Углерод и его соединения схема

Урок-обобщение «Углерод и его соединения»

Разделы: Химия

Цель урока:

  • Обобщение знаний по теме “Углерод и его соединения”.
  • Расширение межпредметных связей биологии и химии.
  • Развитие у учащихся умения делать выводы о свойствах и применении веществ на основании их строения.

Оборудование к уроку:

  • Опорная схема-конспект по простому веществу и химическому элементу углерод.
  • Прибор для получения газов, мрамор, соляная кислота (раствор), гидроксид кальция (раствор), вода, индикатор – метилоранж, пробирки, штатив, карточки с заданиями для учащихся.

Ход урока

1. Урок начинается с определения и постановки задач.

2. Инсценированный ответ учащихся (ученики – исполнители — углерод, ведущий, ученый) по теме “Углерод”.

3. Учащиеся, используя опорные схемы конспекты (“Углерод как химический элемент и простое вещество”, “Соединения углерода”), повторяют тему: “Углерод и его соединения”.

Вопросы для повторения:

  1. Дать характеристику элементу углероду, исходя из положения его в П.С. химических элементов (ученик у доски).
  2. Какие аллотропные видоизменения углерода Вам известны? (один из учащихся делает сообщение о применении аллотропных видоизменений углерода)
  3. Какие соединения углерода Вам известны?
  4. Получить углекислый газ доказать его наличие (учащийся выполняет опыт и записывает уравнения реакции).
  5. С какими веществами реагирует углерод и в каких реакциях он проявляет свойства окислителя и восстановителя? (учащиеся, пользуясь опорной схемой – конспектом, указывают номера реакций, расставляют степени – окисления элементов)
  6. Учащиеся на местах получают карточки с заданиями для работы в течение 10 минут.

Карточка №1. Осуществить превращения. Написать уравнения реакций. реакцию №3 записать в ионном виде.

Карточка №2. Написать уравнения реакций, характеризующих химические свойства оксида С (IV).

Карточка №3. Сравнить по физическим и химическим свойствам угарный газ – СО и углекислый газ – СО2.

Карточка №4. Две пробирки заполнили углекислым газом, причем в одну из них положили кукурузные палочки и встряхнули. В обе пробирки пропустили известковую воду. Будет ли разница в поведении известковой воды? Напишите уравнения реакций.

4. Следующий этап – проверка домашнего задания, которое учащиеся получили на предыдущем уроке.

Вопросы домашнего задания:

Почему мы уделяем такое большое внимание элементу “Углерод”?

Какие продукты нужно употреблять, чтобы обеспечить организм животными и растительными белками?

Какое вещество откладывается в печени при избытке содержания глюкозы в крови?

5. Заключение. Учитель подводит итоги урока. Объявляет оценки.

Опорная схема конспект — химический элемент и простое вещество углерод. (Приложение)

Разработка урока «Углерод и его соединения»; 9 класс

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «КУЛУНДИНСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №1» , учитель химии высшей квалификационной категории Бабичева Валентина Николаевна.

Тема урока «Углерод и его соединения» 9 класс.

Цель: А) образовательная: обеспечить усвоение учащимися знаний: — об аллотропных модификациях углерода; — о химических свойствах и применении углерода; — о строении, свойствах и применении оксидов углерода ( II ), ( IV ) и угольной кислоты.

Б) воспитательная: воспитание мотивов учения, положительного отношения к занятиям, дисциплинированности.

В) развивающая: — развитие аналитико-синтезирующего мышления(умение классифицировать факты, делать обобщающие выводы),абстрактного мышления(умение применять знания на практике), познавательных умений (умения выполнять опыты), умений учебного труда( умений работать в должном темпе: читать, писать, конспектировать, заполнять таблицы), развитие умений владеть собой, действовать самостоятельно.

Тип урока: урок усвоения нового материала с использованием технологии модульного обучения.

Оборудование: прибор для получения газов, заправленный кусочками мрамора, штатив с пробирками, пипетка, химические стаканы, картонный кружок для стакана, пробиркодержатель, спиртовка, спички.

Вещества: 10%-е растворы карбоната натрия и хлорида бария, 10%-раствор соляной кислоты, известковая вода, раствор лакмуса, дистиллированная вода, минералы: гипс, каолин, известняк, кварц.

I . Организационный этап.

Приветствие. Определение отсутствующих. Проверка готовности учащихся к учебным занятиям. Организация внимания.

II . Этап подготовки учащихся к активному сознательному усвоению знаний.

