Презентация Аллотропия 11 Класс

Презентация Аллотропия 11 Класс.rar
Закачек 1617
Средняя скорость 9159 Kb/s
Скачать

Презентация Аллотропия 11 Класс

Презентация в помощь учителям при изучении темы «Неметаллы»

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Неметаллы. Аллотропия. Куцапкина Людмила Васильевна учитель химии ГБОУ гимназии № 343 Невского района Санкт- Петербурга

Положение неметаллов в ПС Д.И.Менделеева. Неметаллы расположены в правом верхнем углу ПС (вдоль и над диагональю B-At ). Всего 22 элемента- неметалла в Периодической системе Элементы-неметаллы располагаются только в главных подгруппах ПС.

Особенности атомного строения элементов-неметаллов. Для атомов-неметаллов характерно: Небольшой атомный радиус ( в сравнении с радиусами атомов-металлов одного с ними периода). Большее число электронов на внешнем уровне (4-8), исключения Н, Не, В. Происходит заполнение электронами только внешнего энергетического уровня. Для элементов-неметаллов характерны высокие значения электроотрицательности .

Характеристика простых веществ-неметаллов. Для неметаллов — простых веществ более характерно различие свойствах (физических и химических), чем их общность . Разнообразие свойств неметаллов объясняется, тем, что неметаллы могут иметь два типа кристаллической решетки: молекулярную (все газы, белый фосфор, сера, йод) и атомную (бор, кристаллический кремний, алмаз, графит). Для сравнения – металлы имеют металлическую кристаллическую решетку.

Физические свойства простых веществ – неметаллов. Для неметаллов (простых веществ) характерны все 3 агрегатных состояния при обычных условиях (сравнить – все металлы, кроме ртути, в обычных условиях твердые вещества) Твердые вещества: различные модификации серы, йод кристаллический, графит, фосфор, уголь активированный, кристаллический или аморфный кремний, бор (единственное жидкое при обычных условиях простое вещество – это бром). Газообразные вещества – неметаллы – это О 2 , N 2 , H 2 , Cl 2 , F 2 .

Для неметаллов характерна разнообразная цветовая гамма: белый ,черный ,красный фосфор, красно-бурый бром, желтая сера, фиолетовый йод, черный графит, алмазы разного цвета, бесцветный – кислород, азот, водород (тогда как абсолютное большинство металлов имеют серебристо-белый цвет). Температуры плавления: от 3800 0 С (графит) до -210 0 С (азот). Для сравнения – металлы: от 3380 0 С (вольфрам) до -38,9 0 С (ртуть). Некоторые неметаллы электропроводны (графит, кремний), имеют металлический блеск (йод, графит, кремний). По этим признакам напоминают металлы, но все они – хрупкие вещества.

Аллотропия. Среди неметаллов распространено явление аллотропии. Один элемент может образовывать несколько простых веществ. Причины аллотропии: Разные типы кристаллических решеток (белый фосфор Р 4 – молекулярная, красный фосфор Р – атомная). Разная структура кристаллической решетки (алмаз – тетраэдрическая, графит – слоистая). Разный состав молекул аллотропных модификаций (О 2 и О 3 ).

Кислород О 2 и озон О 3 Кислород- газ, без цвета, вкуса и запаха, плохо растворим в воде, в жидком состоянии светло-голубой, в твердом – синий. Озон- светло-синий газ, темно-голубая жидкость, в твердом состоянии темно-фиолетовый, имеет сильный запах, в 10 раз лучше, чем кислород, растворим в воде.

Сера Физические свойства: Сера- твердое кристаллическое вещество желтого цвета . В воде нерастворима, водой не смачивается (на поверхности воды плавает — «флотация»), t° кип = 445°С

Ромбическая ( a — сера) — S 8 t° пл . = 113°C; ρ = 2,07 г/см 3 . Наиболее устойчивая модификация. Моноклинная ( b — сера) — S 8 темно-желтые иглы, t° пл . = 119°C; ρ = 1,96 г/см3. Устойчивая при температуре более 96°С; при обычных условиях превращается в ромбическую . Пластическая S n коричневая резиноподобная (аморфная) масса. Неустойчива, при затвердевании превращается в ромбическую.

