Интегрированный урок по географии и химии по теме «Углерод».
Тип урока: урок изучения нового.
Цели урока:
1.Формировать понятие «углерод», формировать знание о характерных его особенностях; показать, что углерод в природе встречается в тысячах углеродсодержащих соединениях в разных агрегатных состояниях: газообразном, жидком, твердом, познакомить с понятиями «баррель», «карат».
2.Развивать умение записывать химические уравнения, решать задачи, определять месторождения полезных ископаемых, содержащих углерод; развивать творческие способности детей, умение самостоятельно работать с источниками знаний, познавательную активность учащихся.
3.Воспитывать бережное отношение к природе на примере углеродсодержащих месторождений, воспитывать дружеские отношения, чувство товарищества через коллективную работу детей на уроке.
Оборудование:
учебники географии, химии, атласы 8-9 кл., диск «География России. Природа и население», диск «География России. Хозяйство и регионы», диск «Химия. Общая и неорганическая»; иллюстрации с изображением экспонатов «Алмазного фонда», дополнительный раздаточный материал об экспонатах «Алмазного фонда»; мерные стаканы, дистиллированная вода, марганцовка, таблетки активированного угля; реквизит к мини-сценке: корона, мантия, монета, противогаз, таблички с названиями элементов.
Ход урока.
1.Вступительное слово учителя:
Здравствуйте, уважаемые гости! Сегодня мы вам покажем урок, где речь пойдет о химическом элементе, а каком именно вы догадаетесь сами, посмотрев выступление учеников.
Мини-сценка «Бунт неметаллов».
Учитель: Догадались? Правильно, это углерод.
Углерод считается царем живой природы, хотя в природе его находится только 0,35%. Не будь углерода, жизнь на Земле в привычной нам форме не возникла бы. Атом углерода может образовывать химические связи с 4 другими атомами - самого углерода или других элементов. Так образуются тысячи разных углеродсодержащих соединений.
В природе происходит непрерывный процесс разрушения одних углеродсодержащих веществ и образование других. Органические вещества разрушаются при сгорании топлива, при дыхании и гниении. Из них образуются более простые вещества.
В романе писателя И.Ефремова «Звездные корабли» читаем: «доказана общность химических и физических законов во всех глубинах мирового пространства… живое вещество, состоящее из наиболее сложных молекул, в основе своей должно иметь углерод – элемент, способный образовывать сложные соединения». Не зря у вас в учебниках про углерод сказано, что он основа всей живой природы (стр. 132). (посмотреть круговорот углерода вы природе – стр.133).
2.Характеристика углерода как химического элемента.
Пожалуйста, охарактеризуйте углерод как химический элемент, пользуясь ПС Менделеева.
3.Соединения, содержащие углерод. (Вкл. диск).
(Включаем диск, диктор рассказывает про соединения, содержащие углерод).
Учитель: Мы видим, что углерод содержат многие полезные ископаемые. Если нефть, газ, уголь содержат различные примеси, то алмаз, графит, карбин – это чистые формы углерода. Они как братья-близнецы, которые имеют разный характер. Это явление называется аллотропия. Вспомним, что это такое.
(Аллотропия – существование химического элемента в виде нескольких простых веществ, различных по строению и свойствам).
Учитель: Давайте более подробно ознакомимся с некоторыми п/и, содержащими углерод.
4.Доклады учеников.
Алмаз. (сначала диктор).
Алмаз- чаще прозрачное, бесцветное вещество с сильной лучепреломляемостью. Но бывают алмазы синего, голубого, красного и даже черного цветов. Цвет зависит от примесей. Алмаз самое твердое из всех природных веществ. Он служит образцом твердости, которая по десятибалльной системе оценивается высшим баллом. Алмаз плохо проводит электрический ток. Свое название «алмаз» получил от греческого «адамас» - непобедимый, несокрушимый. Алмазы очень редки. Самый большой из известных алмазов – «куллинан» был найден в 1905 году в Южной Африке весил 621,2 г. Искусственно ограненный алмаз называется бриллиант. Собрание исторических бриллиантов и изделий из них хранится в Алмазном фонде Оружейной палаты Московского Кремля и золотых кладовых Санкт-Петербургского Эрмитажа. Алмаз при нагревании без доступа воздуха более 1000С превращается в графит.
Учитель: Для измерения драгоценных камней существует специальная единица – карат. Что это за единица? ВАравийской пустыне растет дерево каратина силиква, косточка плодов которого весит ровно 0,2 г. Этот точный вес косточки имеют всегда: в любой год и на любом дереве. Поэтому ювелиры древности и применяли для весов такие гирьки (0,2 г – 1 карат).
Графит.
Темно-серое, жирное на ощупь кристаллическое вещество с металлическим блеском. В отличии от алмаза – он мягкий (оставляет след на бумаге) и непрозрачный, хорошо проводит электрический ток. Мягкость обеспечивается слоистой структурой. Из графита изготавливают электроды, твердые смазки, стержни для карандашей. При высокой температуре и давлении из графита получают искусственный алмаз, который широко применяется в технике.
Сходное с графитом строение имеют сажа и древесный уголь. Из древесного угля, обработанного горячим паром получают активированный уголь(продают в аптеках). Уголь обладает способностью поглощать газы и растворенные вещества. Это свойство называется адсорбцией. На этом свойстве основано действие противогазов.(Первый противогаз был изобретен русским химиком Николаем Дмитриевичем Зелинским).
Демонстрация опыта. (доказательство свойства адсорбции).
