Углерод и его соединения

ТЕМА: Неметаллы

Цель урока:

Интегрирующая дидактическая цель : используя субъектный опыт систематизировать знания об основных характеристиках элементов подгруппы углерода, а также свойствах образуемых ими простых и сложных веществ; совершенствовать умения экспериментально подтверждать химические свойства веществ, на основе теоретических знаний, обобщать, устанавливать взаимозависимость строения и свойств веществ, логически рассуждать, работать с наглядным материалом

План урока

• Положение углерода в периодической системе
• Физические свойства и аллотропия углерода
• Химические свойства углерода
• Применение углерода

Положение углерода в периодической системе

Положение углерода в периодической системе

«Углеро д встречается в природе , как в свободном, так и в соединенном состоянии, в весьма различных формах и видах.

В свободном состоянии углерод известен по крайней мере в трех видах:

в виде угля, графита и алмаза.

А

В

• Укажите номер

С

группы. Номер

периода в которой

Находится УГЛЕРОД

2. Какую

валентность будет

проявлять углерод?

• Укажите номер

группы. Номер

периода в которой

находится УГЛЕРОД

2 . Напишите

Электронную

формулу для

атома углерода

3 .Сколько

электронов на

внешнем уровне?

4 . Какую

Валентность

будет проявлять

углерод?

• Укажите номер

группы. Номер

периода в которой

Находится УГЛЕРОД

2 . Напишите

Электронную

формулу для

атома углерода

3 .Сколько

электронов на

внешнем уровне

( спаренных не

спаренных)?

4. Какую

Валентность

будет Проявлять

углерод? Почему ?

Из элемента углерода(В таблице он шестым стоит)

И были созданы природой. Алмаз, и уголь, и графит.

Алмаз — прозрачные кристаллы.

Он самый твердый минерал.

Алмазом можно резать скалы,

До блеска шлифовать металл.

Что бриллиантом называют?

Бриллиант — шлифованный алмаз.

Так ослепительно сияет,

Что завораживает нас.

Графит — совсем другое дело,

Другое вещество, точней.

Его с углем сравним мы смело,

Так легче суть познать вещей.

Не все сравнения удачны...

Нам повезло на этот раз:

Графит и уголь непрозрачны .

И не сверкают, как алмаз.

Три вещества так непохожи —

Алмаз, и уголь, и графит.

Но что в них общего?

Но что же Три этих вещества роднит?

Все вещества одной природы,

И формула у них одна. Все состоят из углерода,

И все — простые вещества.

Так аллотропия предстала,

Родство веществ обосновала:

Элементарный углерод .

Три вещества простых дает.

Графит ли, уголь ли сжигают .

Или сверкающий алмаз,

А в результате получают.

Все тот же углекислый газ: С + О2 → СО2.

Аллотропия углерода

фуллерен

Алмаз «Горняк» (найден в Якутии)

Графит

АЛМАЗ

графит1.RES

алмаз.RES

Строение углерода и кремния

• строение атомов углерода и кремния.RES

Строение атома углерода

Химические свойства углерода

Предположите с какими простыми и сложными веществами будет реагировать углерод…

• Горит ( Ⅱ , Ⅳ )
• С водородом ( углерод Ⅳ валентен)
• С галогенами ( углерод Ⅳ валентен)
• С серой ( углерод Ⅳ валентен)
• С металлами ( углерод Ⅳ валентен)
• С оксидами металлов ( углерод Ⅳ валентен)

Химические свойства

Cl 2

Cl 2

Химические свойства углерода

• 2С+О 2 →2 СО( Угарный газ)
• С+О 2 → СО 2 (Углекислый газ)
• С+2Н 2 →СН 4 ( метан )
• С+2С l 2 → CCl 4 (тетрохлорметан)
• С+ 2S → CS 2 ( сероуглерод)
• 2 С+ 2Na → Na 2 C 2 ( карбид натрия )
• 2 С+ Ca → CaC 2 ( карбид кальция )
• 3С+ 4 А l → Al 4 C 3 ( карбид алюминия)
• С+ С u О →СО+ С u ( медь + угарный газ)
• С+ 2Si → CSi 2 ( карборунд )

Горение угля

2С+О 2 →2СО ( Угарный газ)

С+О 2 →СО 2 (Углекислый газ)

Горение угля

• горение углерода.RES
• горение углерода 2.RES

Применение активированного угля

ШИНЫ

Применение углерода

Бензин

Противогаз

Карбид кальция

Алмаз

Сахар

Углерод

Метиловый спирт

Активированный уголь

Краска

Графит

Углерод

Применение углерода

В состоянии соединений углерод входит в состав так называемых органических веществ, т.е. множества веществ, находящихся в теле всякого растения и животного. Он находится в виде углекислого газа в воде и воздухе, а в виде солей углекислоты и органических остатков в почве и массе земной коры. 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».