Фосфор Элементарный фосфор в обычных условиях представляет собой несколько устойчивых аллотропических модификаций; вопрос аллотропии фосфора сложен и до конца не решён. Обычно выделяют четыре модификации простого вещества — белый , красный , чёрный и металлический фосфор. Иногда их ещё называют главными аллотропными модификациями, подразумевая при этом, что все остальные являются разновидностью указанных четырёх. В обычных условиях существует только три аллотропических модификации фосфора, а в условиях сверхвысоких давлений — также металлическая форма. Все модификации различаются по цвету , плотности и другим физическим характеристикам; заметна тенденция к резкому убыванию химической активности при переходе от белого к металлическому фосфору и нарастанию металлических свойств.

Биологическая роль соединений фосфора Фосфор присутствует в живых клетках в виде орто — и пирофосфорной кислот, входит в состав нуклеотидов, нуклеиновых кислот, фосфопротеидов , фосфолипидов , коферментов, ферментов. Кости человека состоят из гидроксилапатита 3Са 3 (РО 4 ) 3 · Ca (OH) 2 . В состав зубной эмали входит фторапатит . Основную роль в превращениях соединений фосфора в организме человека и животных играет печень. Обмен фосфорных соединений регулируется гормонами и витамином D. Суточная потребность человека в фосфоре 800—1500 мг. При недостатке фосфора в организме развиваются различные заболевания костей.

Белый, красный, чёрный и металлический фосфор

Белый фосфор Белый фосфор представляет собой белое вещество (из-за примесей может иметь желтоватый оттенок ). По внешнему виду он очень похож на очищенный воск или парафин , легко режется ножом и деформируется от небольших усилий. Белый фосфор имеет молекулярное строение; формула P 4 . Химически белый фосфор чрезвычайно активен, медленно окисляется кислородом воздуха уже при комнатной температуре и светится (бледно-зелёное свечение) ; ядовит. Открыт гамбургским алхимиком Хеннигом Брандом в 1669 году

Красный фосфор Красный фосфор имеет формулу Р n и представляет собой полимер со сложной структурой. Имеет оттенки от пурпурно-красного до фиолетового, а в литом состоянии — тёмно-фиолетовый с медным оттенком, имеет металлический блеск. Химическая активность красного фосфора значительно ниже, чем у белого; ему присуща исключительно малая растворимость. Ядовитость его в тысячи раз меньше, чем у белого. Получен в 1847 году в Швеции австрийским химиком А. Шрёттером

Чёрный фосфор Чёрный фосфор представляет собой чёрное вещество с металлическим блеском, жирное на ощупь и весьма похожее на графит, и с полностью отсутствующей растворимостью в воде или органических растворителях. Проводит электрический ток и имеет свойства полупроводника . Впервые чёрный фосфор был получен в 1914 году американским физиком П. У. Бриджменом

Металлический фосфор При 8,3·10 10 Па чёрный фосфор переходит в новую, ещё более плотную и инертную металлическую фазу с плотностью 3,56 г/см³, а при дальнейшем повышении давления до 1,25·10 11 Па — ещё более уплотняется и приобретает кубическую кристаллическую решётку, при этом его плотность возрастает до 3,83 г/см³. Металлический фосфор очень хорошо проводит электрический ток.

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.

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. 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.

Куллинан (алмаз)- 621,35 грамма, размеры: 100х65х50 мм Бриллианты: Куллинан-1, Куллинан-2, Куллинан-3 и 4

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. 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. 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.

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. 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. В фуллерене плоская сетка шестиугольников (графитовая сетка) свернута и сшита в замкнутую сферу. При этом часть шестиугольников преобразуется в пятиугольники. Образуется структура – усеченный икосаэдр. Каждая вершина этой фигуры имеет трех ближайших соседей. Каждый шестиугольник граничит с тремя шестиугольниками и тремя пятиугольниками, а каждый пятиугольник граничит только с шестиугольниками.

Фуллерены могут найти применение в качестве присадок для ракетных топлив, смазочного материала, для создания фотоприемников и оптоэлектронных устройств, катализаторов роста , алмазных и алмазоподобных пленок, сверхпроводящих материалов, а также в качестве красителей для копировальных машин. Фуллерены применяются для синтеза металлов и сплавов с новыми свойствами.

