多環芳香烴
多環芳香烴 (Polycyclic Aromati…
巴克球
高科技材料專題（一）：石墨烯的新功能
高科技材料專題（一）：石墨烯的新功能
國立成功大學生命科學研究所 蔡宗樺編譯/國立臺灣大學物理學系 王名儒教授責任編輯
說到「碳」，大家會想到什麼？烤肉用的木炭？還是閃亮的鑽石？其實直到1980年代，傳統上認為碳就只有2種理想有序的型態：石墨和鑽石。(圖片來源：維基百科)
說到「碳」，大家會想到什麼？烤肉用的木炭？還是閃亮的鑽石？其實直到1980年代，傳統上認為碳就只有2種理想有序的型態：石墨和鑽石。之後，這張碳清單逐漸成長，現在已經有巴克球、奈米碳管、平面石墨烯片和其他等各種型態。
大家熟悉的石墨，是由碳所組成的六邊形結構形成的平面，平面間以微弱的凡德瓦力連繫著彼此；鑽石則是正八面體晶體。
巴克球(C60)是由五邊形和六邊形組成的球體，長得很像足球；奈米碳管大部分是由六邊形、少數五邊形及七邊形所組成的直徑，為奈米級的多重管狀結構。至於本篇主角，石墨烯則是由六邊形組成的平面結構，簡單的說就是單層石墨，也是目前所知最堅硬以及最薄的材料之一。
化學教室活動：製作巴克球的串珠模型 – III
化學教室活動：製作巴克球的串珠模型 (Making Beaded Buckyball Model)〔III〕
國立臺中第一高級中學化學科薛朋雨老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯
製作前講解
教師手冊 (Teacher’s Guide)
此活動的教學投影片包含製作C20和C60的串珠模型。
附件一（製作C20串珠模型）：
C20 Classroom Activity PowerPoint.pdf (1.19 MB)
附件二（製作C60串珠模型）：
C60 Classroom Activity PowerPoint.pdf (1.13 MB)
動畫和影片
● 觀賞動畫影片，請按此連結：C60 Fullerene and Carbon Nanotube Interaction, YouTube.
化學教室活動：製作巴克球的串珠模型 – II
化學教室活動：製作巴克球的串珠模型 (Making Beaded Buckyball Model)〔II〕
國立臺中第一高級中學化學科薛朋雨老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯
學生講義二 (Student Handout II)
● 製作C60的詳細步驟
C60的四分層串珠數目之分析圖，如圖十三所示。
圖十三 C60的四分層之分析圖（圖片來源：Slides for making a beaded C60, http://thebeadedmolecules.blogsp … ing-beaded-c60.html）
第1步：右線加珠5顆 → 左線交叉第5顆珠成環 → 形成第一個五邊形（亦即五圓環的五個鍵結），如圖十四所示。
圖十四 形成第一個五邊形
化學教室活動：製作巴克球的串珠模型 – I
化學教室活動：製作巴克球的串珠模型 (Making Beaded Buckyball Model)〔I〕
國立臺中第一高級中學化學科薛朋雨老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯
學生講義之一 (Student Handout I)
活動介紹
本活動的目的為利用串珠製作分子模型來瞭解巴克球C20和C60的化學立體結構。
● 富勒烯與巴克球
富勒烯（Fullerenes）是完全由碳組成的中空的球型、橢圓型、柱型或管狀分子的總稱。球狀的富勒烯也被稱為巴克球，類似於用於足球協會的足球，如圖一所示。圓柱狀的富勒烯被稱為碳納米管（carbon nanotubes）或巴克管（buckytubes）。富勒烯在結構上類似石墨，它是由堆疊石墨片連結成六角環，但它們可能還包含五邊形（有時七邊形）環。富勒烯是繼金剛石和石墨之後，於1985年發現的碳元素的第三種晶體形態。碳60（C60）和碳70（C70）是較常見的兩種巴克球，也是目前技術上能夠量產的富勒烯。