Углерод — химический элемент и простое вещество

1. Химия. 9 класс. Учитель: Казанцева Евгения Андреевна МОУ школа №12 г.Жуковский

Тема урока:« Углерод химический элемент и
простое вещество».

2. 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?

3. Распространение углерода в природе

Углерод- основной элемент органоген
Содержание
химических элементов
в организме человека
(в атомных процентах)
О (26%)
С (11%)
N ( 2%)
Н (60%)
остальные
(1%)

4. 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 магния Мg(НСО3)2

5. Массовая доля углерода в земной коре составляет 0,1%

Каменный уголь
Торф
Нефть
Горючие сланцы
Природный газ

6.

Строение атома углерода
С+6 )2)4
1s22s22p2
2 период
Главная подгруппа
4 группа
s
1
2
p
Изолированное состояние
Е
s
1
2
p
Возбужденное состояние

7. Основные соединения углерода

С⁻⁴
С H₄
С⁺²
С⁺⁴
CO
CO₂
метан оксид углерода(II)
оксид углерода(IV)
H₂CO₃
угольная кислота
Na₂CO₃
карбонаты

8. Аллотропные видоизменения

Простые вещества, образованные атомами одного
химического элемента, называются аллотропными
модификациями (видоизменениями).
Аллотропные модификации есть у химических
элементов:
кислород(кислород и озон);
фосфор(красный, белый, черный)
сера(кристаллическая и пластическая)
Химический элемент углерод образует несколько
простых веществ, основные из которых алмаз и
графит, есть также карбин и фуллерен.

9.

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.

10.

Модель
кристаллической
решетки графита
ГРАФИТ
В России в XVII веке
графит называли
"карандашом" от
монгольских слов:
"кара" - черный, "таш" камень.

11. Сравнение физических свойств алмаза и графита

название
графит
свойства
алмаз
цвет
серо-черный
Бесцветный,
прозрачный
блеск
металлический
алмазный
плотность (г/см3)
2,27
3,52
твердость
мягче бумаги
10 по шкале
твердости
хрупкость
слоистое вещество высокая
растворимость
нет
нет
электропроводность
есть
диэлектрик
Температура
плавления
4000 С ( при атм.
давлении )
4000 С ( при 100
атм. )

12.

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

13.

Режущий
Шлифовальный
инструмент
инструмент
Ювелирные
изделия
Наконечники
буров

14.

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

15. Уголь - аморфный углерод, по структуре напоминающий графит.

При обработке его водяным паром поры и
каналы угля, содержащие золу и поташкарбонат калия, очищаются, площадь
поверхности увеличивается. Такой уголь
называется активированным.
Он обладает адсорбцией-способностью
поглощать газы и некоторые растворенные
вещества, удерживая их на своей поверхности.
Открыта в конце XVIII в. русским ученым
Ловицем , подробно изучена академиком
Зелинским.

16. Домашний эксперимент

Добавьте в стакан с водой немного красной или
синей туши ( или краски), измельчите 2-3 таблетки
активированного угля и высыпьте в стакан,
перемешайте.
Наблюдайте за постепенным исчезновением окраски.
Сделайте несколько снимков через одинаковые
интервалы времени, перенесите на флеш-карту и
принесите в класс для отчета.
Подумайте, где это свойство активированного угля
может найти применение?

17. Применение активированного угля

В противогазах
В производстве сахара
В медицинекарболен- таблетки
для выведения
токсинов из
организма
В воздушных
фильтрах
Для очистки
питьевой воды
В химической
промышленности, как
носитель катализаторов

18.

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

19.

Запишите домашнее задание:
§31,сделайте домашний эксперимент(
по желанию).

20. Тест по теме «Углерод- химический элемент и простое вещество»:

1. Из электронных формул выберите электронную
формулу атома углерода:
А.1s²2s²2p³
Б. .1s²2s²2p⁵
В. 1s²2s²2p²
Г. 1s²2s²2p63s2
2. Какое положение занимает атом углерода в
периодической системе?
А. 3 период 3А группа
Б. 2 период 6Б группа
В. 4 период 2А группа
Г. 2 период 4А группа

21.

3. Что такое аллотропные модификации?
А. Простые вещества, образованные атомами неметаллов
Б. Простые вещества, образованные атомами одного и того же
химического элемента
В. Простые вещества, атомы которых расположены в одной группе
Г. Простые вещества, атомы которых расположены в одном
периоде
4. Выберите тип кристаллической решетки алмаза:
А. Атомная
Б. Ионная
В. Металлическая
Г. Молекулярная

22.

5. Выберите тип кристаллической решетки графита:
А. Атомная
Б. Ионная
В. Металлическая
Г. Молекулярная
6.Какое вещество не является аллотропным
видоизменением углерода?
А. Алмаз
Б. Графит
В. Карбид
Г. Карбин

23.

7. Какая особенность строения отличает графит от алмаза:
А. Высокая твердость
Б. Слоистость
В. Хрупкость
Г. Высокая электропроводность
8. Какое главное свойство отличает алмаз от других
веществ?
А. Хрупкость
Б. Высокая твердость
В. Прозрачность
Г. Нерастворимость

24.

9.На каком свойстве графита основано его применение для
изготовления литейных форм?
А. Металлический блеск
Б. Слоистость
В. Жаропрочность
Г. Электропроводность
10. На каком свойстве графита основано его применение для
изготовления карандашей?
А. Металлический блеск
Б. Слоистость
В. Жаропрочность
Г. Электропроводность

25.

11. Как называется способность активированного угля
поглощать жидкости и газы и удерживать их на своей
поверхности?
А. Диссоциация
Б. Адсорбция
В. Гидратация
Г. Индикация
12. Создатель противогаза:
А. Зайцев
Б. Кучеров
В.Зинин
Г. Зелинский

26.

.
13. Какое вещество используется в противогазах
А. Измельченный графит
Б. Активированный уголь
В. Каменный уголь
Г. Древесный уголь
14. На каком свойстве алмаза основано его применение для
изготовления стеклорезов?
А. Прозрачность
Б. Нерастворимость
В. Светопреломляемость
Г. Высокая твердость