9 класс
Тема урока: Углерод
Цель урока: расширить знания учащихся о неметаллах на примере углерода как химическом элементе и простом веществе, его строении, особенностях, свойствах.
Задачи урока:
Способствовать дальнейшему формированию знаний о периодической системе, строении атома, явлении аллотропии и свойствах простых веществ на примере углерода, умений применять полученные знания на практике.
Развивать критическое мышление, продолжить формирование умений и навыков устанавливать причинно-следственные связи между строением, свойствами и применением химических веществ. Развивать межпредметные знания учащихся.
Активизировать познавательную деятельность обучающихся на всех этапах урока, способствовать развитию логического мышления, умению устанавливать взаимосвязь состава, строения и свойств вещества, выявлять общее и единичное.
Ожидаемые результаты:
предметные: усвоение обучающимися знаний об углероде на основании его положения в периодической системе и строения атома, аллотропных модификациях, о физических и химических свойствах и применении углерода;
метапредметные: развитие навыков интеллектуальной работы, умений анализировать, планировать, систематизировать учебный материал, преобразовывать словесный материал в графический;
личностные и коммуникативные: формирование умений работать в группе, (взаимодействовать, слушать и слышать, уважать чужую точку зрения, аргументировать свою собственную точку зрения), вести учебный диалог.
Тип урока: изучение нового материала.
Понятия, впервые вводимые на уроке:
адсорбция
активированный уголь
фуллерены
Оборудование: ПСХЭ, выставка «Углерод в природе», фотографии сокровищ Алмазного фонда, таблетки активированного угля, противогаз.
Ход урока:
Организационный момент. Здравствуйте, ребята, садитесь! У нас сегодня гости.
Добрый день! Первым делом гоним лень:
На уроке не молчать, всем работать, отвечать
В мире много интересного, нам порою неизвестного
Миру знаний нет предела
Так скорей, друзья, за дело!
Актуализация знаний. Проверка домашнего задания по теме: «Фосфор»
- Каково строение атома фосфора?
- Какие степени окисления характерны для него?
- Что такое аллотропия?
- У каких элементов мы встречаемся с этим явлением?
(кислород, сера, фосфор)
- Какие аллотропные видоизменения фосфора мы изучили?
- В чем причины аллотропии? Почему простые вещества, образованные одним и тем же химическим элементом проявляют разные свойства?
(Причины аллотропии в разном строении кристаллических решеток, и разном числе атомов в молекулах простых веществ.)
Мотивация – стадия вызова
Учитель: задает вопросы, в ходе которых обучающиеся должны догадаться «Кто ОН?», т.е. о каком элементе или веществе идет речь:
1) ОН известен человечеству с древнейших времен.
2) Благодаря ЕМУ возникло все богатство и разнообразие видов растений и животных.
3) ОН входит в состав ДНК.
4) В организме человека массой 70 килограммов на ЕГО долю приходится 16 килограммов, в мышечной ткани ЕГО содержание составляет 64 %, а в костной ткани - 36 %.
О каком веществе идет речь?
Какое вещество мы будем изучать сегодня на уроке?
Сегодня на уроке мы более подробно познакомимся с ещё одним химическим элементом, представителем неметаллов – углеродом.
Углерод был известен человеку с глубокой древности. Он относится к числу довольно распространенных элементов.
Чем же интересен углерод?
Кто из Вас ребята выбрал географию? Что вы можете сказать об углероде из географии?
Кто из Вас ребята выбрал биологию? Что вы можете сказать об углероде из биологии?
Предполагаемые ответы учащихся:
По тому значению, которое он имеет в жизни человека, это особый химический элемент.
Посмотрите, повсюду нас окружает углерод: в связанном виде или в свободном состоянии. В атмосфере, гидросфере и литосфере, в растениях и животных, в нашей одежде и пище.
Так в атмосфере углерод входит в состав углекислого газа; ещё больше его содержится в водах морей и океанов.
