化學(xué)課中學(xué)過，分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒。比如水是由水分子組成的，水分子是由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子組成的，氧原子和氫原子不再保持水的化學(xué)性質(zhì)。

水分子中只有三個(gè)原子，有些大分子含有較多的原子，組成人體的一些蛋白質(zhì)分子其分子量能夠高達(dá)數(shù)百萬。這樣大的蛋白質(zhì)分子，往往還沒有被人類解析出它們的結(jié)構(gòu)。一個(gè)這樣的分子中具體含有多少個(gè)原子以及分子量是多少，這種問題還無法回答。

如果繼續(xù)追問，還有比蛋白質(zhì)分子更大的分子嗎？可以非?？隙ǖ鼗卮穑河?。這種大分子可以大到只要有原料就能繼續(xù)增大的程度，可以增大到比一座樓還高，甚至比一座山還要大。

關(guān)于分子的定義，其實(shí)并不能拘泥于“保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒”，不同領(lǐng)域中對(duì)分子的定義是不一樣的，定義上一小點(diǎn)的偏差就能夠產(chǎn)生巨大的差異。若是認(rèn)定一個(gè)分子是由多個(gè)原子在共價(jià)鍵中通過共用電子連接在一起形成的，那么分子可以是無限增大的。

有機(jī)化學(xué)中，碳鏈可以做得很長(zhǎng)，碳鏈越長(zhǎng)，相對(duì)分子質(zhì)量就越大。聚乙烯材料做成的塑料，其中一個(gè)分子是由多少個(gè)原子組成的？誰也說不清楚。因?yàn)榫垡蚁┓肿涌梢院艽蟆Ｄ憧赡芟氩坏降氖?，硫化輪胎的橡膠部分就是一個(gè)碩大的分子。輪胎硫化的過程中會(huì)逐步升溫，硫化的時(shí)間也較長(zhǎng)，這樣各個(gè)原子就會(huì)通過共價(jià)鍵連接成一個(gè)碩大的分子。

把硫化輪胎看成是一個(gè)碩大的分子，再回過頭來看看初中化學(xué)課上學(xué)到的“保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微?！?，這個(gè)定義已經(jīng)不合適了。

以目前的發(fā)現(xiàn)來看，宇宙中發(fā)現(xiàn)的最大的分子當(dāng)屬：富勒烯。

圖 擁有60個(gè)碳原子的富勒烯，即C60

圖 C60的晶體形態(tài)

圖 C60的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)

富勒烯簡(jiǎn)介及其再發(fā)現(xiàn)富勒烯名字的由來上個(gè)世紀(jì)八十年代，Harold Walter Kroto博士和Richard Errett Smalley博士首次制備出了世界上第一種富勒烯，即碳60分子，并于1996年獲得諾貝爾獎(jiǎng)；由于富勒烯分子結(jié)構(gòu)非常像著名建筑學(xué)家巴克明斯特·富勒的作品，因此Harold Walter Kroto博士和Richard Errett Smalley博士將其制備的碳60分子命名為富勒烯，以表尊敬。

圖 著名建筑學(xué)家巴克明斯特·富勒的作品 富勒烯的命名來源

富勒烯形狀分類富勒烯（英文名字為：Fullerene），作為當(dāng)今世界所發(fā)現(xiàn)的最大的分子，其由碳完全組成，并呈現(xiàn)內(nèi)部中空的結(jié)構(gòu)；這種獨(dú)特的構(gòu)造使得富勒烯呈現(xiàn)多種形狀，如：

（1）足球形狀的富勒烯，也別稱為足球烯或巴基球（大陸譯法），在臺(tái)灣則被稱為球碳，在香港稱之為布克碳；

（2）管狀的富勒烯則被稱為碳納米管。

富勒烯的再發(fā)現(xiàn)1980年，作為碳納米管的發(fā)現(xiàn)者，也是現(xiàn)在的中科院外籍院士，日本科學(xué)家飯島澄男在透射電子顯微鏡的幫助下觀察到了富勒烯。

圖 掃描電子顯微鏡下的富勒烯

2010年，科學(xué)家借助更加先進(jìn)的太空望遠(yuǎn)鏡，首次觀察到，太空中同樣存在富勒烯，科學(xué)家們認(rèn)為：也許太空中存在的富勒烯為地球孕育出生命最初了貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

Richard E. Smalley, Robert F. Curl, Jr., and Harold W. Kroto. Chemical Heritage Foundation.[] .Iijima, Sumio. Direct observation of the tetrahedral bonding in graphitized carbon black by high resolution electron microscopy. Journal of Crystal Growth (Elsevier BV). 1980, 50 (3): 675–683. ISSN 0022-0248. doi:10.1016/0022-0248(80)90013-5.3.0 3.1 Buseck, P.R.; Tsipursky, S.J.; Hettich, R. Fullerenes from the Geological Environment. Science. 1992, 257 (5067): 215–7. Bibcode:1992Sci...257..215B. PMID 17794751. doi:10.1126/science.257.5067.215.Cami, J; Bernard-Salas, J.; Peeters, E.; Malek, S. E. Detection of C60 and C70 in a Young Planetary Nebula. Science. , 329:

1180. Bibcode:2010Sci...329.1180C. PMID 20651118. doi:10.1126/science.1192035Atkinson, Nancy. Buckyballs Could Be Plentiful in the Universe. Universe Today. [].

標(biāo)簽：原子分子組成