Карбин Карбин конденсируется в виде белого углеродного осадка на поверхности при облучении пирографита лазерным пучком света. Кристаллическая форма карбина состоит из параллельно ориентированных цепочек углеродных атомов с sp-гибридизацией валентных электронов в виде прямолинейных макромолекул полиинового ( -С= С-С= С-. ) или кумуленового (=С=С=С=. ) типов.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Данная разработка прекрасно раскрывает тему «Неметаллы. Общая характеристика». Рассматривается характеристика неметаллов и химические свойства некоторых неметаллов.

Модульный урок по химии в 8 классе по теме « Классификация веществ по составу на простые и сложные.Классификация простых веществ на металлы и неметаллы. Кислород и водород – представители неметал.

В методической разработке представлен урок по теме «Неметаллы. Общая характеристика неметаллов». Тип урока — урок усвоения новых знаний, а конкретнее урок работы с понятием «неметаллы» и поиска .

Метапредметный урок «Информация и знание». Это первый урок в теме «Неметаллы».

Тема урока: Простые вещества – неметаллы. Аллотропия. Л.р. №4 «Неметаллы».Цели и задачи урока:ü Дать характеристику положения элементов – неметаллов в ПС;ü.

Открытыйурок по химии в 8 классе на тему:«Простые вещества – неметаллы. Аллотропия».

Урок открытия новых знаний и первичного закрепления, основанный на самостоятельной работе в парах с различными источниками информации.

Неметаллы Выполнил ученик 11 В класса Хугаев Эрик

Неметаллы Неметаллы — химические элементы с типично неметаллическими свойствами

Положение неметаллов в таблице Менделеева Неметаллы занимают правый верхний угол Периодической Системы Химических Элементов (ПСХЭ). Также к неметаллам относят водород (Н) и гелий (Не)

Особенности атомного строения неметаллов Небольшой атомный радиус На внешнем уровне 4-8 электронов Располагаются только в главных подгруппах Характерно высокое значение ЭО (электроотрицательности)

Типы кристаллических решеток

Химические свойства неметаллов Преобладают окислительные свойства: В соответствии с численными значениями относительной ЭО окислительные способности неметаллов увеличиваются в следующем порядке: Si B H2 P C S I2 N2 Cl2 O2 F2

Химические свойства неметаллов Проявляют также восстановительные свойства: Восстановительные свойства постепенно возрастают от кислорода к кремнию: O2 Cl2 N2 I2 S C P H2 B Si

Аллотропия Аллотропия – это способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ

Причины аллотропии Различный состав молекул простого вещества (аллотропия состава) Способ размещения атомов или молекул в кристаллической решётке (аллотропия формы)

Успейте воспользоваться скидками до 70% на курсы «Инфоурок»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Аллотропия Урок — исследование

Аллотро́пия (от др.-греч. αλλος — «другой», τροπος — «поворот, свойство») — существование одного и того же химического элемента в виде двух и более простых веществ, различных по строению и свойствам: так называемых аллотропных модификаций

Проблема Почему существуют вещества, образованные одним химическим элементом, имеющие сильно отличающиеся физические, а иногда и химические свойства?

Гипотеза Свойства веществ определяются не только их составом, но и строением

Цели урока: повторить понятие аллотропии изучить процессы взаимопревращения различных аллотропных модификаций одного химического элемента сравнить аллотропные модификации одного и того же элемента между собой

Аллотропные модификации Признаки сравнения Сходство Качественный состав Тип вещества (простое) Физические свойства Химические свойства Различие Кристаллическая решетка Цвет Химическая активность Получение Применение

Существует восемь аллотропов углерода: a) Алмаз b) Графит c) Лонсдейлит d) C60 (фуллерены) e) C540 f) C70 g) Аморфный углерод h) однослойная углеродная нанотрубка

Алмаз- (др.-греч. ἀδάμας — «несокрушимый») – прозрачное, вещество. Кристаллическая решетка объемная тетраэдрическая. Цвет желтоватый, белый, серый, зеленоватый, реже голубой и черный. Температура плавления выше 3500 0 С. Самое твердое вещество. Хрупок. Химически стоек. При 18000 С превращается в графит С(алмаз) С(графит).