В литосфере углерод встречается в свободном состоянии и в форме соединений.
Приглашаю Вас в музей: давайте посмотрим нашу выставку об углелоде. Углерод входит в состав карбонатов: это известняк, мел и мрамор.
Все горючие ископаемые – главные энергоносители нашего времени – нефть, газ, торф, каменный уголь – построены на углеродной основе, особенно богат углеродом каменный уголь (до 99%). Кстати, отсюда происхождение названия угле – род, то есть «рождающий уголь». Невозможно представить себе нашу жизнь без этих полезных ископаемых.
Среди жизненно важных элементов углерод – один из важнейших, жизнь на нашей планете построена на углеродной основе. Что это значит? Это значит, что растения в процессе фотосинтеза поглощают углекислый газ и образуют органические вещества – углеводы, белки, жиры. А эти вещества используют в качестве пищи другие живые организмы.
Углерод – основа многообразия органических соединений, из которых построены все живые организмы на нашей планете, в том числе и человек.
Вот такой замечательный элемент – углерод и такую колоссальную роль играют соединения углерода в жизни человека.
Что вы хотите узнать на уроке по данной теме?
Обучающиеся самостоятельно формулируют цель - на уроке мы должны изучить углерод, установить взаимосвязь между составом, строением и свойствами.
- Запишите в тетрадях число и тему урока.
Изучение нового материала - стадия осмысления:
Характеристика углерода по положению в периодической системе и строению атома. Актуализация знаний и применение их в новой ситуации.
Дайте характеристику углероду по положению в периодической системе и строению атома:
1.Положение в периодической системе
2.Заряд ядра и состав атома
3.Электронная формула
4.Формула внешнего уровня в возбужденном состоянии
5.Возможные степени окисления
6.Окислительно-восстановительная характеристика
7.Тип химической связи в простом веществе
8.Тип кристаллической решетки простого вещества
9.Формула высшего оксида и его характер
10.Формула гидроксида и его характер
Обратите внимание на строение внешнего уровня атома углерода, на котором есть свободная Рz -орбиталь и спаренные S-электроны, а, следовательно, возможен переход электронов и возбужденное состояние атома.
Проверка через слайд.
Физические свойства углерода. Аллотропия.
Работа в группах (каждая группа читает информацию об одной из аллотропных модификаций углерода) Классификация полученной информации (заполнение таблицы)
строение
[link] конц.
C + 2 H2SO4 → CO2 + 2 SO2 + 2 H2O
конц.
Углерод в природе. Применение углерода.
- нахождение углерода в природе:
Углерод находится в природе как в свободном состоянии, так и в виде многочисленных соединениях. Наиболее крупные месторождения графита образовались в результате воздействия высоких температур и давления на каменные угли. Некоторые из ископаемых углей содержат до 99% углерода. В свободном виде углерод встречается в виде алмаза и графита, а также залежей угля (чёрный, бурый уголь, антрацит).
Кроме ископаемого угля, в недрах Земли находятся большие скопления нефти, состоящей из различных углеродсодержащих соединений, а так же природного газа, который в основном состоит из метана (СН4). В земной коре встречаются в огромных количествах соли угольной кислоты, особенно карбонат кальция: СаСО3 – мел, мрамор, известняк, кальцит, ракушечник, жемчуг, перламутр, коралл; МgCO3 - магнезит; СаСО3∙МgCO3 – доломит. В воздухе имеется диоксид углерода (СО2 – углекислый газ). Наконец, растительные и животные организмы состоят из веществ (белки, жиры, углеводы), в образовании которых главное участие принимает углерод. Содержание углерода в живых организмах в расчёте на сухое вещество составляет: 34,5—40% у водных растений и животных, 45,4—46,5% у наземных растений и животных и 54% у бактерий. Таким образом, этот элемент относится к разряду распространенных на Земле, хотя общее его содержание в земной коре составляет около 0,1 % (11 по распространенности элементов в земной коре).