Учитель выразительно читает стихотворение:

У него достоинств много есть «Людям я совсем как брат. Много тысяч лет назад, Освещая интерьер Первобытных их пещер, Я уже пылал в костре. 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…(углерода)

Угадывая название элемента, учащиеся называют тему урока, учитель дополняет. Определяя, о каких простых веществах шла речь в стихотворении, учащиеся вместе с учителем формулируют цели урока. Учитель говорит о практической значимости нового материала, чем мотивирует учащихся к его усвоению. Учитель раздаёт учащимся модули и листы учёта

Углерод и его соединения Работу выполнила: учитель химии Тишина О.Ю. — презентация

Презентация была опубликована 4 года назад пользователемКлавдия Дягилева

Похожие презентации

Презентация на тему: » Углерод и его соединения Работу выполнила: учитель химии Тишина О.Ю.» — Транскрипт:

1 Углерод и его соединения Работу выполнила: учитель химии Тишина О.Ю.

2 Элемент — неметалл 6 в периодической системе C IV группа главная подгруппа Возможные степени окисления: -4, 0, +2, +4 Основа всех живых организмов

3 Аллотропные модификации углерода имеют атомную кристаллическую решетку. Их строение Алмаз Графит Фуллерен

4 Алмаз Применяется в: Обрабатывающей промышленности Электротехнике Горной промышленности Ювелирном производстве …это самое твердое вещество на Земле, тугоплавкое с высоким показателем преломления

5 Графит …это мягкое серо-черное вещество, тугоплавкое, являющееся полупроводником со слоистой структурой. Применяется в: Графитовых стержнях-электродах Производстве теплозащитного материала для головных частей ракет (термостойкость) Получении тиглей Изготовлении минеральных красок Карандашной промышленности

6 Фуллерен Фуллерены планируют использовать: 1. Для создания фотоприемников 2. Для создания сверхпроводящих материалов 3. В качестве красителей для копировальных машин 4. В качестве основы для аккумуляторных батарей 5. Для создания оптоэлектронных устройств 6. В медицине и фармакологии … это новая аллотропная форма углерода, молекула которого состоит из атомов, образующих сферу.

7 Нахождение в природе Мел, известняк, мрамор CaCO 3 Магнезит MgCO 3 Сидерит FeCO 3 В самородном виде: алмаз и графит В виде солей: Содержание углерода в земной коре 0,1 % по массе

9 В составе растений и животных (

18 %). В организме человека достигает около 21 % (15 кг на 70 кг массы тела). Углерод составляет 2/3 массы мышц и 1/3 массы костной ткани Выводится из организма преимущественно с выдыхаемым воздухом (углекислый газ) и мочой (мочевина). Углерод в живых организмах

10 Химические свойства углерода Со сложными веществами: 1. Восстанавливает металлы из их оксидов CaO+ 3C 0 =CaC 2 +C +2 O 2. Реагирует с концентрированными кислотами С 0 +2H 2 SO 4 =2SO 2 +C +4 O 2 +2H 2 O С простыми веществами: 1. С неметаллами: Si + C 0 =SiC -4 C 0 +O 2 =C +4 O 2 2. С металлами: 4AL + 3C 0 = AL 4 C 3 -4 В реакциях углерод проявляет, и окислительные, и восстановительные свойства

11 Применение углерода Производство чугуна и стали В медицине (уголь активированный) Карандашная промышленность Для изготовления электродов В ювелирной промышленности

12 Для углерода в сложных соединениях характерны следующие степени окисления низшая промежуточная высшая

13 Степень окисления -4 CH 4 – газ метан Al 4 C 3 — карбид алюминия Сгорание: CH 4 + 2O 2 = CO 2 +2H 2 O Реакции с водой и с кислотой: AL 4 C H 2 O=3CH 4 + 4AL(OH) 3 Al 4 C HCl = 3CH 4 + 4AlCl 3

14 Степень окисления +2 CO — угарный газ сильный яд, опасный для жизни и здоровья человека (несолеобразующий оксид)

15 Степень окисления +4 H 2 CO 3 — угольная кислота Соли угольной кислоты (например K 2 CO 3 — карбонат калия) CO 2 — углекислый газ

16 1. Реагирует с кислородом 2CO + O 2 =CO 2 2. Является восстановителем металлов из их оксидов ZnO + CO = Zn + CO 2 Химические свойства CO

17 Химические свойства CO 2 — (кислотный оксид) 1. Реагирует с водой CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3 2. Реагирует с основными оксидами CO 2 + CaO = CaCO 3 3. Реагирует с щелочами CO 2 + 2KOH = K 2 CO 3 + H 2 O 4. Реагирует с углеродом CO 2 + C = 2CO

