Φυσικοί άνθρακες και Τεχνητοί άνθρακες
Δραστηριότητες
Δραστηριότητα 1η
Να μελετήσετε τις φυσικές ιδιότητες των φυσικών ανθράκων παρακολουθώντας τα παρακάτω σχετικά βίντεο και να καταγράψετε τις παρατηρήσεις σας.
Oι διάφορες μορφές άνθρακα που εμφανίζονται στη φύση αποτελούν τους φυσικούς άνθρακες. Αυτοί είναι οι κρυσταλλικοί όπως το διαμάντι και ο γραφίτης, στους οποίους τα άτομα έχουν συγκεκριμένη διάταξη στο χώρο, αλλά και οι άμορφοι όπως οι διάφοροι γαιάνθρακες, στους οποίους τα άτομα έχουν τυχαίες θέσεις και περιέχουν και προσμίξεις από άλλες ενώσεις.
Να μελετήσετε τις φυσικές ιδιότητες των φυσικών ανθράκων παρακολουθώντας τα παρακάτω σχετικά βίντεο και να καταγράψετε τις παρατηρήσεις σας.
Oι διάφορες μορφές άνθρακα που εμφανίζονται στη φύση αποτελούν τους φυσικούς άνθρακες. Αυτοί είναι οι κρυσταλλικοί όπως το διαμάντι και ο γραφίτης, στους οποίους τα άτομα έχουν συγκεκριμένη διάταξη στο χώρο, αλλά και οι άμορφοι όπως οι διάφοροι γαιάνθρακες, στους οποίους τα άτομα έχουν τυχαίες θέσεις και περιέχουν και προσμίξεις από άλλες ενώσεις.
Το διαμάντι είναι μια καθαρή μορφή άνθρακα και φυσικά ένας πολύτιμος λίθος. Καθώς είναι το υλικό με τη μεγαλύτερη σκληρότητα (10 στην κλίμακα Mohs) χρησιμοποιείται στο κόψιμο του γυαλιού και στο τρύπημα πετρωμάτων. Παρακολούθησε παρακάτω τη δομή των κρυστάλλων του, στην οποία οφείλονται και όλες οι ιδιότητές του.
Τα άτομα άνθρακα στο γραφίτη διατάσσονται διαφορετικά στο χώρο. 'Έτσι, ο γραφίτης είναι πολύ μαλακός (σκληρότητα 1,5 στην κλίμακα Mohs), μαύρος, καλός αγωγός της θερμότητας και του ηλεκτρισμού. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή ηλεκτροδίων στις μπαταρίες και με την προσθήκη αργίλου στα γνωστά μαύρα μολύβια.
'Αμορφοι άνθρακες είναι ο ανθρακίτης με περιεκτικότητα 85-98% w/w σε άνθρακα, ο λιθάνθρακας (75-90%), ο λιγνίτης (65-75%) και η τύρφη (< 65%).
Οι άμορφοι άνθρακες ονομάζονται και γαιάνθρακες. Εξορύσσονται από το υπέδαφος και χρησιμοποιούνται κυρίως ως στερεά καύσιμα.
Οι γαιάνθρακες σχηματίσθηκαν πριν από εκατομμύρια χρόνια όταν καταπλακώθηκαν δάση και τα φυτικά υλικά βρέθηκαν σε περιβάλλον υψηλών πιέσεων και θερμοκρασιών.
Ο άνθρωπος έχει κατασκευάσει και τεχνητούς άνθρακες.Αυτοί είναι το κωκ, ο ενεργός άνθρακας, ο ζωικός άνθρακας και τα ξυλοκάρβουνα. Το κωκ χρησιμοποιείται ως καύσιμο και στη μεταλλουργία. Ο ενεργός και ο ζωικός άνθρακας παράγονται από απανθράκωση ξύλου και ζωικών υλικών (κόκκαλα, αίμα) αντίστοιχα και χρησιμοποιούνται σαν προσροφητικά για την απομάκρυνση έγχρωμων ακαθαρσιών από διαλύματα, όπως στα φίλτρα νερού.
Πηγή:Υποστηρικτικό εκπαιδευτικό υλικό (CD-ROM) για το μάθημα ΧΗΜΕΙΑ της Β' και Γ' τάξης Γυμνασίου"Ο θαυμαστός κόσμος της Χημείας για το Γυμνάσιο" ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΕΘΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ-ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ.
Δραστηριότητα 2η
Α. Κατεβάστε το λογισμικό Carbonix3D από το σύνδεσμο http://photodentro.edu.gr/v/item/ds/8521/7464
(για την εκτέλεση της εφαρμογής θα πρέπει να τρέξετε το αρχείο Carbonix3D.exe μέσα απο το rar ή κάνοντας το αποσυμπιέση σε κάποιο φάκελο στον υπολογιστή σας)
Β. Να συμπληρώσετε το Είδη δεσµών και µορφές του άνθρακα – Φύλλο εργασίας - αξιολόγησης
Δραστηριότητα 3η (Εργαστηριακή)
Να γίνει στο εργαστήριο ή στην τάξη από ομάδες 4-5 μαθητών το Πείραμα 7.1 (Αποχρωματισμός διαφόρων εγχρώμων διαλυμάτων με τη χρήση ενεργού άνθρακα) της 7ης Εργαστηριακής Άσκησης του Εργαστηριακού οδηγού.
Εναλλακτικά δείτε τα βίντεο «Λειτουργία φίλτρου ενεργού άνθρακα» και «Αποχρωματισμός οίνου» για να γίνει κατανοητός ο τρόπος λειτουργίας των δύο μορφών άνθρακα (ενεργού και ζωικού) με προσροφητικές ικανότητες.
Λειτουργία φίλτρου ενεργού άνθρακα
Αποχρωματισμός οίνου
Να απαντήσετε στις παρακάτω ερωτήσεις:
1. Τι χρώμα είχε το μείγμα κρασιού-ενεργού άνθρακα πριν τη διήθηση;
2. Τι χρώμα είχε το διήθημα;
3. Τι συμπέρασμα βγάζετε για τη δράση του ενεργού άνθρακα;
Σχόλια
Δημοσίευση σχολίου