углерод

Слайд #1

Углерод Гончаров Никита 9 «Г» класс

Слайд #2

Строение атома химический знак размещение электронов по энергетическим уровням электронная формула размещение электронов по орбиталям (последний слой) степень окисления C 6C +6) ) 24 1s22s22p2 возбужденное состояние E +2 +4

Слайд #3

Порядковый номер – 6 Строение атома: протонов – 6, нейтронов – 6, электронов – 6 Энергетических уровней – 2 Число электронов на последнем уровне – 4 Максимальная степень окисления + 4 Минимальная степень окисления -4

Слайд #4

аллотропия Углерод образует аллотропные модификации : алмаз, графит,фуллерен. Причина этого явления состоит в разном строении кристаллических решеток . алмаз имеет объемную тетраэдрическую атомную решетку; графит – плоскостную атомную кристаллическую решетку; фуллерен – сферическую. Алмаз Графит Фуллерен Фуллерен

Слайд #5

Алмаз Алмаз - прозрачное, бесцветное вещество с сильной лучепреломляемостью. Обладает твердостью, превосходящей твердость всех известных в природе веществ. Химически очень устойчивое вещество.

Слайд #6

Лавуазье поставил опыт по сжиганию алмаза, используя собранную специально для этой цели зажигательную машину. Оказалось, алмаз сгорает на воздухе при температуре 7000С, не оставляя твердого остатка, как и обычный уголь. В структуре алмаза каждый атом углерода имеет четырех соседей, которые расположены от него на равных расстояниях в вершинах тетраэдра. Весь кристалл представляет собой единый трехмерный каркас. С этим связаны многие свойства алмаза, в частности его самая высокая среди минералов твердость. Кристаллы алмаза, особенно ограненные (бриллианты), очень сильно преломляют свет. Антуан Лоран Лавуазье

Слайд #7

Большая императорская корона Звезда ордена Св. Андрея Первозванного

Слайд #8

Графит Графит- вещество серо – стального цвета, мягок, жирен на ощупь. Является хорошим проводником электричества. Имеет слоистую структуру.

Слайд #9

Графит представляет собой темно-серое с металлическим блеском, мягкое, жирное на ощупь вещество. Хорошо проводит электрический ток. Графит широко применяется в технике. Графитовый порошок используют для изготовления минеральных красок, а также в качестве смазочного материала – между отдельными слоями графита взаимодействие настолько слабое, что возникает скольжение. Графитовые стержни служат электродами во многих электрохимических процессах; из смеси графита с глиной изготавливают тигли для плавки металлов. Блоки из особо чистого графита являются основным материалом для создания атомных реакторов. Графитовый порошок Графитовый стержень Графитовый стержень

Слайд #10

Фуллерен Фуллерен Получен в 1985г., имеет сферическую форму (как футбольный мяч), состоит из четного числа атомов углерода в молекуле. В 1992 году фуллерены обнаружены в природе – в минерале шунгите (аморфном углероде), названном в честь поселка Шуньга в Карелии. Неудивительно, что долгое время примесь фуллерена в шунгите не замечали: его там лишь около 0,001%.

Слайд #11

Усилия многих ученых – физиков, химиков, материаловедов – направлены на развитие нанотехнологии – технологических процессов, осуществляемых на молекулярном уровне. В 1991 году японские ученые на стенках прибора, в котором проводили синтез фуллеренов, обнаружили наночастицы углерода – полые углеродные трубки диаметром 3-10 нм, их стенки состоят всего из нескольких слоев атомов. С одной стороны каждая такая трубка закрывается «крышкой», которая является не чем иным, как фрагментом структуры фуллерена.

Слайд #12

Химические свойства С + 4ē -4ē Окислитель восстанавливается Восстановитель окисляется 4Al + 3C →Аl4С3 2H2 + C → С H4 C + O2 → СО2 C + F2 → CF4

Слайд #13

В нормальных условиях углерод химически малоактивен, однако при высокой температуре он реагирует со многими веществами. Самой активной формой является аморфный углерод, менее активен графит, самый инертный – алмаз. При нагревании углерод соединяются 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

Слайд #14

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

Слайд #15

Углерод – сильный восстановитель. 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

Слайд #16

Биологическое значение Углерод является основой всех органических веществ. Любой живой организм состоит в значительной степени из углерода. Углерод — основа жизни. Источником углерода для живых организмов обычно является СО2 из атмосферы или воды. В результате фотосинтеза он попадает в биологические пищевые цепи, в которых живые существа поедают друг друга или останки друг друга и тем самым добывают углерод для строительства собственного тела. Биологический цикл углерода заканчивается либо окислением и возвращением в атмосферу, либо захоронением в виде угля или нефти.

Слайд #17

Круговорот углерода

Слайд #18

Лирическое отступление Углерод. Из  элемента  углерода (В  таблице  он  шестым  стоит) И  были  созданы  природой Алмаз, и  уголь, и  графит. Алмаз – прозрачные  кристаллы. Он  самый  твёрдый  минерал. Алмазом  можно  резать  скалы, До  блеска  шлифовать  металл. Что  бриллиантом  называют? Бриллиант – шлифованный  алмаз. Так  ослепительно  сияет, Что  завораживает  нас. Графит – совсем  другое  дело, Другое  вещество, точней. Его  с  углём  сравним  мы  смело Так  легче  суть  познать  вещей. Не  все  сравнения  удачны… Три  вещества  так  не похожи – Алмаз, и  уголь, и  графит. Но  что  в  них  общего? Но  что  же Три  этих  вещества  роднит? Все  вещества  одной  природы, И  формула  у  них  одна. Все  состоят  из  углерода, И  все – простые  вещества. Так  аллотропия  предстала, Родство  веществ  обосновала: Элементарный  углерод Три  вещества  простых  даёт. Графит  ли, уголь  ли  сжигают Или  сверкающий  алмаз, А  в  результате  получают Всё  тот  же  углекислый  газ: С + О2 = СО2  Нам  повезло  на  этот  раз: Графит  и  уголь  не прозрачны И  не  сверкают, как  алмаз.

Слайд #19

Спасибо за внимание!!!