Смотрите так же:  Диодные лампы 220 вольт цены

18 Химические свойства карбонатов (солей угольной кислоты) 1. Качественной реакцией на карбонаты является реакция с кислотами CaCO 3 + 2HCL = CaCL 2 + H 2 O + CO 2 2. Нерастворимые в воде карбонаты термически неустойчивы CaCO 3 = CaO + CO 2 3. Карбонаты реагируют с солями Na 2 CO 3 + BaCL 2 = 2NaCL + BaCO 3

19 Углекислотный огнетушитель Сухой лед (хладагент) Сода Моющие средства Лимонады Соединения углерода вокруг нас

Изучение темы “Углерод и его свойства” при помощи инновационых технологий

Статья просмотрена: 1978 раз

Библиографическое описание:

Низомова С. О. Изучение темы “Углерод и его свойства” при помощи инновационых технологий // Молодой ученый. — 2012. — №1. Т.2. — С. 109-112. — URL https://moluch.ru/archive/36/4147/ (дата обращения: 20.02.2019).

В настоящее время в связи с использованием в процессе обучения интерактивных методов (педагогика инновационных и информационных технологий) изо дня в день усиливается интерес и внимание к повышению качества обучения. На занятиях с использованием современных технологи й знания, получаемые учащимся, направлены не только на то, чтобы изучать предмет самостоятельно, искать самим, анализировать, но и делать выводы. Учитель в этом процессе создает необходимые условия для развития, формирования, получения знаний, воспитания личности и коллектива, наряду с этим выполняет должность возглавляющего, направляющ его . В таком учебном процессе учащиеся является основной фигурой.

При изучении темы: “Углерод и его свойства” при помощи инновационых технологий мы покажем несколько видов применения инновационных технологи й .

Характеристика: Эт а технология позволяет учащимся использовать в учебном процессе, а также во внеучебное время различную лит е ратуру, запоминать изученный материал, тексты, пересказывать , за короткое время получить большую информацию.

Цель: Контроль и оценка индивидуального и группового усвоения учащи мися раздаточного материала.

Использование: Практические, и лабораторные занятия, также урок-беседа, урок-обсуждени е , урок-презентация (в индивидуальной, групповой и коллективной форме).

Испол ь зуемые средства обучения: самостоятельное чтение по пройденной или новой теме в процессе урока, раздаточный материал для изучения и усвоения темы, схемы-рисунки, уравнения реакций, таблицы, реактивы, бумаги формата А-3 (соответственно количеству учащихся или груп п ), фломастер или цветные карандаши, цветная бумага.

Тема: Изучение темы “Углерод и его свойства” при помощи инновационых технологий .

Учитель раз ъ ясняет: Элемент С находится в главной подгруппе IV группы периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. В этой подгруппе находится ещё четыре элемента: кремний Si , германий Ge , олово Sn , свинец Pb , среди элементов IV группы наибольшее значение имеет углерод, входящий в состав всех живых организмов.

При изучении темы положения углерода в периодической системе и его свойства можно использовать несколько видов инновационной технологии. Для этого надо начертить технологическую карту углерода и объяснить ее элементы.

Технологическая карта углерода

1 . Углерод в природе: свободный — связанный

2 . Аллотропия углерода: алмаз , графит , карбин , древесный уголь , сажа.

3 . Положение углерода в периодической системе: химический символ С ;

2 период, 2 — ряд, 4 — подгруппа, неметалл , валентность 2, 4, кислородные соединения — СО и СО2, водородные соединения- СН4 С 2 H 4 , C 2 H 2 , C 6 H 6 , атомная масса 12 у.е, порядковое число-6 атомное строение) 2) 4), число протонов +6 . число электронов -6. число нейтронов 6.

4. Адсорбционные свойства углерода: древесный уголь и сажа.

5. Физические свойства: алмаза – твёрдый, прозрачный, не проводит электрический ток, нет свободных электронов.

Графит – мягкий, непрозрачный, проводит электрический ток, имеет свободные электроны.

6. Химические свойства: углерод является и восстановителем, и окислителем.

7. Кислородные соединения: строение молекулы, получение, физические и химические свойства, применение.

8. Водородные соединения: строение молекул отдельных представителей, получение, физические и химические свойства, применение.

9. Угольная кислота: строение молекулы, получение, физические и химические свойства, применение.

10. Соли угольной кислоты: карбонаты и гидрокарбонаты, строение молекул, получение, физические и химические свойства, применение.


После разъяснения учителя ученики разделяются на группы.

Учащимся объявляется цель урока.