Углерод является главной составной частью всех органических веществ.
Применение углерода:
Алмаз применяется для изготовления:
Графит применяют для:
изготовление электродов и нагревательных элементов
производства пластмасс
производства смазочных материалов
изготовления стержней карандашей
изготовления блоков для атомных реакторов
Сажа применяется:
в производстве резины как наполнитель
для изготовления чёрных красок – типографическая краска, тушь
для производства сапожной ваксы
Закрепление изученного материала – стадия рефлексии:
Аукцион: Представьте, что сегодня вы представитель своей компании:
ТЭЦ
металлургический комбинат
фармацевтическая кампания
карандашная фабрика
ювелирная промышленность
Какое аллотропное видоизменение углерода вы как представитель компании выберите? Поясните, почему.
Подведем итоги торгов: проданы наиболее распространенные модификации углерода – алмаз и графит. А оставшиеся модификации, в силу малой изученности пока остались невостребованными. Со временем карбин и фуллерен найдут своих покупателей.
Класс выполняет тест - Тест по теме: «Углерод»
1. Внешний уровень атома углерода:
А) 2 s 2 2 p 2
Б) 1 s 2 2p 2
В) 2 s 2 2 p 4
Г) 2 s 12 p 3
2. Из аллотропных видоизменений углерода наибольшую твердость проявляет:
А) уголь
Б) графит
В) алмаз
Г) карбин
3. Мягкий, слоистая структура, непрочные связи между слоями:
А) уголь
Б) алмаз
В) графит
Г) карбин
4.Тип кристаллической решетки алмаза:
А) молекулярная
Б) ионная
В) атомная
Г) металлическая
5. Адсорбция представляет собой:
А) процесс разложения вещества
Б) процесс выделения адсорбируемых веществ
В) химическое взаимодействие угля с газами
Г) поглощение газов или растворенных веществ поверхностью твердого вещества
6. Сортами аморфного углерода являются:
А) алмазы и бриллианты
Б) каменный, бурый уголь
В) древесный уголь, кокс и сажа
Г) графит и карбин
7. Углерод как окислитель вступает в реакции с:
А) металлами и водородом
Б) кислородом и водородом
В) водой
Г) оксидами металлов
8. Углерод как восстановитель вступает в реакции с:
А) кальцием
Б) кислородом
В) водородом
Г) алюминием
9. Графит не применяется для:
А) изготовление электродов
Б) изготовления стержней карандашей
В) инструментов для резки стекла
Г) изготовления блоков для атомных реакторов
10. Углерод не содержится в природе:
А) в свободном виде
Б) в углекислом газе
В) в мраморе
Г) в воде
Ключ к тесту:
1. А
2.В
3.А
4.В
5.Г
6.В
7.А
8.Б
9.В
10.Г
1-2 учащихся выполняют ОВР:
C + 4 HNO3 → CO2 + 4 NO2 + 2 H2O
конц.
C + 2 H2SO4 → CO2 + 2 SO2 + 2 H2O
конц.
Подведение итогов уроков – «Синквейн»
Синквейн (от фр. cinquains, англ. cinquain) — это творческая работа, которая имеет короткую форму стихотворения, состоящего из пяти нерифмованных строк.
Синквейн – это не простое стихотворение, а стихотворение, написанное по следующим правилам:
1 строка – одно существительное, выражающее главную тему
2 строка – два прилагательных, выражающих главную мысль
3 строка – три глагола, описывающие действия в рамках темы
4 строка – фраза, несущая определенный смысл
5 строка – заключение в форме существительного (ассоциация с первым словом).
Итоги урока Выставление оценок с комментариями
Домашнее задание:
Всем - § 29; задания: 5,7,8 (письменно)
Сообщение 2 учащимся – круговорот углерода в природе
Карточки задания сдающим ОГЭ
Спасибо за урок!!!
