1、金刚石、石墨、木炭、碳黑、活性炭、焦碳的用途2、煤的形成3、中国煤层的储量和主要生产地

【专家解说】：一。 1.金刚石 谁都知道石油是当今世界上重要的 能源之一，可是要从深深的地下得到宝贵的石油，就离不开坚硬的钻头，它是石油钻井的“先锋”,它能穿过坚硬的岩石，深入到数千米的地下。这个充当钻井“先锋”角色的，正是晶体世界中的一位“精英”——金刚石，它那比磐石还坚硬的性格，实在是做钻头的理想材料，因此，人们也常叫它金刚石或钻石。 金刚石的硬度很大，导热性很好，但是它不导电。 金刚石如此坚硬耐磨，而且美丽动人，其原因在哪里呢？还是让我们深入到金刚石的内部，去探讨一下它的微观结构吧！金刚石的微观世界 正因为金刚石中碳原子之间键（原子间的一种相互作用）的紧密相连，所以它才有其坚硬耐磨的性质。它可以用来切割玻璃和大理石，天然产的金刚石极为稀少且名贵，常加工为光彩夺目的钻石，人工合成的金刚石粒度较小，通常用作磨料、钻头、载割玻璃的玻璃刀等。 2.石墨金刚石有个"孪生兄弟"叫石墨。相比起金刚石的坚硬耐磨，石墨的质地却很很软。既然金刚石的硬度和石墨二者的性质有如此大的差异，为什么把它俩称为"孪生兄弟"呢?化学家告诉大家：金刚石和石墨的化学成分是完全相同的,只是它们的晶体结构不相同。刚才我们已经看过了金刚石的结构,上图就是石墨的结构。比起金刚石有很大的差别吧？石墨晶体呈片状，显深灰色，不透明且有金属光泽。导电性能良好，耐高温，导热性也很好。石墨质软。它可以用来制作电刷、电极，干电池中的碳棒，制造冶炼金属用的石墨坩埚和砖等，石墨粉可作高温条件下运转的机器的润滑剂，可制作铅笔芯。可见,晶体世界中这一对"孪生兄弟"都有自己的一技之长,又各有它们的用武之地. 3. 无定形碳（Amorphous carbon） 碳单质的存在形式，除了金刚石和石墨外，还有无定形碳。 无定形碳有很多品种，如碳黑、木炭、活性炭、焦碳等等。 碳黑可用于制造油墨、油漆、墨汁等；木炭可作燃料或还原剂，用于冶炼金属；活性炭可作电冰箱的除臭剂、净水过滤器、防毒面具的滤毒罐、脱色剂等。它还有吸附能力，把气体或溶液中的有色物质附在表面上，因而使其脱色。焦碳可用作燃料和炼铁的还原剂。 二。煤的形成 煤是古代植物遗体的堆积层埋在地下后，经过长时期的地质作用而形成的。据研究，几乎所有的植物遗体，只要具备了成煤的条件，都可以转化成煤。不过，低等植物遗体所形成的煤，分布范围小，厚度薄，很少被人利用。那些分布广、规模大、利用广泛的煤，都是高等植物的遗体（主要是古代的蕨类、松柏类以及一些被子植物的遗体）形成的。 在地球的历史上，最有利于成煤的地质年代主要是晚古生代的石炭纪、二叠纪，中生代的侏罗纪以及新生代的第三纪。这是因为，在这几个时期内，地球上的气候非常温暖潮湿，地球表面到处长满了高大的绿色植物，尤其在湖沼、盆地等低洼地带和有水的环境里，封印木、鳞木等古代蕨类植物生长得特别茂盛。 当时，高大的树木倒下以后，就会被水淹没了，这就造成了倒木和氧隔绝的情况。在缺氧的环境里，植物体不会很快地分解、腐烂。随着倒木数量的不断增加，最终形成了植物遗体的堆积层。这些古代植物遗体的堆积层在微生物的作用下，不断地被分解，又不断地化合，渐渐形成了泥炭层，这是煤的形成的第一步。 由于地壳的运动，泥炭层下沉了。泥炭层被泥沙、岩石等沉积物覆盖起来。这时，泥炭层一方面受到上面的泥沙、岩石等的沉重压力，另一方面，也是更重要的方面，泥炭层又受到地热的作用。在这样的条件下，泥炭层开始进一步发生变化：先是脱水，被压紧，从而比重加大，而且石炭的含量逐渐增加，氧的含量逐渐减少，腐殖酸的含量逐渐降低。完成这几个过程以后，泥炭就变成了褐煤。 褐煤如果继续不断地受到增高的温度和压力的作用，就会引起内部分子结构、物理性质和化学性质的进一步变化，褐煤就逐渐变成了烟煤或无烟煤了。 开滦、阳泉等煤田，是在古生代的石炭纪至二叠纪时期形成的，这个时期的成煤植物是古代的蕨类植物。大同的武宁煤田，是在中生代的侏罗纪形成的，这个时期的成煤植物有古代的苏铁、松柏类、银杏类等裸子植物。抚顺和云南的小龙潭煤田，是在新生代的第三纪形成的，这个时期的成煤植物是古代裸子植物中的松柏类和原始的被子植物。 三。中国煤层的储量和主要生产地 我国煤的储藏量达6000亿吨,我国煤的储藏量居世界第三位,但人均储藏量约462吨,远远小于世界平均水平 中国煤炭资源北多南少，西多东少，煤炭资源的分布与消费区分布极不协调。从各大行政区内部看，煤炭资源分布也不平衡，如华东地区的煤炭资源储量的87％集中在安徽、山东，而工业主要在以上海为中心的长江三角洲地区；中南地区煤炭资源 的72％集中在河南，而工业主要在武汉和珠江三角洲地区；西南煤炭资源的67％集中在贵州，而工业主要在四川；东北地区相对好一些，但也有52％的煤炭资源集中在北部黑龙江，而工业集中在辽宁。 各地区煤炭品种和质量变化较大，分布也不理想。中国炼焦煤在地区上分布不平衡，四种主要炼焦煤种中，瘦煤、焦煤、肥煤有一半左右集中在山西，而拥有大型钢铁企业的华东、中南、东北地区，炼焦煤很少。在东北地区，钢铁工业在辽宁，炼焦煤大多在黑龙江；西南地区，钢铁工业在四川，而炼焦煤主要集中在贵州。 中国在地质历史上的成煤期共有14个，其中有4个最主要的成煤期，即广泛分布在华北一带的晚炭纪——早二叠纪，广泛分布在南方各省的晚二叠纪，分布在华北北部、东北南部和西北地区的早中侏罗纪以及分布在东北地区、内蒙东部的晚侏罗纪—早白垩纪等四个时期。它们所赋存的煤炭资源量分别占中国煤炭资源总量的26％、5％、60％和7％，合计占总资源量的98％。上述四个最主要的成煤期中，晚二叠纪主要在中国南方形成了有工业价值的煤炭资源，其他三个成煤期分别在中国华北、西北和东北地区形成极为丰富的煤炭资源。 中国煤炭资源分布面广，除上海市外，全国30个省、市、自治区都有不同数量的煤炭资源。在全国2100多个县中，1200多个有预测储量，已有煤矿进行开采的县就有1100多个，占60％左右。从煤炭资源的分布区域看，华北地区最多，占全国保有储量 的49．25％，其次为西北地区，占全国的30．39％，依次为西南 地区，占8．64％，华东地区，占5．7％，中南地区，占3．06％， 东北地区，占2．97％。按省、市、自治区计算，山西、内蒙、陕西、新疆、贵州和宁夏6省区最多，这6省的保有储量约占全国的81．6％。