Вопросы раздаются представителям групп.

Объясняется ход урока.

Даётся время для подготовки ответа.

Ученики самостоятельно читают текст темы, также они должны заранее принести материал по новой теме. Для каждой группы на столе подготавливают бумагу для описания темы, фломастер, клей, цветные бумаги, ножницы, раздаточные материалы, схемы рисунки.

Вопросы для 1-группы:

Что надо знать при изучении углерода как химического элемента?

Опишите по методу “Цветок подсолнуха”.

При обучении элемента надо знать: нахождение углерода в природе, аллотропия углерода, положение в периодической системе, физические и химические свойства, оксиды и кислоты, а также соли. На лепестках цветка подсолнуха пишутся эти свойства, в центре пишется символ С, потом готовые лепестки с надписью клеятся снаружи.

Вопросы для 2-группы:

Какое положение занимает углерод в периодической системе?

Для этого берется 15 штук бумаги желтого цвета-лепестки подсолнухи, в цвет к е клеится 15 штук лепестков, в которых написаны:

Химический знак углерода С, II — период, 2 ряд, неметалл, 2,4 валентность; N 6; АТ вес 12 у.е, кис. Соед СО,СО2; водородсоед СН4 , С 2 H 4 , C 2 H 2 , C 6 H 6 , атомное строение

) 2 )4 Р=+6; е=-6; н= 6 4 подгруппе 15 – Электрон ая к онф игурация . 1 s 2 2 s 2 2 p 2 .

Вопросы для 3-группы: Применение углерода:

Искусственный алмаз : в медицине; крем для обуви, адсорбент, для получения сахара, красок, бензин, резина, карбид кальция. Для выполнения задания берётся 9 штук бумаги жёлтого цвета. В центре клеится формула С, снаружи клеится 9 штук лепестков, в которых написаны вышеуказанные сферы применения углерода.

Вопрос для 4-группы

Напишите химические свойства углерода, используя метод “Скелет рыбы”.

На бумаге чертится скелет рыбы. На голове рыбы написана формула углерода. В верхней части скелета пишутся формулы тех веществ, которые реагируют с углеродом, а в нижней части – то, что получилось после реакции.

Вопрос для 5-группы. Напишите свойства углерода методом “круговерт”

Метод “кругове рта

1. 2 С + О 2 =2 СО

Вопрос для 6-группы. Опишите применение углерода по методу “Кластер”. На бумагу клеят ответы — применение углерода

При изучении химических элементов используется только один метод. Ученики начинают самостоятельно изучать тему. По истечению времени группа учеников начинает презентацию своих заданий. Во время ответа ученики группы или учитель задают друг другу вопросы по теме. Идёт дискуссия, ответы участники групп могут проверить самостоятельно методом “ Круговерт”. Для этого бумага, на которой написаны ответы, передаются в другую группу в виде круга, ученики, проверив ответ товарища, могут оценить правильность ответа. После ответа всей группы учитель делает вывод, по ходу разъясняя и дополняя неполные ответы, после чего оценивает выполненную работу.

Оценки: за домашнее задание, ответ за пройденную тему. Ответ по новой теме. Ответы-презентации групп ставятся на магнитную доску, по плану обучения нового материала. Даётся домашние задание: прочитать параграф, нужное написать, решить задачи по параграфу.

Похожие статьи

Проблемы, возникающие при изучении структуры и свойств.

За счет разнообразных свойств углеродные материалы можно применять в качестве адсорбентов в адсорбционных процессах, катализаторов, носителей катализаторов, электродов, фильтров

Тарковская, И.А. Окисленный уголь. – Киев: Наук. думка, 1981.

Изучение влияния количества активатора на характеристики.

Углеродные электроды — сложная многокомпонентная система, обладающая высокоразвитой активной поверхностью, хорошей

 нейтрализация активированного угля в серной или соляной кислоте.

В работе использовался в качестве сырья древесный уголь из ольхи.

Композитные материалы на основе углеродных волокон

волокно, материал, углепластик, свойство, термическая обработка, удельная прочность, атом углерода, смола, изделие, таблица.

Изучение темы «Алюминий и его свойства» при помощи.

Технологическая карта алюминия.

Основные термины (генерируются автоматически): периодическая система, III, получение алюминия, свойство, ответ, группа, алюминий, раздаточный материал, аналогическое мышление, домашнее задание.

Установка экстракции углей диоксидом углерода. На примере.

. технологических свойств, исследованы химико-технологические свойства углей различных генетических типов

Принципиальная схема установки угля диоксидом углерода показана на Рис.1.

