Слайд 1

Углерод и его соединения
Работу выполнила: учитель ГБОУ СОШ №1465 Попова Светлана Анатольевна

Слайд 2

Элемент - неметалл № 6 в периодической системе
C
IV группа главная подгруппа
Возможные степени окисления: -4, 0, +2, +4
Основа всех живых организмов

Слайд 3

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

Слайд 4

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

Слайд 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

Слайд 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 60-70 атомов, образующих сферу.

Слайд 7

Нахождение в природе
Мел, известняк, мрамор CaCO3
Магнезит MgCO3
Сидерит FeCO3
В самородном виде: алмаз и графит
В виде солей:
Содержание углерода в земной коре 0,1 % по массе

Слайд 8

Слайд 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

Слайд 10

Химические свойства углерода
Со сложными веществами: 1. Восстанавливает металлы из их оксидов CaO+ 3C0=CaC2+C+2O 2. Реагирует с концентрированными кислотами С0+2H2SO4=2SO2+C+4O2+2H2O
С простыми веществами: 1. С неметаллами: Si + C0 =SiC-4 C0+O2=C+4O2 2. С металлами: 4AL + 3C0 = AL4C3-4
В реакциях углерод проявляет, и окислительные, и восстановительные свойства

Слайд 11

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

Слайд 12

Для углерода в сложных соединениях характерны следующие степени окисления
- 4
+4
+2
низшая
промежуточная
высшая

Слайд 13

Степень окисления -4
CH4 – газ метан
Al4C3 - карбид алюминия
Сгорание: CH4 + 2O2 = CO2 +2H2O
Реакции с водой и с кислотой: AL4C3 + 12H2O=3CH4 + 4AL(OH)3 Al4C3 + 12HCl = 3CH4 + 4AlCl3

Слайд 14

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

Слайд 15

Степень окисления +4
H2CO3-угольная кислота
Соли угольной кислоты (например K2CO3-карбонат калия)
CO2-углекислый газ

Слайд 16

1.Реагирует с кислородом 2CO + O2 =CO2 2. Является восстановителем металлов из их оксидов ZnO + CO = Zn + CO2
Химические свойства CO

Слайд 17

Химические свойства CO2- (кислотный оксид)
1.Реагирует с водой CO2 + H2O = H2CO3 2.Реагирует с основными оксидами CO2 + CaO = CaCO3 3.Реагирует с щелочами CO2 + 2KOH = K2CO3 + H2O 4.Реагирует с углеродом CO2 + C = 2CO

Слайд 18

Химические свойства карбонатов (солей угольной кислоты)
1.Качественной реакцией на карбонаты является реакция с кислотами CaCO3 + 2HCL = CaCL2 + H2O + CO2 2. Нерастворимые в воде карбонаты термически неустойчивы CaCO3 = CaO + CO2 3.Карбонаты реагируют с солями Na2CO3 + BaCL2 = 2NaCL + BaCO3

http://im1-tub-ru.yandex.net/i?id=501551220-00-72&n=21
http://im5-tub-ru.yandex.net/i?id=51546160-51-72&n=21
http://im0-tub-ru.yandex.net/i?id=140463688-66-72&n=21
http://im4-tub-ru.yandex.net/i?id=412111321-54-72&n=21
http://im0-tub-ru.yandex.net/i?id=945542505-10-72&n=21
http://im6-tub-ru.yandex.net/i?id=795134635-71-72&n=21
http://im2-tub-ru.yandex.net/i?id=440598815-39-72&n=21

«Подгруппа углерода» - Колумбийский изумруд и Цейлонский сапфир. Промышленные месторождения связаны с кимберлитами, россыпями. Кокс применяется в доменных печах при выплавки чугуна из руд. Опрос: Обобщение пройденного материала: Полупроводник. Главные зарубежные добывающие страны: ЮАР, Конго (Заир), Ботсвана, Намибия. Явление адсорбции было открыто русским химиком ЛОВИЦЕМ.

