Углерод – химический элемент и простое вещество

Цели урока:
Познакомить учащихся с распространением химического элемента углерода в природе
Вспомнить электронное строение атома углерода
Закрепить понятие « аллотропные модификации»
Установить связь между строением вещества, его свойствами и применением

Распространение углерода в природе
Содержание химических элементов в организме человека
в атомных процентах

В массовых процентах

Нахождение углерода
в природе
В атмосфере – в виде углекислого газа СО2
В земной коре – в составе карбонатов
кальция СаСО3 ( мел, мрамор, известняк ) и магния МgСО3, а также в свободном виде: алмаз, графит, уголь, сажа
В воде – в составе растворимых гидрокарбонатов кальция Са(НСО3)2 и Мg(НСО3)2

Строение атома углерода
С+6 )2)4
2 период
Главная подгруппа
4 группа
1s22s22p2

Аллотропные видоизменения углерода
Химический элемент углерод образует несколько простых веществ, основные из которых алмаз и графит.
Простые вещества, образованные атомами одного химического элемента, называются аллотропными модификациями (видоизменениями).

АЛМАЗ
Один из самых известных алмазов - «Орлов» украшает скипетр русских царей. Это бриллиант чистейшей воды синевато-зеленого оттенка , размеры его 25х32х35 мм, а масса 194,8 карата.
1 карат равен 0,2 грамма.

Модель кристаллической решетки алмаза
Слово "карат" восточного происхождении и означает - черный цвет. Так называли семена одного из восточных деревьев, которые использовались купцами на базаре для взвешивания мелких предметов.

Графит
В России в XVII веке графит называли "карандашом" от монгольских слов: "кара" - черный, "таш" - камень.

Модель кристаллической решетки графита

Сравнение физических свойств алмаза и графита

Взаимопревращение
алмаза и графита
Аалмаз
t°=2000°C без доступа воздуха
t°=3000°C,Р=50 тыс. атм.,
катализатор Ni
Графит
Алмазы, полученные искусственным путем из графита, мелкие, невысокого качества. Их используют в основном для технических целей, а под названием фиониты – для ювелирных украшений.

Применение алмаза
Режущий
инструмент
Наконечники
буров
Шлифовальный
инструмент
Ювелирные
изделия

Стержни в
атомных
реакторах
краски
Смазочный
материал
Электроды
в электрохимии
Грифель
для
карандашей
Литейные
формы
Применение графита

Уголь - аморфный углерод
по структуре напоминает графит.
При обработке его водяным паром поры и каналы угля, содержащие золу и поташ-карбонат калия, очищаются, площадь поверхности увеличивается. Такой уголь называется активированным.
Он обладает адсорбцией-способностью поглощать газы и некоторые растворенные вещества, удерживая их на своей поверхности.

Применение активированного угля
Очистка
питьевой воды
(фильтры)
Карболен-
таблетки для
выведения
токсинов
из организма
Очистка
воздуха
(противогаз)

ЗЕЛИНСКИЙ
Николай Дмитриевич
(1861-1953)
Современный противогаз
Изобретатель противогаза

Ответьте на вопросы:
Каково распространение химического элемента углерода в природе ?
Что такое аллотропные видоизменения?
Какие аллотропные видоизменения углерода вы знаете?
Сравните свойства алмаза и графита?
Как доказать, что алмаз и графит являются модификациями одного химического элемента?
Где находят применение алмаз и графит?
Что такое адсорбция?
Какое вещество способно к адсорбции?
Где используют активированный уголь?