C60 也叫足球烯，属于碳的同素异形体，是由 60 个碳原子构成的球状笼形分子，外形类似足球，分子内既有碳碳单键也有碳碳双键，属于分子晶体，高中化学考点主要包含物理性质、化学性质、结构特征三大部分，它和金刚石、石墨都是碳单质，但是晶体类型不一样，金刚石是原子晶体，石墨是混合晶体，C60 是分子晶体，这是考试高频易错点。
核心性质分类对照表
| 类别 | 性质内容 |
|---|---|
| 结构 | 60 个碳原子，由 12 个五边形、20 个六边形组成笼状球形分子，每个碳原子 sp² 杂化，存在离域 π 键 |
| 晶体类型 | 分子晶体，微粒是 C60 分子，靠分子间作用力结合 |
| 物理性质 | 常温下为黑色固体，硬度较小，熔点较低，不导电，可溶于苯、甲苯等有机溶剂 |
| 化学性质 | 可以发生加成反应，能和氢气、卤素加成；可发生氧化反应；可以发生聚合反应；能形成金属掺杂化合物 |
详细性质说明
物理性质
- 外观：常温固态，黑色粉末状固体。
- 熔沸点：因为是分子晶体，熔化只破坏分子间作用力，所以熔沸点远低于金刚石，硬度也比金刚石小很多。
- 导电性：纯净 C60 本身不导电，但是碱金属掺杂之后，比如钾掺杂 C60，可以表现出超导性质，这是重要考点。
- 溶解性：不溶于水，易溶于苯、甲苯这类非极性有机溶剂，这一点和金刚石石墨都不一样，金刚石石墨几乎不溶于任何溶剂。
化学性质
- 加成反应：分子里面含有碳碳双键，所以可以和 H₂、Br₂等发生加成，例如可以生成 C60H60 这类加成产物。
- 氧化反应：可以燃烧，完全燃烧产物是二氧化碳，属于碳单质，燃烧方程式 C60 + 60O₂ 点燃生成 60CO₂。
- 聚合反应：在光照高压条件下，C60 分子之间可以相互连接，形成聚合固体。
- 掺杂性质：碱金属嵌入 C60 笼结构，形成 MₓC60，低温下具备超导特性，是富勒烯重点拓展性质。
补充要点
C60 是分子，不是无限延伸的网状结构，所以它是独立小分子，这是和金刚石最本质区别。考试经常出题对比金刚石、石墨、C60，三者互为碳的同素异形体，化学性质相似，都可以燃烧生成 CO₂，但是物理性质差异非常大，原因是碳原子排列方式不同。
【相关 FAQ】
问题 1 C60 有那些性质 C60 是原子晶体吗
回答 1 C60 有那些性质，C60 属于分子晶体，不是原子晶体，晶体内部是 C60 分子依靠分子间作用力结合，这点和金刚石不同。
问题 2 C60 有那些性质 纯净 C60 能不能导电
回答 2 C60 有那些性质，纯净 C60 本身不导电，经过碱金属掺杂之后才可以具备超导特性。
问题 3 C60 有那些性质 C60 能不能发生加成反应
回答 3 C60 有那些性质，C60 分子含有碳碳双键，可以和氢气、卤素发生加成反应，这是它重要化学性质。
【免责申明】
本文为高中化学知识点讲解，答题以教材和考试要求为准。