Презентация "Углерод. Физические и химические свойства"

Углерод. Физические и химические свойства. Семенова Татьяна Семеновна учитель химии МАОУ «Лицей №37» г.Саратова Строение атома углерода. Степени окисления атома углерода в соединениях: -4 (SiC, CH4, Al4C3) +2 (CO) +4 (CO2 , CCl4 ) Охарактеризуйте элемент углерод по его положению в ПСХЭ

• Элемент по классификации.
• Как выражены свойства элемента в сравнении с соседями по периоду и подгруппе.
• Формула высшего оксида. Его характер.
• Формула гидроксида. Его характер.
• Формула летучего водородного соединения.

Нахождение углерода в природе.

• 11 место по распространенности в природе.
• 4 место на Солнце ( Н2, Не, О2);
• В земной коре: СаСО3 (известняк, мел, мрамор),
МgCO3CaCO3 (доломит), Сu2(OH)2CO3 (малахит), ZnCO3 (смитсонит);
• горючие ископаемые;
• в составе органических веществ;
• в свободном состоянии в виде графита и алмаза.

Простое вещество углерод. Аллотропные модификации углерода:

• алмаз
• графит
• лонсдейлит
• карбин
• фуллерены
• графен

Алмаз (adamas – непреклонный, твердый)

• кристаллическая решетка – атомная;
• каждый атом находится в вершинах тетраэдра;
• прозрачный, с сильным лучепреломлением, плохо проводит тепло, не проводит эл. ток;
• самый твердый, природный материал на Земле

Графит (grapho – пишу)

• кристаллическая решетка - атомная
• серо-черная, непрозрачная, жирная на ощупь, чешуйчатая, очень мягкая масса с металлическим блеском;
• при 3700°С возгоняется;
• проводит эл. ток

Амморфный углерод-мелкокристаллический графит.

• Каменный и древесный уголь, кокс, сажа.
• плотность, теплоемкость, теплопроводность и электропроводность выше, чем графита.

Взаимные превращения аллотропных модификаций углерода.

• уголь  графит (2600˚С, давление)
• графит  алмаз (1200МПа, 1500˚С)
• алмаз  графит (2000˚С)

Карбин

• мелкокристаллический порошок черного цвета;
• по твердости между алмазом и графитом;
• длинные цепочки атомов углерода, уложенные параллельно друг другу;
-С  С – С  С-
• поликумулен = С = С = С = С =

Фуллерены

• получают испарением графита при высокой температуре при действии лазерного излучения в атмосфере гелия;
• построены из шарообразных (С60) или дынеобразных (С70) молекул;
• желтые или бурые кристаллы, хорошо растворимые в бензоле;
• цена на фуллерены: С60 25 долл/г
С70 270 долл/г

Адсорбция (ad — на, при; sorbeo — поглощаю) Прочитайте материал на стр. 149 и ответьте на вопросы:

• Что такое адсорбция?
• Какими свойствами обладает активированный уголь?
• Приведите пример использования адсорбции в жизни человека.

Химические свойства углерода Какими свойствами (окислительными или восстановительными) будет обладать углерод? Почему? Химические свойства углерода

• Восстановительные свойства.
Записать уравнения реакций взаимодействия углерода 1) с фтором , 2) с кислородом (избыток, недостаток), 3) с серой, 4) с оксидом меди (II) (восстановление меди) 5) с серной концентрированной кислотой, 6) с азотной концентрированной кислотой.

Химические свойства углерода

• Углерод вступает в реакции с солями кислородсодержащих кислот, связывая кислород:
BaSO4 + C = BaS + CO Уравнять реакцию, составив схему электронного баланса.

Химические свойства углерода

• Окислительные свойства.
Записать реакции взаимодействия углерода 1) с металлами (Аl), 2) с водородом , 3) с оксидом кремния (образование карборунда SiC).

Реакции диспропорционирования:

• При нагревании с оксидами активных металлов:
СаО + 3С = СаС2 + СО 2Аl2О3 + 9С = Аl4С3 + 6СО

Решить задачу. К 125 г раствора серной кислоты добавили избыток гидрокарбоната натрия. Общий объем выделившегося газа составил 11,2 л (н.у.). Определите массовую долю серной кислоты в растворе. Какие утверждения верны:

• Углерод содержится и в воздухе, и в земной коре, в болоте и в организме человека, а так же в растениях и животных.
• Для очищения воздуха можно использовать уголь.
• У углерода 2 аллотропные модификации: алмаз и графит.
• Углерод проявляет только восстановительные свойства.
• Углерод взаимодействует с щелочами.
• Углерод является биогенным элементом.

Домашнее задание

• § 29-30,
• стр. 150 упр. 4, 5, 6,7

Используемая литература.

• И.В. Росин, Л.Д. Томина. Общая и неорганическая химияю
• Р.А. Лидин. Химия. Справочник для старшеклассников.