Давление и расход в системе регулируется вентилем высокого давления В1.

Переработка диоксида углерода с использованием.

Установка экстракции углей диоксидом углерода. На примере Улуг-Хемского угольного бассейна.

Смотрите так же:  220 вольт волгоградский проспект

Технологический процесс получения композита на основе ВПВД и активированного технического углерода.

Изучение и разработка технологии получения водоугольной.

В статье изучается состав и свойства угольной мелочи образующийся при добыче бурого угля на Ангренском угольном разрезе

Технологический процесс протекает в трёх стадиях: подготовка угольной мелочи (угольная пыль); приготовление

Композиционные материалы.

Селективная функционализация технического углерода.

Окисление технического углерода необходимо для повышения его взаимодействия с компонентами композиционных материалов, улучшения смачивания поверхности и придания функциональных свойств композитам.

Проблематика очистки углеродных наноматереалов от вредных.

Получаемые при этом материалы содержат помимо УНТ примеси аморфного углерода

Последние выводят вторичной отмывкой в кислоте.

Влияние технологических примесей на механические свойства обрабатываемость литых углеродистых сталей.

Углерод и его соединения схема

Углерод в свободном состоянии является типичным восстановителем. При окислении кислородом в избытке воздуха он превращается в оксид углерода (IV):

при недостатке — в оксид углерода (II):

Обе реакции сильно экзотермичны.

При нагревании углерода в атмосфере оксида углерода (IV) образуется угарный газ:

Углерод восстанавливает многие металлы из их оксидов:

Так протекают реакции с оксидами кадмия, меди, свинца. При взаимодействии углерода с оксидами щелочноземельных металлов, алюминия и некоторых других металлов образуются карбиды:

Объясняется это тем, что активные металлы — более сильные восстановители, чем углерод, поэтому при нагревании образующиеся металлы окисляются избытком углерода:

Оксид углерода (II).

При неполном окислении углерода образуется оксид углерода (II) СО — угарный газ. В воде он плохо растворим. Формальная степень окисления углерода 2+ не отражает строение молекулы СО.

В молекуле СО, помимо двойной связи, образованной обобществлением электронов углерода и кислорода, имеется дополнительная, третья связь (изображена стрелкой), образованная по донорно-акцепторному механизму за счет неподеленной пары электронов кислорода

В связи с этим, молекула СО крайне прочна. Оксид углерода (II) является несолеобразующим и не взаимодействует в обычных условиях с водой, кислотами и щелочами. При повышенных температурах он склонен к реакциям присоединения и окисления-восстановления. На воздухе СО горит синим пламенем:

Он восстанавливает металлы из их оксидов:

Под действием облучения на прямом солнечном свету или в присутствии катализаторов СО соединяется с образуя фосген — крайне ядовитый газ:

Со многими металлами СО образует летучие карбонилы:

Ковалентная связь в молекуле карбонила никеля образуется по донорно-акцепторному механизму, причем электронная плотность смещается от атома углерода к атому никеля. Увеличение отрицательного заряда на атоме металла компенсируется участием его d-электронов в связи, поэтому степень окисления металла равна 0. При нагревании карбонилы металлов разлагаются на металл и оксид углерода (II), что используется для получения металлов особой чистоты.

В природе оксид углерода (II) практически не встречается. Он может образовываться при обезвоживании муравьиной кислоты (лабораторный способ получения):

Исходя из последнего превращения, чисто формально можно считать СО ангидридом муравьиной кислоты. Это подтверждается следующей реакцией, которая происходит при пропускании СО в расплав щелочи при высоком давлении:

Оксид углерода (IV) и угольная кислота. Оксид углерода (IV) является ангидридом угольной кислоты и обладает всеми свойствами кислотных оксидов (см. § 8).

При растворении в воде частично образуется угольная кислота, при этом в растворе существует следующее равновесие:

Существование равновесия объясняется тем, что угольная кислота является очень слабой кислотой при . В свободном виде угольная кислота неизвестна, так как она неустойчива и легко разлагается.

Угольная кислота как двухосновная образует средние соли — карбонаты и кислые соли — гидрокарбонаты. Качественной реакцией на эти соли является действие на них сильных кислот. При этой реакции угольная кислота вытесняется из своих солей и разлагается с выделением углекислого газа:

Из солей угольной кислоты наибольшее практическое значение имеет сода . Эта соль образует несколько кристаллогидратов, из которых самым устойчивым является (кристаллическая сода). При прокаливании кристаллической соды получают безводную, или кальцинированную соду . Широко используется также питьевая сода . Из солей других металлов важное значение имеют

Углерод и его соединения

  1. Применение углерода и его соединений.
  1. Краткая характеристика.