Творческие задания - СООБЩЕНИЯ

Алмаз

Графит

Уголь

Фуллерен

Звезда Африки

• Самый крупный из найденных алмазов получил имя "Куллианан". Он был обнаружен в 1905 г. около г. Претория в Южной Африке. Масса "Куллианана" составляла 3106 карат (621 г), и стоил он 9 млн. фунтов стерлингов. Алмаз был подарен английскому королю Эдуарду VII. При обработке "Куллианан" был расколот на 105 частей, самая крупная из них массой 516,5 карата (или 103,3 г) получила название  "Звезда Африки". Окраска обуславливается примесями (знаменитый густо-синий алмаз "Гонне" из Индии в 44,5 карата является одним из ценнейших в мире).

Домашнее задание

§ 28,29. Творческие задания

1. Наши про- бабушки решали проблему «как сохранить яйца в летнее время»

Один из способов окунание яйца в гашенную известь. Объясните эффект с точки зрения химии.

2. При ремонте, когда выполняются штукатурные работы, для ускорения затвердевания штукатурки вносят жаровню с горящими углями. Для чего, объясните с точки зрения химии. Почему нельзя воспользоваться просто электроприборами?

Проверка знаний

1 ВАРИАНТ

А

В

1. Какова валентность углерода в соединениях?

2. Какие аллотропные формы образует углерод?

3. В какие реакции может вступать углерод? Перечислите

С

1. Какова валентность углерода в соединениях? Почему?

2. Какие аллотропные формы образует углерод?

3. Почему активированный уголь способен к адсорбции?

1. Какова валентность углерода в соединениях? Почему?

2. Какие аллотропные формы образует углерод?

3. Напишите уравнения реакций характерные для углерода

Проверка знаний

2 ВАРИАНТ

А

В

1. Какие оксиды образует углерод?

2. Что называется адсорбцией?

3. Где применяется углерод?

С

1. В чем различие свойств графита и алмаза?

2. Что называется адсорбцией?

3. Почему активированный уголь способен к адсорбции?

1. В чем различие свойств графита и алмаза? Почему свойства этих веществ так различны?

2. Что называется адсорбцией? Где применяется это свойство?

3. Напишите уравнения реакций характерные для углерода

Заполни таблицу

Вопросы

Я знаю

Высшие оксиды подгруппы углерода

Я узнал

Мел

Я хочу узнать

Известняк

Мрамор

Кальцит

Керамика, стекло, цемент

Малахит

Карбонаты, силикаты

Формула песка

Сухой лёд

Парниковый эффект

ЦЕЛЬ: Углубить представления учащихся о химических свойствах соединений элементов главных подгрупп

Знать:

• Карбонаты: кальцит, сода, поташ, их значение в природе и жизни человека
• Качественная реакция на карбонат-ион

План урока:

• Интеллектуальная разминка
• Найдите словосочетания, объединяющие перечисленные ниже формулы или слова
• Исключите лишнее
• С какими понятиями или явлениями по теме у вас ассоциируются следующие слова и словосочетания
• Творческие сообщения
• Заключительный

4

Карта странствий

Ⅲ

Ⅳ

Ⅱ

Ⅰ

Разминка

3

1

2

Интеллектуальная разминка

1. Подберите понятия из темы, которые рифмуются с предложенными словами:

Глаз

Алмаз, топаз

Магнат

Карбонат , силикат

Ода

СОДА

Сок

Песок

Сорняк

Известняк

Глина

Калина

К

Т

Е

Т

К

А

2

1

К

Т

3

4

ВЫБЕРИ ЗАДАНИЕ ПО СИЛАМ:

Найдите словосочетания, объединяющие перечисленные ниже формулы или слова

1. СО 2 , SiO 2 , GeO 2 , SnO 2, PbO 2

2. Алмаз, графит, карбин, фуллерены

А. карбонаты — соли угольной кислоты

3. СаСО 3 , Na 2 CO 3 , MgCO 3 , BaCO 3

В. высшие оксиды элементов подгруппы углерода

4. керамика, стекло, цемент, бетон

С. Продукция силикатной промышленности

5. кварцевый песок, сода, известняк

D . Аллотропные модификации углерода

Е. сырье для производства обычного стекла

С какими понятиями или явлениями по теме у вас ассоциируются следующие слова и словосочетания

А. Парниковый эффект

1. Дыхание

В. Адсорбция

2. Мороженое

С. Углекислый газ

3. Теплый воздух в помещении

с закрытыми окнами

4. Впитывание своей

поверхностью

D . «Сухой лёд»

Исключите лишнее

• углерод, кремний, германий, мышьяк , олово, свинец
• СН 4 , NO 2 , СО 2 , СО
• Na 2 Si 0 3 , FeSiO 3 , CaSiO 3 , CoSiO 3

