Углерод и его соединения

У меня 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…

Учитывая положение углерода в Периодической системе, ответьте на вопросы:

1. Каков химический знак углерода?

2. Каков атомный номер и заряд ядра?

3. Какова атомная масса?

4. Сколько протонов в ядре атома?

5. Сколько нейтронов в ядре атома?

6. Сколько электронов в атоме углерода?

7. Сколько валентных электронов?

8.Чему равна низшая степень окисления?

9.Чему равна высшая степень окисления?

За каждый правильный ответ – 1 балл.

Учебный модуль №1 (алгоритм ответа)

1) С

2) 6,  +6

3) Ar(C) = 12

4) 6

5) 12 – 6 = 6

6) 6,

7) 4,

8) II

9) IV

Алмаз. 

Алмаз имеет кубическую элементарную ячейку. В структуре алмаза каждый атом углерода окружен правильным тетраэдром из четырех других . Весь кристалл представляет собой единый трехмерный каркас. С этим связаны многие свойства алмаза, в частности его самая высокая среди минералов твердость. 

• У меня 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…

УГЛЕРОД И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ

ПРИМЕНЕНИЕ

крем обуви

адсорбент

типография

сталь

сельское хозяйство

ювелирные изделия

топливо

медицина

резина

ЦЕЛИ УРОКА:

• – установить строение атома углерода по его положению в ПС;
• – изучить аллотропные модификации углерода;
• – изучить химические свойства и применение углерода;
• – изучить строение, свойства, получение и применение оксидов углерода II, IV;
• – изучить строение, свойства и применение угольной кислоты.

Учебный модуль №1

Учитывая положение углерода в Периодической системе, ответьте на вопросы:

• Каков химический знак углерода?
• Каков атомный номер и заряд ядра?
• Какова атомная масса?
• Сколько протонов в ядре атома?
• Сколько нейтронов в ядре атома?
• Сколько электронов в атоме углерода?
• Сколько валентных электронов?
• Чему равна низшая степень окисления?
• Чему равна высшая степень окисления?

За каждый правильный ответ – 1 балл.

Алгоритм ответов

Учебный модуль №1 (алгоритм ответа)

1) С

2) 6, +6

3) Ar ( C ) = 12

4) 6

5) 12 – 6 = 6

6) 6,

7) 4,

8) II

9) IV

Аллотропные модификации углерода

Алмаз Графит Карбин Фуллерен

Ограненный алмаз – бриллиант

Учебный модуль №2

Изучите аллотропные модификации углерода (послушав докладчиков) и заполните таблицу:

Важнейшие аллотропные модификации углерода.

Строение

алмаз

Физические свойства

графит

Применение

карбин

фуллерен

За каждый правильно заполненный столбик – 3 балла.

Алгоритм ответов

АЛМАЗ

• Бесцветный
• Прозрачный
• Не проводит электрический ток
• Прочный
• Твердый

Алмаз имеет кубическую элементарную ячейку.

В структуре алмаза каждый атом углерода окружен

правильным тетраэдром из четырех других .

Весь кристалл представляет собой единый трехмерный

каркас. С этим связаны многие свойства алмаза,

в частности его самая высокая среди минералов твердость.

ГРАФИТ

• Темно-серый
• Непрозрачный
• Проводит электрический ток
• Мягкий
• Металлический блеск
• Оставляет след на бумаге
• Жирный на ощупь

Кристаллическая решетка графита состоит из бесконечных

плоских параллельных слоев, образованных из

шестичленных колец (циклов). Между слоями существуют

слабые связи, поэтому они легко отделяются друг от друга.

Этим объясняется малая механическая прочность графита.

КАРБИН

• Карбин представляет собой мелкокристаллический порошок чёрного цвета, обладает полупроводниковыми свойствами. Получен в искусственных условиях из длинных цепочек атомов углерода, уложенных параллельно друг другу. Карбин — линейный полимер углерода.

ФУЛЛЕРЕН

• Фуллере́ны— молекулярные соединения,представляющие собой выпуклые замкнутые многогранники, составленные из чётного числа трёхкоординированных атомов углерода.
• Используют для изготовления полупроводников, антиоксидантов и биофармпрепаратов, в качестве добавок при изготовлении искусственных алмазов.

Учебный модуль №2 (алгоритм ответа)

Строение

алмаз

Физические свойства

графит

Атомная кубическая решетка, ковалентная неполярная связь

Слоистое строение, внутри слоя – ковалентная неполярная связь, между слоями – межмолекулярное взаимодействие

карбин

Применение

Твердость

Хорошо проводит электрический ток, тугоплавкий, оказывает смазывающее действие

Цепочечное строение

фуллерен

Алмазные резцы, напильники…

C 60, C 70, молекулы образуют сферу

Электроды, ракетные двигатели, узлы трения…

Химически стойкий, твердый

Сверхтвердые материалы

Углерод

Восстановитель

Окислитель

окислительные свойства – атомы С принимают четыре электрона, приобретают при этом степень окисления -4

восстановительные свойства – атомы С отдают 4 (2) электрона, приобретают при этом степень окисления +4 (+2).

Окислительные свойства

1.При нагревании углерод соединяется с кислородом , образуя оксид углерода ( IV ), или углекислый газ:

С + O 2 = CO 2

При недостатке кислорода образуется оксид углерода ( II ), или угарный газ:

2С + О 2 = 2СО

2. С водородом углерод соединяется только при высоких температурах и в присутствии катализаторов.