«Аллотропия углерода» - Подготовила учитель химии СШ№16 Самойлова Регина Львовна. Цели и задачи. Восстанавливается. CO2. Химически очень устойчивое вещество. Имеет слоистую структуру. 2. CF4. Графит. - 4?. Восстановитель. Окислитель. Фуллерены. Углерод 9 класс. Аморфный углерод. Адсорбция.

«Круговорот углерода в природе» - Самый интенсивный биогеохимический цикл круговорот углерода. Изготовлено: А.С.Большаков. Круговорот углерода в природе. Углерод участвует в образовании углеводов, жиров, белков и нуклеиновых кислот. Основное звено большого круговорота углерода взаимосвязь процессов фотосинтеза и аэробного дыхания.

«Круговорот углерода» - Антрацит. Например: СО2+4Н = СН2О + Н2О. Растит.остатки. Дыхание. Денитрификация. При фиксации углерода. Маслова А.Л. ГОУ № 483. Например: при возрастании давления. Эрозия почв и выпадение осадков. Атмосферный углекислый газ. Зависит как от биохимических, так и от физических процессов. Значительное количество углерода зафиксировано в органических молекулах:

«Оксид углерода» - Оксиды углерода. Для оксида углерода (II) характерны восстановительные свойства. Со. Оксид углерода (IV). Получение оксида углерода (IV). или углекислый газ – газ без цвета и запаха. Использованы ЦОР: Оксид углерода (II). Демонстрационное поурочное планирование.

«Фуллерены» - И. Строение фуллеренов. Углеродные нанотрубки. Как трос для космического лифта. Получение. Как полупроводник (акцептор электронов). Весы. Сверхпроводящие соединения с С60. Применение нанотрубок. Микроскопические. История открытия. Фуллерены. Создание микроскопических весов. Антиоксиданты и биофармпрепараты.

Всего в теме 11 презентаций

Слайд 1

Аллотропные модификации

Слайд 2

Положение в таблице Менделеева

Углерод Carbogenium - 6ой элемент в таблице Менделеева. Он располагается в главной подгруппе четвертой группы, втором периоде. Углерод-типичный неметалл.

Слайд 3

Нахождение в природе

В настоящее время известно более миллиона соединений углерода с другими элементами. Их изучение составляет целую науку – органическую химию. В тоже время за изучение свойств чистого углерода ученые взялись сравнительно недавно - около 20 лет назад.

Слайд 4

Углерод занимает 17-е место по распространенности в земной коре – 0,048%. Но несмотря на это, он играет огромную роль в живой и неживой природе.

Слайд 5

Углерод входит в состав органических веществ в растительных и живых организмах, в состав ДНК. Содержится в мышечной ткани – 67%, костной ткани – 36% и крови человека (в человеческом организме массой 70 кг в среднем содержится 16 кг связанного углерода).

Слайд 6

Свободный углерод

В свободном виде углерод встречается в нескольких аллотропных модификациях – алмаз, графит, карбин, крайне редко фуллерены. В лабораториях также были синтезированы многие другие модификации: новые фуллерены, нанотрубки, наночастицы и др.

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Модель фуллерена С60

Слайд 10

Все это - чистый углерод

Слайд 11

Алмаз – бесцветное, прозрачное, сильно преломляющее свет вещество. Алмаз тверже всех найденных в природе веществ, но при этом довольно хрупок. Он настолько тверд, что оставляет царапины на большинстве материалов.

Структура алмаза

Слайд 12

Плотность алмаза – 3,5 г/см3, tплав=3730С, tкип=4830оС. Алмаз можно получить из графита при p > 50 тыс. атм. и tо = 1200оC В алмазе каждый 4-х валентный атом углерода связан с другим атомом углерода ковалентной связью и количество таких связанных в каркас атомов чрезвычайно велико.

Слайд 13

Непрерывная трехмерная сетка ковалентных связей, которая характеризуется большой прочностью, определяет многие свойства алмаза, так то плохая тепло- и электропроводимость, а также химическая инертность. Алмазы очень редки и ценны, их вес измеряется в каратах (1 карат=200мг). Ограненный алмаз называют бриллиантом.