Графит (от др.-греч. γράφω — пишу) – серо-черное, непрозрачное, жирное на ощупь вещество с металлическим блеском. Мягкий. Обладает электропроводностью. Кристаллы графита имеют слоистую структуру. Кристаллическая решетка гексагональная. При температуре 26000 С и давлении 100 тыс.атм. Превращается в алмаз. С(графит) С(алмаз)

Фуллерены – вещества, с четным числом атомов углерода в молекуле: С 60, С 70, С 72, С 74… Фуллерены образуются при пропускании гелия через электрическую дугу между графитовыми электродами.

Графе́н (англ. graphene) — двумерная аллотропная модификация углерода, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом, соединенных посредством sp² 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 хорошей теплопроводностью

Сера Встречается в виде нескольких модификаций. Наиболее устойчивы ромбическая – лимонно-желтая (t пл.=1130 С) и моноклинная – медово-желтая (t пл.=1190 С)

При нагревании серы до t кипения и быстром охлаждении превращается в серу пластическую. S(ромбическая) S(пластическая)

Получение пластической серы

Фосфор Фосфор — название «фосфор» происходит от греческих слов «φῶς» — свет и «φέρω» — несу Белый – кристаллическое вещество, решетка молекулярная. t пл.=440 С. Чрезвычайно ядовит. Реакционноспособен. Красный – аморфный порошок, кристаллическая решетка атомная, t пл. =5900 С. Не ядовит. Менее реакционноспособен.

Взаимопревращение фосфора можно отразить следующей схемой: P(белый) P(красный)

Кислород Кислород образует две модификации – кислород О2 и озон О3. Кислород О2-газ без цвета и запаха. Не ядовит. Озон О3-синий газ с резким запахом. Ядовит в больших концентрациях.

Превращение кислорода в озон происходит при грозах, тихом электрическом разряде в озонаторах 3О2=2О3 Молекула О3 неустойчива и при достаточных концентрациях в воздухе при нормальных условиях самопроизвольно разлагается за несколько десятков минут.

Биологические свойства озона Высокая окисляющая способность озона и образование во многих реакциях с его участием свободных радикалов кислорода определяют его высокую токсичность Воздействие озона на организм может приводить к преждевременной смерти. Наиболее опасное воздействие: на органы дыхания прямым раздражением и повреждением тканей на холестерин в крови человека с образованием нерастворимых форм, приводящим к атеросклерозу Озон в Российской Федерации отнесён к первому, самому высокому классу опасности вредных веществ.

Получение озона в лаборатории

Олово Образует две модификации: белое олово и серое олово Взаимопревращение аллотропных модификаций олова: Sn(белое) Sn(серое)

Интересные факты «Оловянная чума» — одна из причин гибели экспедиции Роберта Скотта к Южному полюсу в 1912 г. Она осталась без горючего из-за того, что оно просочилось через запаянные оловом баки, поражённые «оловянной чумой», названной так в 1911 г. Г. Коэном. Некоторые историки указывают на «оловянную чуму» как на одно из обстоятельств поражения армии Наполеона в России в 1812 г. — сильные морозы привели к превращению оловянных пуговиц на мундирах солдат в порошок. «Оловянная чума» погубила многие ценнейшие коллекции оловянных солдатиков. Например, в запасниках петербургского музея Александра Суворова превратились в труху десятки фигурок — в подвале, где они хранились, лопнули зимой батареи отопления.

Заключение Мы доказали гипотезу о том, что различные свойства аллотропных модификаций одного химического элемента объясняются их различным строением

Выводы: Аллотропия может быть результатом образования молекул с различным числом атомов (например, атомарный кислород O, молекулярный кислород O2 и озон O3) или образования различных кристаллических форм (например, графит и алмаз) — в этом случае аллотропия — частный случай полиморфизма

Взаимопревращения различных аллотропных модификаций одного химического элемента относятся к реакциям без изменения состава веществ Эти реакции позволяют получать вещества с новыми, практически полезными свойствами

Домашнее задание Заполнить таблицу, § 13, упр. 3,4,8


Статьи по теме