С + 2 H 2 = CH 4

3. Углерод взаимодействует при нагревании с серой и фтором, в электрической дуге с азотом:

С + 2 S = CS 2

С + 2 F 2 = CF 4

2С + N 2 = ( CN ) 2

Восстановительные свойства

1. При нагревании с водяным паром он вытесняет из воды водород:

Н 2 O + С = СО + Н 2

2. При нагревании углерода с оксидом углерода ( IV ) образуется угарный газ:

С + СО 2 = 2СО

3. Углерод восстанавливает многие металлы из их оксидов:

2 Fe 2 O 3 + 3С = 4 Fe + 3 CO 2

4. С металлами или их оксидами углерод образует карбиды:

CaO + 3 C = CaC 2 + СО

4Al + 3C = Al 4 C 3

Учебный модуль №3

Закончите уравнения реакций

• C + O 2 =
• C + O 2 =
• C + H 2 =
• C + Ca =
• C + Al =
• C + C u O =
• C + FeO =
• C + H 2 O =

За каждую реакцию – 1 балл.

Алгоритм ответов

Учебный модуль №3 (алгоритм ответа)

Закончите уравнения реакций

• 2C + O 2 = 2СО
• C + O 2 = СО 2
• C + 2H 2 = СН 4
• 2 C + Ca = СаС 2
• 4 C + 3 Al = А l 3 С 4
• C + C u O =С u + CO.
• C + FeO = Fe + CO,
• C + H 2 O = CO + H 2 ,

Учебный модуль № 4

Заполните таблицу

Признак сравнения

Оксид углерода II

1. Формула

Оксид углерода IV

2. Получение

3. Физические свойства

4. Химические свойства

5. Применение

За каждую правильно заполненную строку – 2 балла.

Алгоритм ответов

Угарный газ - СО

Физические свойства

СО – угарный газ. Оксид углерода ( +2) – бесцветный газ, без запаха, плохо растворимый в воде Ядовит!

Химические свойства

• 2CO + O 2 = 2CO 2 + Q
• Fe 2 O 3 + 3 CO = 2 Fe + 3 CO 2
• CO + 2H 2 = CH 3 OH

Получение

2C + O 2 = 2CO

CO 2 + C =2CO

Углекислый газ – СО 2

Физические свойства

СО 2 - оксид углерода (+4) , углекислый газ– бесцветный газ, слегка кисловатый на вкус, в 1,5 раза тяжелее воздуха. Растворим в воде.

Получение

CaCO 3 + 2HCl = CaCI 2 + CO 2 + H 2 O

CaCO 3 = CaO + CO 2

Химические свойства

• CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3
• Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3
• Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O

Вернуться к заданию

Учебный модуль №4 (алгоритм ответа)

Перечень

Оксид углерода II

1.Формула

2. Получение

Оксид углерода IV

СО

3.Физические свойства

2С + О 2 = 2СО

СО 2 + С = 2СО

СО 2

CaCO 3 + 2HCl = CaCI 2 + CO 2 + H 2 O.

CaCO 3 = CaO + CO 2 .

Бесцветный газ, без запаха, плохо растворимый в воде. Ядовит!

4. Химические свойства

Бесцветный газ, слегка кисловатый на вкус, в 1,5 раза тяжелее воздуха. Растворим в воде.

2CO + O 2 = 2CO 2 + Q.

CO + 2H 2 = CH 3 OH.

Fe 2 O 3 + 3 CO = 2 Fe + 3 CO 2

5. Применение.

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3

Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O

Восстанавливает металлы из их оксидов.

В качестве «сухого льда» применяется в качестве хладагента.

Средство тушения пожаров.

В пищевой промышленности.

В производстве солей угольной кислоты.

Угольная кислота

H 2 CO 3

Угольная кислота́ — слабая двухосновная кислота.

В чистом виде не выделена.

Образуется в малых количествах при растворении

углекислого газа в воде, в том числе и углекислого

газа из воздуха. Образует ряд устойчивых неорганических и органических производных: соли (карбонаты и гидрокарбонаты), сложные эфиры,

амиды и др.

Применение

Угольная кислота всегда присутствует в водных растворах углекислого газа (газированная вода).

Угольную кислоту мы в чистом виде употребляем

в газированных напитках.

При открытии крышки газированного напитка раздается

шипение. При данном явлении угольная кислота

разлагается на углекислый газ и воду)

Учебный модуль №5

Осуществите превращение

С→СО→СО 2  →Na 2 CO 3 → NaHCO 3 →CO 2

За каждую правильную реакцию – 1 балл.

Алгоритм ответов

Учебный модуль №5 (алгоритм ответа)

1 . 2С + О 2 = 2СО

2. 2CO + O 2 = 2CO 2

3. Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3

4. Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O = 2 NaHCO 3

5. 2 NaHCO 3 = Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

• Подведение итогов урока.

Оцените свою работу на уроке (подсчитайте количество баллов, набранных за выполнение учебных модудей № 1 -5 ):

• – 39 – 41 баллов  – 36–38 баллов – 30–35 балла

Меньше 30 баллов – неудовлетворительно.

• Выберите домашнее задание в зависимости от набранных баллов и запишите в дневник.

Домашнее задание.

• – §31,32 упр. № 6 стр.172, упр. № 6(а) стр. 178
• – §31,32 упр. № 8 стр.172, упр. № 7 стр. 178
•  – §31,32 упр. № 2 стр.172, упр. № 6(б) стр. 178
• “ 2” – §31,32 упр. № 4 стр.172, упр. № 4 стр. 177