Знаменитый бриллиант «Кохинор»

Слайд 14

Графит – устойчивая при нормальных условиях аллотропная модификация углерода, имеет серо-черный цвет и металлический блеск, кажется жирным на ощупь, очень мягок и оставляет черные следы на бумаге.

Структура графита

Слайд 15

Атомы углерода в графите расположены отдельными слоями, образованными из плоских шестиугольников. Каждый атом углерода на плоскости окружен тремя соседними, расположенными вокруг него в виде правильного треугольника.

Слайд 16

Графит характеризуется меньшей плотностью и твердостью, а также графит может расщепляться на тонкие чешуйки. Чешуйки легко прилипают к бумаге – вот почему из графита делают грифели карандашей. В пределах шестиугольников возникает склонность к металлизации, что объясняет хорошую тепло- и электропроводность графита, а также его металлический блеск.

Графитовый электрод

Слайд 17

Карбин был получен в начале 60-х годов В.В. Коршаком, А.М. Сладковым, В.И. Касаточкиным, Ю.П. Кудрявцевым. Карбин имеет кристаллическую структуру, в которой атомы углерода соединены чередующимися одинарными и тройными связями.

Строение карбина

Слайд 18

Он имеет вид черного мелкокристаллического порошка, однако может существовать в виде белого вещества с промежуточной плотностью. Карбин обладает полупроводниковыми свойствами, под действием света его проводимость резко увеличивается.

Слайд 19

За счет существования различных типов связи и разных способов укладки цепей из углеродных атомов в кристаллической решетке, физические свойства карбина могут меняться в широких пределах. Позднее карбин был найден в природе в виде вкраплений в природном графите, содержащемся в минерале чаоит, а также в метеоритном веществе.

Слайд 20

Другие формы углерода

Известны и другие формы углерода, такие как уголь, кокс и сажа. Но все эти формы являются композитами, то есть смесью малых фрагментов графита и алмаза.

Слайд 21

Фуллерены

Фуллерены – класс химических соединений, молекулы которых состоят только из углерода, число атомов которого четно, от 32 и более 500, они представляют по структуре выпуклые многогранники, построенные из правильных пяти- и шестиугольников.

Фуллерен С70

Слайд 22

Происхождение термина "фуллерен" связано с именем американского архитектора Ричарда Букминстера Фуллера, конструировавшего полусферические архитектурные конструкции, состоящие из шестиугольников и пятиугольников.

Купол Фуллера

Слайд 23

В противоположность первым двум, графиту и алмазу, структура которых представляет собой периодическую решетку атомов, третья форма чистого углерода является молекулярной. Это означает, что минимальным элементом ее структуры является не атом, а молекула углерода, представляющая собой замкнутую поверхность, которая имеет форму сферы.

Слайд 24

Нанотрубки

Наряду со сфероидальными углеродными структурами, могут образовываться также и протяженные цилиндрические структуры, так называемые нанотрубки, которые отличаются широким разнообразием физико-химических свойств. Идеальная нанотрубка представляет собой свернутую в цилиндр графитовую плоскость, выложенную правильными шестиугольниками, в вершинах которых расположены атомы углерода.

Строение нанотрубки

Слайд 25

На рисунке представлена идеализированная модель однослойной нанотрубки. Такая трубка заканчивается полусферическими вершинами, содержащими наряду с правильными шестиугольниками, также по шесть правильных пятиугольников. Наличие пятиугольников на концах трубок позволяет рассматривать их как предельный случай молекул фуллеренов, длина продольной оси которых значительно превышает их диаметр.

Слайд 26

Наночастицы

В процессе образования фуллеренов из графита образуются также наночастицы. Это замкнутые структуры, подобные фуллеренам, но значительно превышающие их по размеру. В отличие от фуллеренов, они также как и нанотрубки могут содержать несколько слоев., имеют структуру замкнутых, вложенных друг в друга графитовых оболочек. В наночастицах, аналогично графиту, атомы внутри оболочки связаны химическими связями, а между атомами соседних оболочек действует слабое ван-дер-ваальсово взаимодействие. Обычно оболочки наночастиц имеют форму близкую к многограннику. В структуре каждой такой оболочки, кроме шестиугольников, как в структуре графита, есть 12 пятиугольников, наблюдаются дополнительные пары из пяти и семиугольников.