Углерод – основа органических, биоорганических соединений и многих полимеров.

Большинство соединений углерода относятся к органическим веществам, но в этой работе мы уделим внимание, так называемым, неорганическим соединениям углерода. К ним относятся – простые вещества (природные графит, алмаз и синтетически полученный карбин), оксиды углерода, угольная кислота и ряд солей, образованных угольной кислотой.

Относительная атомная масса углерода – 12,01, плотность (графита)- 2,27 г/см 3 ,

температура плавления tпл = 3370 °C (сгорает), температура кипения tкип = 4200 °C.

2. Особенности строения атомов углерода.

Разнообразие и многочисленность соединений углерода объясняется строением его атома. В атоме углерода на его внешних четырех атомных орбиталях имеется четыре электрона. И все четыре атомные орбитали принимают участие в образовании химических связей.

В частности графит и алмаз – аллотропные модификации с атомными кристаллическими решетками, которые различны по своей структуре. Отсюда различия физических и химических свойств.

В алмазе каждый атом углерода связан с четырьмя другими атомами. В пространстве эти атомы располагаются в центре и углах тетраэдров, соединенных своими вершинами. Это очень симметричная и прочная решетка.

Известно, что алмаз – самое твердое вещество в природе.

В графите соединены между собой три атома, лежащие в одной плоскости. Следовательно, образование этих связей происходит с участием трех атомных орбиталей с тремя электронами. Каждый атом соединен с тремя другими, лежащими в той же плоскости. На образование этих связей затрачивается по три АО с тремя электронами. Четвертая орбиталь с одним электроном располагается перпендикулярно плоскости. Эти оставшиеся атомные орбитали всей сетки перекрываются между собой, образуя зону молекулярных орбиталей. Эта зона занята наполовину, что обеспечивает графиту, в отличие от алмаза, хорошую металлическую электропроводность.

3. Физические свойства.

Здесь в первую очередь, конечно, следует отметить высокую прочность простых соединений углерода.

Энергия связи между атомами углерода в простых и сложных веществах, в том числе и в алмазе, и в графите очень велика. О твердости алмаза уже говорили. Прочна связь между атомами и в графитовой сетке.

Например, прочность графита на разрыв волокна значительно превышает прочность железа и технической стали.

Тугоплавкость – еще одно уникальное свойство графита, т.к. температура плавления графита tпл выше 3500° С. В природе графит – самое тугоплавкое простое вещество.

Большая электрическая проводимость графита объясняется отсутствием на его поверхности каких-либо продуктов взаимодействия с окружающей средой, таких как оксиды на металлах.

Кроме того графит обладает способностью оказывать смазывающее действие на трущиеся поверхности. Объясняется это тем, что в кристалле графита атомы углерода прочно связаны между собой в плоских сетках, а связь между сетками слабая и имеет межмолекулярную природу (как в веществах с молекулярными решетками). Вследствие чего уже небольшие механические усилия вызывают смещение сеток относительно друг друга. Это обусловливает действие графита, как смазки.

4. Химические свойства углерода и его соединений.

Одно из главных химических свойств углерода – это сильные восстановительные свойства. Только при сравнительно низких температурах, углерод химически инертен.

Рассмотрим подробнее химические свойства углерода:

— взаимодействие с оксидом углерода С+СО2=2СО;

— восстановление металлов из оксидов 3С+Fe2O3=3CO2+4Fe.

Оксид углерода является продуктом полного сгорания углерода и содержащих его веществ.

В соединениях с кислородом углерод, в зависимости от условий, проявляет валентности +2 и +4.

При температуре обычного пламени при горении углеродосодержащих веществ (дрова, уголь, природный газ метан, спирт и др.) протекает реакция:

Если же создать условия для повышения температуры , к примеру, уменьшить теплоотвод (внутри толстого слоя горящего угля, в том числе в доменной печи), то протекают реакции:

Так же образуется в случаях:

— окисления биохимических процессов, дыхания, гниения,

— взаимодействия кислот с карбонатами

— термического разложения карбонатов и гидрокарбонатов:

Оксид углерода – тяжелее воздуха, это газ без запаха, цвета и вкуса.

Смотрите так же:  Гост ескд схемы электрические принципиальные

1.При растворении взаимодействует с водой, образуя угольную кислоту:

2.Реагирует с основными оксидами:

3. Реагирует с основаниями:

Слабая двухосновная кислота, которая образуется при растворении оксида углерода СО2 в воде.

