Урок в 9 классе по теме «Углерод»

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
Группы элементов
I
II
III
IV
V
VI
1
1
2
2
3
3
4
4
VII
5
5
6
7
периоды
VIII
6
8
9
10
ряды
Р
15
фосфор
30,9738
Na
11
22,9898
натрий
Mg
12
магний
24,312
Al
13
алюминий
кремний
Si
14
28,086
S
Cl
Ar
18
17
16
сера
хлор
аргон
39,948
35,453
32,064
7

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
1
2
3
4
5
6
7
периоды
ряды
Группы элементов
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
1
2
3
10
4
5
6
7
8
9
С
0
12
+6
-
-

Углерод

1 s2
2 s2
2p2
Углерод
назад

Аллотропные модификации углерода
- алмаз,
графит
карбин.

а
б
в
а - кристаллическая решетка графита;
б - кристаллическая решетка алмаза;
в – линейная структура карбина.
Углерод

бесцветное кристаллическое вещество с атомной решеткой.
Каждый атом углерода в алмазе окружен четырьмя другими, расположенными от него в направлениях от центра тетраэдра к его вершинам.
Алмаз имеет высокую твердость, плотность 3,5 г/см2, плохо проводит тепло и практически не проводит электрический ток.
Это самое тугоплавкое природное вещество tпл =3730С.
В чистом виде алмаз сильно преломляет свет.
Его применяют как украшение, а также для резки стекла, бурения горных пород и шлифования особо твердых материалов.
Алмаз

Да, алмаз - нестареющий камень. Он - самый-самый из минералов по всем показателям. Имеет самую высокую твердость - 10, алмаз режется только алмазом. Он - самый прозрачный. Не зря его называют "ангельской слезой". Бывают желтоватые и голубоватые и очень редко - черные разновидности. Его отличает изумительная игра света при бриллиантовой огранке. Он самый дорогой, причем при увеличении размеров стоимость возрастает многократно. Скажем, камень в 10 каратов (карат - это принятая для драгоценных камней единица веса, равная 0,2 грамма) будет стоить не в десять раз больше, алмаза в 1 карат, а примерно в 100 раз! А во сколько же раз больше будет стоить такой алмаз, как "Питт", если в нем 140 каратов? Впрочем "Питт" не самый древний из исторических алмазов.
Индийский алмаз Кох-и-Нор ("Гора света") известен несколько тысячелетий. По преданию им владели последовательно 18 правителей Индостана. Сейчас бриллиант в 108,9 каратов - в Англии, в короне королевы Елизаветы II.
Самый древний алмаз

жирное на ощупь вещество черного или серого цвета с металлическим блеском, тугоплавок (плавится под давлением 105 атм и при температуре свыше 3700 °C), электропроводен, мягок, легко расслаивается.
Из графита изготавливают огнестойкие изделия, устойчивые против действия щелочей и расплавленных систем; графитом покрывают формы для литья, чтобы предупредить прилипание к изделию формовой земли; изготавливают электротехнические изделия, карандаши, краски, смазки, антифрикционные материалы и изделия. Графит применяется в атомной технике как замедлитель нейтронов, изоляционный материал
Видоизменения графита, часто встречающиеся в природе- кокс, сажа. древесный уголь.
Графит

Кристаллическая решётка графита
для графита характерна гексагональная кристаллическая решетка. Состоит из параллельных слоев, образованных правильными шестиугольниками из атомов углерода.

Взаимное превращение алмаза и графита
При огромном давлении графит превращается в алмаз, и наоборот при высоких температурах алмаз превращается в графит

аллотропная модификация углерода. Представляет собой черный порошок.
Карбин является полупроводником и его проводимость возрастает под действием света. Впервые карбин получен в 1963 году при каталитическом окислении ацетилена (учеными В. В. Коршак, А. М. Сладковым, В. Ш. Касаточкиным). Позднее карбин обнаружили в природе.
Карбин

Адсорбция-свойство угля и других твёрдых веществ удерживать на своей поверхности пары, газы и растворённые вещества.
Адсорбент- вещество, на поверхности которого происходит адсорбция.
Адсорбция

Противогаз Зелинского
Кроме угля есть другие адсорбенты, например синтетические и природные смолы.
Адсорбция растворённых веществ углем открыта ещё в конце XVIII века русским академиком Ловицем. Изучена она более подробно Зелинским Николаем Дмитриевичем, он и предложил использовать активированный уголь в противогазах.

Зелинский Николай Дмитриевич
Своим изобретением он спас миллионы солдат от страшной,
мучительной смерти и сделал химическое оружие неэффективным для уничтожения армий противника.

Активированный уголь
Адсорбционная способность зависит от пористости вещества. Для увеличения пористости угля его активируют, нагревают в струе водяного пара, поры освобождаются от загрязняющих веществ.
назад

Химические свойства.
Cвойства окислителя:
а) с металлами образует карбиды
4Al+3C=Al4C3 ( при нагревании)
карбида алюминия получают метан
Al4C3 +12H2O =4Al(OH)3+ 3CH4
Ca+2C=CaC2 ( при нагревании)
Из карбида кальция получают ацетилен
CaC2 + 2H2O= Ca(OH)2 +C2H2
б) с водородом
С +2H2 =CH4 (метан) ( при нагревании)

Свойства восстановителя
в) восстанавливает металлы из их оксидов
CuO + C = CO2 +Cu
г) горит в кислороде с выделением большого количества тепла
2C + O2 = 2CO + Q
C + O2 = CO2 + Q
назад

Круговорот углерода в природе

Углерод
С
сталь
сельское хозяйство
топливо
медицина
типография
ювелирные изделия
адсорбент
резина
крем обуви
назад

Углерод
Заполните кроссворд, отгадав ключевое слово, означающее процесс выделения различных веществ поверхностью угля.
Явление, преломления лучей в кристалле называют…
Латинское название этого элемента «карбонеум»…
Один из сортов аморфного углерода.
В качестве поглотителя токсичных веществ в противогазах применяют…
Алмаз оценивается высшим баллом 10 и служит эталоном …
Реагируя при нагревании с металлами углерод образует…
Процесс поглощения газов и растворенных веществ называется…
Структура какого вещества напоминает пчелиные соты?
Явление существования нескольких простых веществ, образованным одним элементом называют…