Методическая разработка урока "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 1. Элемент по классификации. 2. Как выражены свойства элемента в сравнении с соседями по периоду и подгруппе. 3. Формула высшего оксида. Его характер. 4. Формула гидроксида. Его характер. 5. 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 углеродмелкокристаллический 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: 1) Что такое адсорбция? 2) Какими свойствами обладает активированный уголь? 3) 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: 1. Углерод содержится и в воздухе, и в земной коре, в болоте и в организме человека, а так же в растениях и животных. 2. Для очищения воздуха можно использовать уголь. 3. У углерода 2 аллотропные модификации: алмаз и графит. 4. Углерод проявляет только восстановительные свойства. 5. Углерод взаимодействует с щелочами. 6. 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.