存在，石墨的化学性质比金刚石稍显活泼。
由于石墨能导电，有具有化学惰性，耐高温，易于成型和机械加工，所以石墨被大量用来制作电极、高温热电偶、坩埚、电刷、润滑剂和铅笔芯。 20世纪80年代中期，人们发现了碳元素的第三种同素异形体──C60。我们从以下三个方面介绍C60
1996年10月7日，瑞典皇家科学院决定把1996年诺贝尔化学奖授予Robert FCurl，Jr(美国)、Harold WKroto(英国)和Richard ESmalley(美国)，以表彰他们发现C60。
1995年9月初，在美国得克萨斯州Rice大学的Smalley实验室里，Kroto等为了模拟N型红巨星附近大气中的碳原子簇的形成过程，进行了石墨的激光气化实验。他们从所得的质谱图中发现存在一系列由偶数个碳原子所形成的分子，其中有一个比其它峰强度大20~25倍的峰，此峰的质量数对应于由60个碳原子所形成的分子。
C60分子是以什么样的结构而能稳定呢？层状的石墨和四面体结构的金刚石是碳的两种稳定存在形式，当60个碳原子以它们中的任何一种形式排列时，都会存在许多悬键，就会非常活泼，就不会显示出如此稳定的质谱信号。这就说明C60分子具有与石墨和金刚石完全不同的结构。由于受到建筑学家Buckminster Fuller用五边形和六边形构成的拱形圆顶建筑的启发，Kroto等认为C60是由60个碳原子组成的球形32面体，即由12个五边形和20个六边形组成，只有这样C60分子才不存在悬键。
在C60分子中，每个碳原子以sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子相连，剩余的未参加杂化的一个p轨道在C60球壳的外围和内腔形成球面大∏键，从而具有芳香性。为了纪念Fuller，他们提出用Buckminsterfullerene来命名C60，后来又将包括C60在内的所有含偶数个碳所形成的分子通称为Fuller，中译名为富勒烯
碳六十的制备
用纯石墨作电极，在氦气氛中放电，电弧中产生的烟炱沉积在水冷反应器的内壁上，这种烟炱中存在着C60、C70等碳原子簇的混合物。
用萃取法从烟炱中分离提纯富勒烯，将烟炱放入索氏(Soxhlet)提取器中，用甲苯或苯提取，提取液中的主要成分是C60和C70，以及少量C84和C78。再用液相色谱分离法对提取液进行分离，就能得到纯净的C60溶液。C60溶液是紫红色的，蒸发掉溶剂就能得到深红色的C60微晶。
碳六十的用途
从C60被发现的短短的十多年以来，富勒烯已经广泛地影响到物理学、化学、材料学、电子学、生物学、医药学各个领域，极大地丰富和提高了科学理论，同时也显示出有巨大的潜在应用前景。
据报道，对C60分子进行掺杂，使C60分子在其笼内或笼外俘获其它原子或集团，形成类C60的衍生物。例如C60F60，就是对C60分子充分氟化，给C60球面加上氟原子，把C60球壳中的所有电子“锁住”，使它们不与其它分子结合，因此C60F60表现出不容易粘在其它物质上，其润滑性比C60要好，可做超级耐高温的润滑剂，被视为“分子滚珠”。再如，把K、Cs、Tl等金属原子掺进C60分子的笼内，就能使其具有超导性能。用这种材料制成的电机，只要很少电量就能使转子不停地转动。再有C60H60这些相对分子质量很大地碳氢化合物热值极高，可做火箭的燃料。等等。