Ученики готовят раствор марганцовки, бросают таблетку активированного угля, через некоторое время раствор становится бесцветным. Тем самым в ходе опыта доказывается поглотительная способность угля.
Карбин.
Мелкокристаллический порошок черного цвета.Это вещество впервые получено Коршаковым, Сладковым, Касаточкиным, Кудрявцевым в начале 60х годов 20 века. Позднее карбин был найден в природе – в метеорите. Карбин обладает полупродниковыми свойствами, под действием света его проводимость сильно увеличивается. При нагревании без доступа воздуха при температуре 2300С карбин превращается в графит.
Нефть.
Часто называют «черное золото». В глубокой древности славяне называли ее ропанкой, греки петролеумом. Но смысл перевода один – горное масло. Считают, что название «нефть» родилось от арабского слова «нафта» - вытекать. Нефть – маслянистая, темно-коричневая жидкость с резким запахом. Бывает нефть белая, как вода (например, в Суруханском месторождении в Азербайджане, в Алжире).Различают нефть легкую и тяжелую. Легкую добывают фонтанным способом или насосами. Из нее в осовном делают бензин, или керосин. Тяжелые сорта иногда даже добывают шахтным способом (например, на Яремском месторождении в Коми). Из нее готовят битум, мазут, различные масла. Нефть образована из мельчайших живых организмов, обитавших в морской воде миллионы лет назад. Нефть меряют баррелями. Один баррель 136 кг.
Природный газ.
Газ делят на природный (он образует самостоятельные скопления в виде газовых месторождений) и попутный (находится в нефти в растворенном состоянии). Газ – наиболее экономичный вид топлива, поэтому его более всего применяют в качестве топлива и в быту. Он также ценное сырье для химической промышленности. Из него производят синтетические волокна, каучук, пластмассы, спирты, азотные удобрения, медикаменты и другие вещества.
Уголь.
Это твердый продукт изменения древних растительных остатков. Уголь используют как топливо, а также как сырье.Угли различают по степени зольности – количеству золы, остающейся после сгорания угля. Если зольность ниже 50% - это угли, если больше, то это горючие сланцы. По составу углиделятся на:
1.Гумусовые – образовались из высших растений.
2.Сапропелевые – образовались из водорослей.
Сначала из растений под давлением и без доступа кислорода образуется бурый уголь, затем каменный уголь, а затем антрацит. Уголь добывается открытым способом – карьерным (более дешевый), закрытым – шахтным.
5.Химические свойства углерода
Учитель: Какими же химическими свойствами обладает углерод?
Просмотр диска
1.С неметаллами
Рассмотрение ОВР с кислородом
2.С металлами (ОВР с алюминием).
3.Со сложными веществами
6.Месторождения п/и (с использованием диска).
Доклады учеников.
1.Месторождения алмазов.
Крупные месторождения алмазов в России расположены в Якутии. В 1954 году в Вилюйской тайге была обнаружена кимберлитовая трубка «Мир». Так возник город, получивший название «Мирный». И по сей день на этом месторождении добывают основную часть алмазов России. Совсем недавно открыты месторождения алмазов в Архангельской области. Но они пока не разрабатываются.
2.Месторождения графита.
Месторождения графита расположены на Урале, в Восточной Сибири, Дальнем Востоке.
3.Месторождения нефти.
Промышленная добыча нефти началась в 1857 году в Румынии, потом США. В России добычу нефти организовали братья Нобели в 60-х гг. 19 века.И к 1900-ому году Россия добывала нефти больше, чем все страны вместе взятые. По запасам (более 20 млрд.т) и добыче нефти Россия занимает 2 место после Саудовской Аравии. Основные нефтяные базы это: Западно-Сибирская с шельфом Карского моря, Волго-Уральская, Баренцево-Печорская. Перспективны месторождения о.Сахалин, Восточной Сибири. Самая лучшая нефть на Кавказе. Но добыча здесь сокращена, т.к. многие месторождения исчерпаны.
4.Месторождения природного газа.
По запасам природного газа Россия занимает первое место в мире. Основная газодобывающая база России – Западно-Сибирская. Здесь добывается 580 млрд. м газа (91% общероссийской добычи). Главные месторождения находятся на Тюменском Севере (Уренгойское и Ямбургское). Вторая база – Оренбургско-Астраханская. В перспективе усилится роль месторождений полуострова Ямал Европейского Севера, в том числе шельфовой зоны Баренцева моря и Вилюйской котловины Якутии. Есть природный газ на Кавказе и острове Сахалин. В нашей стране создана единая газопроводная система с общим центром управления, что позволяет менять направление передачи газа, ликвидировать колебания в его поступлении.
5.Месторождения угля.
Угольная промышленность – одна из старейших отраслей в России. Самым крупным угольным бассейном является Кузнецкий бассейн. Добыча ведется закрытым способом (70%) и открытым способом. На севере европейской части России расположен Печорский бассейн. Добыча угля здесь очень сложна – из-за вечной мерзлоты. Добывают уголь и в Донецком бассейне.
Бурый уголь добывают в Канско-Ачинском и Подмосковном бассейнах. В Канско-Ачинском бассейне уголь низкого качества, поэтому используется на местном уровне. Подмосковный бассейн сильно истощен, он является аварийным, т.е. подключается тогда, когда другие бассейны работать не могут (например, в годы Вов). Перспективными являются Тунгузский, Ленский, Южно-Якутский бассейны.
7.Подведение итогов урока.
Учитель: Что нового для себя на уроке вы узнали сегодня?
8.Д/з
28, записи в тетради.
