Углерод и его соединения

• 1 слайд

  «Людям я совсем как брат.
  Много тысяч лет назад
  Я уже пылал в костре,
  Освещая интерьер
  Первобытных их пещер.
  И украсить был я рад
  Дам и рыцарей наряд,
  Что блистали при дворе…
  Если мягким быть решу,-
  То в тетради я пишу.»
  Такова, друзья, природа
  Элемента …………! 
  

• 2 слайд

  Углерод и его соединения
  Разработала Учитель химии МБОУ СОШ №1
  Яценко Анастасия Эдуардовна
  

• 3 слайд

  1. Положение в ПСХЭ. Особенности строения атома
  Химический элемент 4-ой группы главной подгруппы 2-го периода периодической системы Менделеева, порядковый номер 6, атомная масса — 12,0107.
  Степень окисления -4 ,+4
  

• 4 слайд

  Углерод в виде древесного угля применялся в глубокой древности для выплавки металлов. Издавна известны аллотропные модификации углерода — алмаз и графит.
  В 1772 году французский химик Антуан Лоран Лавуазье показал, что при сгорании алмаза образуется углекислый газ.
  В 1797 году английский химик Смитсон Теннант (1761-1815) установил, что алмаз, графит и древесный уголь имеют одинаковую химическую природу.
  2. Открытие углерода
  

• 5 слайд

  3. Изотопы углерода
  Природный углерод состоит из двух стабильных изотопов — 12С (98,93 %) и 13С (1,07 %) и одного радиоактивного изотопа 14С (β-излучатель, Т½= 5730 лет), сосредоточенного в атмосфере и верхней части земной коры. Он постоянно образуется в нижних слоях стратосферы в результате воздействия нейтронов космического излучения, а также, с середины 1950-х годов, как техногенный продукт работы АЭС и в результате испытания водородных бомб.
  На образовании и распаде 14С основан метод радиоуглеродного датирования, широко применяющийся в четвертичной геологии и археологии.
  

• 6 слайд

  4. Строение простого вещества. Физические свойства.
  Алмаз
  Графит
  Карбин
  Фулле
  рен
  Объемная
  тетраэдрическая
  Плоскостная
  
  Линейная
  
  Сферическая
  
  

• 7 слайд

  Бесцветный
  Прозрачный
  Не проводит электрический ток
  Прочный
  Твердый
  
  Алмаз
  Алмаз тверже всех найденных в природе веществ, но при этом довольно хрупок.  Алмазы очень редки и ценны, их вес измеряется в каратах (1 карат =200мг). Ограненный алмаз называют бриллиантом.
  

• 8 слайд

  Крупнейшие в мире алмазы: “Куллинан” - 3106 карат
  

• 9 слайд

  “Эксельсиор” - 971,5 карат
  

• 10 слайд

  Орлов” – 190 карат
  

• 11 слайд

  Значительные месторождения алмазов находятся в Южной Африке, Бразилии, Якутии. Крупнейший в мире синий алмаз “Хоуп” - 44,5 карат, владельцы которого нередко погибали при загадочных обстоятельствах, хранится в музее Смитсоновского института (США).
  

• 12 слайд

  Темно-серый
  Непрозрачный
  Проводит электрический ток
  Мягкий
  Металлический блеск
  Оставляет след на бумаге
  Жирный на ощупь
  Графит
  Крупные залежи графита находятся в Германии, Шри-Ланке, Сибири и на Алтае. Из графита изготавливают электроды, твердые смазки, стержни для карандашей.
  

• 13 слайд

  Аморфный углерод
  Активированный уголь -  пористое вещество, которое получают из различных углеродсодержащих материалов органического происхождения: древесный уголь , каменноугольный кокс, кокосовый уголь и др. .
  
  
  
  
  
  
  
  
  Классический пример использования активированного угля связан с использованием его в противогазе. Н. Д. Зелинский разработал противогаз, который спас множество солдат в первой мировой войне. Так же применяется в медицине, химической, фармацевтической и пищевой промышленностях. 
  Адсорбция
  - свойство углерода удерживать на пористой поверхности растворенные вещества и газы
  

• 14 слайд

  При нагревании углерод соединяется с кислородом, образуя оксид углерода (IV), или углекислый газ:
  С + O2 = CO2
  При недостатке кислорода образуется оксид углерода (II), или угарный газ:
  2С + О2 = 2СО
  С водородом углерод соединяется только при высоких температурах и в присутствии катализаторов. В зависимости от температуры образуются различные углеводороды, например, метан:
  С + 2H2 = CH4
  Углерод взаимодействует при нагревании с серой и фтором, в электрической дуге с азотом:
  С + 2S = CS2
  С + 2F2 = CF4
  2С + N2 = (CN)2
  1. Восстановительные – атомы С отдают 4 (2) электрона, приобретают при этом степень окисления +4 (+2).
  5. Химические свойства.
  