Угольная кислота дает два ряда солей:

— водорастворимые гидрокарбонаты (NaHCO3 – питьевая сода, Na2CO3 – сода, K2CO3 – поташ),

Реакции образования гидрокарбонатов и карбонатов:

Соли угольной кислоты подвергаются гидролизу.

Угольная кислота вытесняется из солей более сильными кислотами:

5.Применение углерода и его соединений.

В промышленности углерод (графит) часто используется в качестве смазки.

Кроме того на основе графита изготавливают так называемые композиционные материалы, в частности углепластики, в которых волокна графита находятся на матрице из эпоксидной смолы.

Коррозионная стойкость графита используется в судостроении.

Эти композиционные материалы широко применяются в авиационной и космической технике. Ведь помимо прочности они легкие. Достаточно сравнить плотность графита, р=2,3 г/см 3 ,с плотностью “легкого” алюминия, р=2,7г/см 3 , и тем более железа, р=7,9г/см 3 , чтобы убедиться в ценности этого свойства.

И, конечно, всем известно, что алмазы используются в ювелирной промышленности для изготовления всевозможных украшений, а так же широко применяются в различных отраслях промышленности, где используется их свойство высокой прочности.

Ошибка в тексте? Выдели её мышкой и нажми

Остались рефераты, курсовые, презентации? Поделись с нами — загрузи их здесь!

Углерод и его соединения

Углерод встречается в природе, как в свободном виде, так и в соединениях. В свободном виде встречается в виде аллотропных видоизменений – алмаз, графит, карбин, фуллерен.

Кристаллическое вещество, прозрачное, сильно преломляет лучи света, очень твёрдое, не проводит электрический ток, плохо проводит тепло, ρ = 3,5 г/см 3 ; t°пл. = 3730°C; t°кип. = 4830°C.

Можно получить из графита при p > 50 тыс. атм; t° = 1200°C.

Шлифовальный порошок, буры, стеклорезы, после огранки — бриллианты.

Кристаллическое вещество, слоистое, непрозрачное, тёмно-серое, обладает металлическим блеском, мягкое, проводит электрический ток; ρ = 2,5 г/см 3 .

Электроды, карандашные грифели, замедлитель нейтронов в ядерных реакторах, входит в состав некоторых смазочных материалов.

Чёрный порошок; ρ = 2 г/см 3 ; полупроводник.

Состоит из линейных цепочек –C≡C–C≡C– и =С=С=С=С=.

При нагревании переходит в графит.

В конце 80-х годов XX века было обнаружено ещё одно аллотропное видоизменение – фуллерит. Он, в отличие от алмаза и графита, имеет не атомную, а молекулярную кристаллическую решётку.

Атомы углерода могут образовывать также полые трубки – так называемые нанотрубки. В настоящее время фуллерены и нанотрубки рассматриваются в качестве основы для технологий будущего.

Соединения углерода весьма распространены: все живые организмы, каменный уголь, торф, нефть и др. содержат углерод. Углерод входит в состав многих неорганических веществ (известняк, мел, мрамор и др).

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕРОДА

Углерод — малоактивен, на холоде реагирует только со фтором; химическая активность проявляется при высоких температурах.

С 0 – 4 е — → С +4 или С 0 – 2 е — → С +2

C 0 + O2 t ˚ C → CO2 углекислый газ

при недостатке кислорода наблюдается неполное сгорание образуется угарный газ:

2C 0 + O2 t ˚ C → 2C +2 O

C 0 + H2O t ˚ C → С +2 O + H2 водяной газ

4) с оксидами металлов

C 0 + 2CuO t˚C → 2Cu + C +4 O2

5) с кислотами – окислителями:

С 0 + 4 HNO 3(конц.) → С +4 O 2­ + 4 NO 2­ + 2 H 2 O

4 Al + 3 C 0 t ˚ C → Al 4 C 3 -4

Ca + 2 C 0 t ˚ C → CaC 2 -1

Оксид углерода(II) – СО

(угарный газ, окись углерода, монооксид углерода)

Физические свойства: бесцветный ядовитый газ без вкуса и запаха, горит голубоватым пламенем, легче воздуха, плохо растворим в воде. Концентрация угарного газа в воздухе 12,5—74 % взрывоопасна.

Формальная степень окисления углерода +2 не отражает строение молекулы СО, в которой помимо двойной связи, обра­зованной обобществлением электронов С и О, имеется дополнительная, образованная по донорно-акцепторному механизму за счет неподеленной пары электронов кислорода (изображена стрелкой):

В связи с этим молекула СО очень прочна и способна вступать в реакции окисления-восстановления только при высоких темпера­турах. При обычных условиях СО не взаимодействует с водой, щелочами или кислотами.