Слайд 27

Графе́н- двумерная аллотропная модификация углерода, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом, находящихся в sp²-гибридизации и соединённых посредством σ- и π-связей в гексагональную двумерную кристаллическую решётку. Его можно представить как одну плоскость графита, отделённую от объёмного кристалла. По оценкам, графен обладает большой механической жёсткостью и рекордно большой теплопроводностью Высокая подвижность носителей заряда (максимальная подвижность электронов среди всех известных материалов) делает его перспективным материалом для использования в самых различных приложениях, в частности, как будущую основу наноэлектроники и возможную замену кремния в интегральных микросхемах.

Слайд 28

Основной из существующих в настоящее время способов получения графена в условиях научных лабораторий основан на механическом отщеплении или отшелушивании слоёв Этот метод не предполагает использования масштабного производства, поскольку это ручная процедура. Другой известный способ - метод термического разложения подложки карбида кремния- гораздо ближе к промышленному производству. Поскольку графен впервые был получен только в 2004 году, он ещё недостаточно хорошо изучен и привлекает к себе повышенный интерес.

Нажав на кнопку "Скачать архив", вы скачаете нужный вам файл совершенно бесплатно.
Перед скачиванием данного файла вспомните о тех хороших рефератах, контрольных, курсовых, дипломных работах, статьях и других документах, которые лежат невостребованными в вашем компьютере. Это ваш труд, он должен участвовать в развитии общества и приносить пользу людям. Найдите эти работы и отправьте в базу знаний.
Мы и все студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будем вам очень благодарны.

Чтобы скачать архив с документом, в поле, расположенное ниже, впишите пятизначное число и нажмите кнопку "Скачать архив"

Подобные документы

    Углерод: положение в таблице Менделеева, нахождение в природе, свободный углерод. Атомы углерода в графите. Фуллерены как класс химических соединений, молекулы которых состоят из углерода. Первый способ получения твердого кристаллического фуллерена.

    доклад , добавлен 14.12.2010

    Многообразие соединений углерода, их распространение в природе и применение. Аллотропные модификации. Физические свойства и строение атома свободного углерода. Химические свойства углерода. Карбонаты и гидрокарбонаты. Структура алмаза и графита.

    реферат , добавлен 23.03.2009

    Переход аллотропной модификации. Электрические, магнитные, оптические, физико-механические, термические свойства алмаза. Изучение структуры графита, его антифрикционные и химические свойства. Образование, применение озона и кислорода. Аллотропия углерода.

    реферат , добавлен 17.12.2014

    Аллотропные формы углерода (алмаз, карбин и графит), их схематическое изображение. История открытия карбина, подтверждение полиинового строения цепочек. Кристаллическая структура карбина, спектры рентгеновского анализа. Основные методы получения.

    презентация , добавлен 07.01.2013

    Химические и физические свойства серы. История открытия вещества. Основные месторождения самородной серы, способы получения и применение, пожароопасные свойства. Взаимодействие серы с кислородом, аллотропные модификации. Особенности плавления серы.

    презентация , добавлен 12.01.2012

    Механические (расщепление) и химические методы получения графена. Открытие в химии углерода, графита, фуллерена, нанотрубки. Холодный способ производства графенов Петрика. Промышленное производство графена. Использование графена в качестве транзистора.

    доклад , добавлен 13.03.2011

    Сведения об углероде, восходящие к древности и распространение его в природе. Наличие углерода в земной коре. Физические и химические свойства углерода. Получение и применение углерода и его соединений. Адсорбционная способность активированного угля.

    реферат , добавлен 03.05.2009

    Структурные особенности графена - однослойной двумерной углеродной структуры, его дефекты и свойства. Потенциальные области применения графена. Строение и получение фуллеренов. Классификация углеродных нанотрубок по количеству слоев, их применение.

    курсовая работа , добавлен 03.03.2015