Углерод
презентация к уроку по химии (9 класс) на тему

Слайд 1

Слайд 2

Углерод (химический символ — C) — химический элемент 4-ой группы главной подгруппы 2-го периода периодической системы Менделеева, порядковый номер 6, атомная масса природной смеси изотопов 12,0107 г/моль.

Слайд 3

Невозбуждённый атом углерода имеет электронную конфигурацию: 1S 2 2S 2 2P 2 Возбужденный атом углерода имеет электронную конфигурацию: 1S 2 2S 1 2P 3 Углерод –это типичный Р элемент. Углерод имеет переменную валентность (II) и ( IV) .

Слайд 4

Для углерода характерно явление аллотропии. Аллотропия — существование одного и того же химического элемента в виде двух и более простых веществ, различных по строению и свойствам: так назы Классификация аллотропов углерода по характеру химической связи между атомами: Модификации углерода: Алмаз (куб) Лонсдейлит (гексагональный алмаз) Графит Графены Фуллерены Нанотрубки Астралены Стеклоуглерод Колоссальные нанотрубки Карбин Аморфный углерод Углеродные нанопочки Нанопена углерода ваемых аллотропических модификаций или аллотропических форм.

Слайд 5

Модификации углерода. Схемы строения различных модификаций углерода. a: алмаз, b: графит, c: лонсдейлит d: фуллерен — букибол , e: фуллерен , f: фуллерен g: аморфный углерод, h: углеродная нанотрубка

Слайд 6

Важнейшие соединения углерода. Метан CH4 Оксид углерода (II) (угарный газ) CO Цианистый водород (синильная кислота) HCN Дициан C2N2 Оксид углерода ( IV) CO2 Угольная кислота H2CO3 Четыреххлористый углерод CCl4 Фосген COCl2 Сероуглерод CS2

Слайд 7

Нахождение в природе . Содержание углерода в земной коре 6,5•1016 т. Значительное количество углерода (около 1013 т) входит в состав горючих ископаемых (уголь, природный газ, нефть и др .) Также в состав углекислого газа атмосферы (6•1011 т) и гидросферы (1014 т). Главные углеродсодержащие минералы — карбонаты.

Слайд 8

Физические свойства. Известны несколько кристаллических модификаций Углерода: графит, алмаз, карбин , лонсдейлит и другие. Графит - серо-черная, непрозрачная, жирная на ощупь, чешуйчатая, очень мягкая масса с металлическим блеском. При комнатной температуре и нормальном давлении (0,1 Мн /м2, или 1 кгс/см2) графит термодинамически стабилен. Алмаз - очень твердое, кристаллическое вещество. Кристаллы имеют кубическую гранецентрированную решетку. При комнатной температуре и нормальном давлении алмаз метастабилен. Заметное превращение алмаза в графит наблюдается при температурах выше 1400 °С в вакууме или в инертной атмосфере. При атмосферном давлении и температуре около 3700 °С графит возгоняется. Жидкий Углерод может быть получен при давлениях выше 10,5 Мн /м2 (105 кгс/см2) и температурах выше 3700 °С. Для твердого Углерода (кокс, сажа, древесный уголь) характерно также состояние с неупорядоченной структурой - так называемых "аморфный" Углерод, который не представляет собой самостоятельной модификации; в основе его строения лежит структура мелкокристаллического графита. Нагревание некоторых разновидностей "аморфного" Углерода выше 1500-1600 °С без доступа воздуха вызывает их превращение в графит. Физические свойства "аморфного" Углерод очень сильно зависят от дисперсности частиц и наличия примесей. Плотность, теплоемкость, теплопроводность и электропроводность "аморфного" Углерода всегда выше, чем графита. Карбин получен искусственно. Он представляет собой мелкокристаллический порошок черного цвета (плотность 1,9-2 г/см3). Построен из длинных цепочек атомов С, уложенных параллельно друг другу. Лонсдейлит найден в метеоритах и получен искусственно.

Слайд 9

Химические свойства углерода. 1) Взаимодействие углерода с кислородом: а) C + O 2 ( t °)= CO 2 - избыток кислорода. б) 2 C + O 2( t °) = 2 CO -недостаток кислорода. 2) взаимодействие водорода с углеродом: C + 2 H 2 ( t ° ; к) = CH 4. 3)взаимодействие водорода с серой: C + 2 S ( t °) = CS 2. 4)только с фтором углерод реагирует при температуре раной 1000°С, больше ни с какими галогенами не реагирует. C + 2 F 2( t =1000°с)= CF 4. 5) с металлами углерод образует соответствующие карбиды: 2 C + Ca ( t °)= CaC 2 . 4 Al + 3 C ( t °) = Al 4 C 3. 6)Карбиды хорошо гидролизуются и взаимодействуют с сильными кислотами: а) CaC2+2HOH - Ca(OH)2+C2H2 б) Al4C3+2HOH – 4Al(OH)3+3CH4 в) CaC2+HCl – CaCl2+C2H2 г) Al4C3+12HCL – 4AlCL3+3CH4 . 7) углерод является восстановителем: Fe2O3+3C (t °) =2Fe+3CO . 8) концентрированные серная и азотная кислоты при нагревании окисляют углерод до углекислого газа: C + 2H2SO4 (t ° ) = CO2 + 2SO2 + H2O

Слайд 10

Получение углерода. 1) Горение органических веществ в недостатке кислорода. CH4+02(t °) – C+ 3H2O.- кислород в недостатке. 2) Углерод выделяется при обугливании некоторых органических веществ сильными минеральными кислотами, например глюкозы: C6H12O6 (H2SO4;t ° )= 6C + 6H2O.

Слайд 11

Применение углерода. 1)Используется как адсорбент в противогазах. 2)Используется в производстве сахара. 3)Используется для приготовления черной краски. 4)Используется для очистки спирта. 5)Используется в производстве синтетического бензина. 6)Используется как наполнитель при получении резины. 7)Используется для получения карбида кальция. 8)Используется для получения искусственного алмаза. 9)Используется в медицине. 10)Составная часть крема для обуви.