УГЛЕРОД Составитель: И.Н. Пиялкина, учитель химии МБОУ СОШ 37 города Белово

Из меня состоит все живое: Я – графит, антрацит и алмаз, Я на улице, в школе и в поле, Я в деревьях и в каждом из вас

Строение атома химическ ий знакразмещение электронов по энергетически м уровням электроннаяформуларазмещение электронов по орбиталям (последний слой) степень окислени я C 6 C +6 ) ) +6 ) ) s 2 2s 2 2p 2 возбужденноесостояние E +2+4

Нахождение в природе 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.

Нахождение в природе 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).

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. Строение нанотрубки

Аллотропные модификации углерода графиталмаз фуллерен Причины: для углерода – различное строение кристаллических решеток

Алмаз Бесцветный Прозрачный Не проводит электрический ток Прочный Твердый 1772 А. Лавуазье Он в чистом виде черный, мрачный, Неплавкий и едва горюч. Бывает как кристалл прозрачный, В котором блещет солнца луч.

Алмазы имеют разный цвет Известны алмазы оранжевого, голубого, розового, жёлтого, коричневого, молочно- белого, синего, зелёного, серого и даже чёрного цвета. Окраска связана с дефектами в кристаллической решётке и замещением части атомов углерода на атомы бора, азота и даже алюминия. Серая и чёрная окраска алмазов обусловлена включениями графита.

А что такое «карат»? Карат – это единица измерения драгоценных камней. В Аравийской пустыне растет дерево Caratina silikva (каратина силиква), косточка плодов которого весит всегда, - в любое время года и на любом дереве 0.2 г.

АЛМАЗНЫЙ ФОНД Российской Федерации, государственное собрание драгоценных камней и ювелирных изделий, имеющих историческую, художественную и материальную ценность, а также уникальных золотых и платиновых самородков. Искусственно ограненные алмазы называются бриллиантами и являются предметом роскоши.

Держава и Большой бриллиантовый букет

Алмаз «Шах» В 1829 году поднесен персидским шахом Хозрев-Мирзой Николаю I как выкуп за убийство русского дипломата и писателя А.С.Грибоедова.

Колумбийский изумруд и Цейлонский сапфир

Большая Звезда ордена императорская Св. Андрея корона Первозванного

Промышленные месторождения связаны с кимберлитами, россыпями. Главные зарубежные добывающие страны: ЮАР, Конго (Заир), Ботсвана, Намибия. В Российской Федерации месторождения в Якутии, на Урале.

Графит 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

Графит 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

Г Р А Ф И Т «Аморфный углерод», как было установлено исследованиями, не является еще одним аллотропным видоизменением углерода, а представляет собой мелкокристаллический графит. Сортами этого углерода являются древесный уголь, кокс и сажа. Сажа Древесный уголь уголь Кокс получают преимущественно при разложении метана, используется для приготовления типографской краски, картриджей, резины, косметической туши представляет собой в основном свободный углерод, он получается при нагревании каменного угля без доступа воздуха, восстановитель при выплавке чугуна из руд получается при нагревании без доступа воздуха древесины. Он применяется в качестве топлива в кузнечных горнах, жаровнях, самоварах, используется в металлургии при выплавке некоторых цветных металлов и особо чистых сортов чугуна, так как не содержит вредных примесей, имеющихся в коксе. твердое топливо, адсорбент для очистки газов и жидкостей

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 С 70

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

Н.Д. Зелинский на основе адсорбционных свойств древесного угля разработал фильтрующий противогаз Николай Дмитриевич Зелинский ( ) - профессор Московского Университета, академик, Герой Социалистического Труда АДСОРБЦИЯАДСОРБЦИЯ - свойство углерода удерживать на пористой поверхности растворенные вещества и газы

Угольные фильтры В бытовых фильтрах, в промышленном производстве, на очистных сооружениях – уголь поглощает вредные вещества из воды

Химические свойства углерода С +4 С0С0 С -4 С +2 Восстановитель -4 ē Окислитель +4 ē -2ē (О 2, Н 2 О) Cl 2, F 2, O 2, HNO 3 Me, H 2

Химические свойства углерода В реакциях с активными неметаллами углерод легко окисляется: C+O 2 =CO 2 2C+O 2 =2CO C+2S=CS 2 C+2F 2 =CF4 Углерод может проявлять восстановительные свойства и при взаимодействии со сложными веществами: C+2CuO=2Cu+CО 2 C+2H 2 SO 4 (конц.)=CO 2 +2SO 2 +H 2 O 2C+BaSO 4 =BaS+2CO 2 В реакциях с металлами и менее активными неметаллами углерод - окислитель: 2C+H 2 =C 2 H 2 C+Si=SiC 2C+Ca=CaC 2 3C+4Al=Al 4 C 3 СаС 2 + 2Н 2 О = Са(ОН) 2 + С 2 Н 2 Al 4 C H 2 O = 4Al(OH) 3 + 3CH 4

Адсорбент Сахар Черная краска Очистка спирта Синтетический бензин Получение резины Карбид кальция Искусственныеалмазы Медицина Крем для обуви

Домашнее задание: П.29, 5-8

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!