Исследовательский проект "Углерод. Графит. Алмаз."

Исследовательский проект «Углерод. Графит. Алмаз.»

8«А» класс МОУ «СОШ № 2 г.Ершова Саратовской области» Руководитель: учитель физики Филиппова Е.В.

Цели работы:

• - изучить строение, физические свойства углерода, графита и алмаза
• - узнать о применении углерода, графита и алмаза в технике, промышленности, ювелирном производстве и науке
• - узнать о создании искусственных алмазов

Задачи

• - создать наглядные пособия для изучения кристаллических тел (кристаллические решётки)
• - вырастить самостоятельно кристалл медного купороса (он же тоже обладает кристаллической решёткой, как графит, алмаз и даже соль и сахар…)

Разнообразие веществ, составляющих тело животных и растений, известно каждому. Воск и масло, скипидар и смола, хлопчатая бумага и белок, клеточная ткань растений и мускульная ткань животных, винная кислота и крахмал – все эти и множество иных веществ, входящих в ткани и соки растений и животных, представляют соединения углеродистые. Область соединений углерода так велика, что составляет особую отрасль химии, т.е. химии углеродистых или, лучше, углеводородистых соединений. Ни в одном из элементов такая способность к усложнению не развита в такой мере, как в углероде. Поныне нет основания для определения меры полимеризации угольной, графитной, алмазной молекулы, только можно думать, что в них содержится большое их количество. В молекулах белков – многие тысячи атомов. Там обязательно есть водород, кислород, азот; очень часто – сера. Но основа этих молекул – всегда углерод . И без углерода нет жизни, во всяком случае – на Земле. Этот газ преобладает и в атмосфере Марса. А вот в атмосферах Сатурна, Юпитера, Урана и Нептуна наряду с аммиаком доминирует иное соединение углерода – метан. Углерод обнаружен в составе метеоритов и комет. С помощью спектроскопических наблюдений углерод найден и на далеких звездах.

из графита изготавливают

- твёрдые смазочные материалы, в комбинированных жидких и пастообразных смазках - наполнитель пластмасс - замедлитель нейтронов в ядерных реакторах - компонент состава для изготовления стержней для чёрных графитовых карандашей (в смеси с каолином ) - для получения синтетических алмазов - для изготовления контактных щёток и токосъёмников для разнообразных электрических машин , электротранспорта и мостовых подъёмных кранов с троллейным питанием, мощных реостатов , а также прочих устройств, где требуется надёжный подвижный электрический контакт - как токопроводящий компонент высокоомных токопроводящих клеёв Многие аппараты химических производств, например, теплообменники.

Практическая часть

1. Изготовление моделей кристаллических решёток:

Оборудование и материалы:

Стальная проволока (вязальные спицы)

Пластилин

Пряжа различного цвета

Схемы построения кристаллических решёток алмаза, графита.

Практическая часть

Способы выращивания кристаллов:

1. Охлаждение насыщенного горячего раствора

2. Постепенное удаление воды из насыщенного раствора

3. Выращивание кристаллов из расплавленных веществ при медленном охлаждении жидкости.

2. Домашний эксперимент: Оборудование и материалы:  Медный купорос  Вода (лучше использовать дистиллированную воду или использовать обычную кипяченую воду) ​ Стеклянный стакан или банка ​ Нитка, тонкая проволока ​ Палочка или обычный карандаш ​ Бесцветный лак для ногтей ​ Резиновые перчатки

Заключение

Алмаз

самый твердый минерал

Графит

бесцветный и прозрачный (бывают окрашенной формы, например розовые или черные, но встречаются редко)

очень мягкий

темно-серый, непрозрачный

плотность 3,5 г/см 3

проводит тепло

плотность 2,2 г/см 3

проводит тепло

не проводит электрический ток

проводит электрический ток

Алмаз и графит – это вещества с атомной кристаллической решеткой, где каждый атом связан со своими соседями очень прочными ковалентными связями, а весь кристалл в целом при желании можно считать огромной молекулой.

Иполь зуемая литература: 1. Банн Ч. Кристаллы. Их роль в природе и науке . М., «Мир», 1970 2.Китайгородский А.И. Порядок и беспорядок в мире атомов . М., «Наука», 1977 3.Шаскольская М.Л. Очерки о свойствах кристаллов . М., «Наука», 1978 4.Шаскольская М.Л. Кристаллы . М., «Наука», 1978 5.Харгиттаи И., Харгиттаи М. Симметрия глазами химика . М., «Мир», 1989 6.Ахметов Н.С. Неорганическая химия. Учеб. пособие для учащихся 8–9 кл. шк. с углуб. изучением химии. В 2-х частях – ч. 1, ч. 2, – 2-е изд. – М.: Просвещение, 1990 – 208 с. 7."Большая школьная энциклопедия", т. 2, изд. "Олма-пресс« Интернет-ресурсы http://n-t.ru/ri/ps/pb006.htm http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc3p/168486 http://ru.wikipedia.org/wiki/Алмаз http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_geolog/151/Алмаз http://wiki.web.ru/images/2/22/Diamond_Cubic-F_lattice_animation.gif http://edu.ioffe.ru/register/?doc=efros/6.tex http://solidstate.karelia.ru/~materials/fi...t%201/1_1_2.htm http://www.astronet.ru/db/msg/1172686 http://ru.wikipedia.org/wiki/Графит http://www.nanoscopy.org/tutorial/graphite/graphite.html http://how-make.ru   hobby-live.ru www.encycl.yandex, www.krugosvet, wwwrmika.