• 15 слайд

  При нагревании с водяным паром он вытесняет из воды водород:
  Н2O + С = СО + Н2
  При нагревании углерода с оксидом углерода (IV) образуется угарный газ:
  С + СО2 = 2СО
  Углерод восстанавливает многие металлы из их оксидов:
  2Fe2O3 + 3С = 4Fe + 3CO2
  С металлами или их оксидами углерод образует карбиды:
  CaO + 3C = CaC2 + СО
  2. Окислительные – атомы С принимают четыре электрона, приобретают при этом степень окисления -4
  

• 16 слайд

  5. Оксиды углерода.
  Оксид углерода (II)
  монооксид углерода,
  окись углерода
  
  С=О
  16
  2С + О2 = 2СО
  СО2 + С = 2СО
  Получение CO:
  СО – несолеобразующий оксид, хороший восстановитель
  
  CO + O2 = CO2,
  Хим. свойства CO:
  

• 17 слайд

  Физические св-ва оксидов углерода:
  CO2
  углекислый газ
  
  Без цвета
  Без запаха
  В воде растворяется 1:1
  Применяют
  При тушении пожаров
  При хранении продуктов
  Для получения соды
  Про-во газированной воды
  

• 18 слайд

  Оксид углерода (IV)
  диоксид углерода, двуоокись углерода
  О=С=О
  18
  2СО + О2 = 2СО2
  СаСО3 = СО2 + СаО
  СаСО3 + 2HCl = H2О + СО2 + СаCl2
  Получение CO2:
  С + О2 = СО2
  Хим. свойства CO2:
  кислотный оксид, тяжелее воздуха,
  не поддерживает горение и не горит, кроме Mg:
  CO2 + Mg = MgCO3 + C.
  
  качественная р-ция на CO2 :
  
  Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O
  
  CO2 + H2O = H2CO3 – слабая угольная кислота
  

• 19 слайд

  Осуществить цепочку превращений:
  С→СО→ СО2 → Na2CO3→ NaHCO3 → CO2
  C→ CH4→ CO2→ H2CO3→ Na2CO3→ NaNO3
  Допишите уравнения реакций, которые осуществимы. Реакции ионного обмена запишите в сокращенной ионной форме.
  K2CO3 + HCl→
  K2SiO3 + HNO3→
  C + O2→
  KOH + CO2→
  H2O + CO2→
  CaCO3 + H2SiO3→
  В трех пробирках находятся вещества. Приведите уравнения реакций, с помощью которых можно распознать эти вещества.
  Серная кислота, силикат калия, карбонат натрия.
  

• 20 слайд

  №1. Какой объем (н.у.) оксида углерода (IV) можно получить при разложении 400г карбоната кальция, содержащего 6% примесей?
  №2. Осуществите превращение:
  CO2 – Ca (HCO3)2 – CaCO3 – CaCl2 – Ca(OH)2 – CaCO3
  №3. При нагревании угля с концентрированной серной кислотой выделяется оксид углерода (IV) и оксид серы (IV). Напишите УХР, определите окислитель и восстановитель.
  

• 21 слайд

  1. Тип кристаллической решетки графита:
  а) молекулярная;    б) ионная;       в) атомная;         г) металлическая.
  2. Применение кокса в металлургии основано на его свойстве:
  а) восстанавливает металлы;         б) твердое вещество;
  в) окисляет металлы;                       г) способность к адсорбции.
  3. Число электронов на внешнем электронном слое атомов неметаллов равно:
  а) номеру периода;                          б) порядковому номеру;
  в) номеру группы;                           г) заряду ядра.
  
  Тест:
  4. Атом углерода проявляет низшую положительную степень окисления в соединении, формула которого:
  а) СО; б) СO2; в) K2СO3; г) СS2.
  5. Уголь является окислителем в реакции с:
  а) кислородом;
  б) железо(II) оксидом;
  в) магнием;
  г) все перечисленные.
  6. Оксиды углерода(II) и (IV) сходны между собой:
  а) качественным составом; б) количественным составом;
  в) оба проявляют восстановительные свойства;
  г) оба являются кислотными оксидами.
  7. При нагревании разлагается вещество, формула которого:
  а) Na2CO3; б) CaCO3; в) K2CO3; г) Na2SiO3.
  8.В схеме превращений C → CO2→ A → CO2 буквой «А» зашифровано вещество, формула которого:
  а) CO; б) Na2CO3; в) CaCO3; г) все перечисленные
  

• 22 слайд

  Самостоятельная работа:
  I вариант:
  II вариант:
  №1. Составьте УХР, назовите продукты и реагенты.
  С + O2 (изб.) =
  C + S =
  C + FeO =
  CO2 + H2O =
  CO2 + LiOH =
  С + O2 (нед.) =
  C + Al =
  C + CuO =
  CO2 + CaO =
  CO2 + NaOH =
  №2. Каков характер оксидов элементов подгруппы углерода, в чем сходство и различие их физических и химических свойств?
  №2. Каковы аллотропные модификации углерода, в чем сходство и различие этих соединений?