Основным антропогенным источником угарного газа CO в настоящее время служат выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Угарный газ образуется при сгорании топлива в двигателях внутреннего сгорания при недостаточных температурах или плохой настройке системы подачи воздуха (подается недостаточное количество кислорода для окисления угарного газа CO в углекислый газ CO2). В естественных условиях, на поверхности Земли, угарный газ CO образуется при неполном анаэробном разложении органических соединений и при сгорании биомассы, в основном в ходе лесных и степных пожаров.

1) В промышленности (в газогенераторах)

CO2 + C = 2CO – 175 кДж

В газогенераторах иногда через раскалённый уголь продувают водяной пар:

смесь СО + Н2 – называется синтез – газом.

2) В лаборатории — термическим разложением муравьиной или щавелевой кислоты в присутствии H2SO4(конц.):

При обычных условиях CO инертен; при нагревании – восстановитель;

CO — несолеобразующий оксид.

2 C +2 O + O 2 t ˚ C → 2 C +4 O 2

C +2 O + CuO t ˚ C → Сu + C +4 O2

3) с хлором (на свету)

CO + Cl2 свет → COCl2 (фосген – ядовитый газ)

4)* реагирует с расплавами щелочей (под давлением)

CO + NaOH P → HCOONa (формиат натрия)

Влияние угарного газа на живые организмы:

Угарный газ опасен, потому что он лишает возможности кровь нести кислород к жизненно важным органам, таким как сердце и мозг. Угарный газ объединяется с гемоглобином, который переносит кислород к клеткам организма, в следствии чего тот становится непригодным для транспортировки кислорода. В зависимости от вдыхаемого количества, угарный газ ухудшает координацию, обостряет сердечно-сосудистые заболевания и вызывает усталость, головную боль, слабость, Влияние угарного газа на здоровье человека зависит от его концентрации и времени воздействия на организм. Концентрация угарного газа в воздухе более 0,1% приводит к смерти в течение одного часа, а концентрация более 1,2% в течении трех минут.

Главным образом угарный газ применяют, как горючий газ в смеси с азотом, так называемый генераторный или воздушный газ, или же в смеси с водородом водяной газ. В металлургии для восстановления металлов из их руд. Для получения металлов высокой чистоты при разложении карбонилов.

Оксид углерода (IV) СO2 – углекислый газ

Физические свойства: Углекислый газ, бесцветный, без запаха, растворимость в воде — в 1V H2O растворяется 0,9V CO2 (при нормальных условиях); тяжелее воздуха; t°пл.= -78,5°C (твёрдый CO2 называется «сухой лёд»); не поддерживает горение.

Углекислый газ имеет следующие электронную и структурную формулы —

Похожие статьи:

  • Что необходимо для подключения домофона Главная Умный дом Как подключить домофон и схема подключения домофона Как подключить домофон и схема подключения домофона Согласитесь, посмотрев на эту картинку, вопрос как подключить домофон самостоятельно отпадает сам […]
  • Мод на провода в майнкрафте 152 Мод ElectriCraft для Майнкрафт 1.5.2 ElectriCraft Mod 1.5.2 для Майнкрафт добавляет в игру генераторы, электрические двигатели и несколько видов проводов, с помощью которых вы сможете создать новые хранения и транспортировки RotaryCraft […]
  • Подключение к узо несколько автоматов Главная Щитки и автоматы Как подключить узо и автоматы - схема Как подключить узо и автоматы - схема УЗО, как эффективная защита от поражения электрическим током, давно не нуждается в рекламе и рекомендациях. Давайте […]
  • Провода стартера ваз 2109 Ваз 2109: неисправности стартера – в чем причина? Стартер для ваз 2109 Стартер, без него не запустишь автомобиль, а значит, далеко не уедешь. От его работоспособности зависит успех поездки. Поэтому нужно разобраться, как предотвратить […]
  • Схема подключения датчика движения для освещения через выключатель Главная Освещение Схема подключения выключателя с датчиком движения Схема подключения выключателя с датчиком движения - Дом, свет! Новости! Кухня подогрей ужин! - Свет включен, теленовости на экране. Новых писем нет, ужин […]
  • Желтые провода ваз 2109 Проводка ВАЗ 2109: под капотом нужен особый контроль К сожалению, качество отдельных элементов отечественных автомобилей ВАЗ девятого семейства оставляют желать лучшего, из-за чего нередко случаются поломки и отказы. С этим можно […]