Проверь себя

• СО 2 , SiO 2 , GeO 2 ,

А . карбонаты — соли

угольной кислоты

SnO 2 , PbO 2

2. Алмаз, графит, карбин,

фуллерены

В . высшие оксиды элементов

подгруппы углерода

С . Продукция силикатной

промышленности

3. СаСО 3 , Na 2 CO 3 ,

MgCO 3 , BaCO 3

4. керамика, стекло,

цемент, бетон

D . Аллотропные

Модификации углерода

Е. сырье для производства

обычного стекла

5. кварцевый песок,

сода, известняк

Проверь себя

1. Дыхание

А. Парниковый

эффект

2. Мороженое

В. Адсорбция

3. Теплый воздух в помещении

с закрытыми окнами

С. Углекислый газ

4. Впитывание своей

поверхностью

D . «Сухой лёд»

Проверьте себя

• углерод, кремний, германий,

мышьяк , олово, свинец

2. СН 4 , NO 2 , СО 2 , СО

3. Na 2 Si 0 3 , FeSiO 3 , CaSiO 3 ,

CoSiO 3

Экспериментальный

А

В

Опытным путём доказать в какой из трёх пробирок находится :

Карбонат натрия – Na 2 CO 3

Хлорид железа Ⅲ- FeCl 3

Сульфат меди – CuSO 4

С

1. Опытным путём доказать в какой из трёх пробирок находится :

Карбонат натрия – Na 2 CO 3

Хлорид железа Ⅲ- FeCl 3

Сульфат меди – CuSO 4

2. Напишите соответствующие реакции в молекулярном виде

1. Опытным путём доказать в какой из трёх пробирок находится :

Карбонат натрия – Na 2 CO 3

Хлорид железа Ⅲ- FeCl 3

Сульфат меди – CuSO 4

2.Напишите соответствующие реакции в молекулярном и ионном виде

К

А

Р

Б

О

Н

А

Т

Са

И

З

В

Е

С

Т

Н

Я

К

М

Р

А

М

О

Р

2

1

К

А

Л

Ь

Ц

И

Т

М

Е

Л

3

4

Творческие задания

На земле живут три брата Из семейства Карбонатов.

Старший брат — красавец Мрамор

Славен именем Каррары.

Превосходный зодчий, он

Строил Рим и Парфенон.

Всем известен Известняк,

Потому и назван так.

Знаменит своим трудом,

Возводя за домом дом.

И способен, и умел

Младший мягкий братец Мел.

Как рисует, посмотри,

Этот СаСО3!

Все в заботах, все в работе

От зари и до зари

Эти братья Карбонаты, Этот СаСО3.

Происхождение известняков интересно описано в отрывке из поэмы Э. Дарвина “Храм природы”: Кремнистый скат иль мраморный утес Из миллиардов тварей в море рос, Он из частиц слагался минеральных, Полипов, рифов, раковин спиральных, Пока огонь подземный тот утес, Как остров над водою не вознес. От полюса до полюса в равнины Пески простерлись, уголь, известь, глины;

Творческие сообщения

• мел, мрамор, известняк, кальцит, доломит, сидерит, арагонит, малахит и другие минералы .

Заключительный

Д/З : Нанесите на карту месторождения карбонатов, каменного угля на территории России,

• Мини сочинение « Как человек использует карбонат своей жизни?»

Что случилось бы с алмазными подвесками королевы Франции, если бы сундук в котором их вез

д‘ Артаньян, подожгли?

1. Напишите уравнения реакций:

а) горения угля на электростанции;

б) фотосинтеза;

в) горения бытового газа пропана ( под кастрюлей борща на кухне)

Заполни таблицу

Вопросы

Я знаю

Высшие оксиды подгруппы углерода

Я узнал

Мел

Я хочу узнать

Известняк

Мрамор

Кальцит

Керамика, стекло, цемент

Малахит

Карбонаты, силикаты

Формула песка

Сухой лёд

Парниковый эффект

Силикатная промышленность

Цели: Дать понятие о силикатной промышленности

Продолжать учить составлять уравнения реакций протекания химических процессов при получении: стекла, керамики , цемента.

Учить применять полученные знания на предыдущих уроках, в нестандартных ситуациях.

Использовать субъектный опыт

НРК Силикатная промышленность Южно- уральского фарфорового завода, ЖБИ, кирпичный завод

План урока

• Стекло
• Керамика
• Цемент

ВЫБЕРИ ЗАДАНИЕ ПО СИЛАМ

А

В

К какому классу соединений относятся следующие вещества

Na 2 CO 3

СаСО 3

SiO 2

С

Назови следующие вещества :

Na 2 CO 3

СаСО 3

SiO 2

Напиши формулы веществ по названию: карбонат кальция, карбонат натрия, оксид кремния

Сода

+

известняк

t

+

Na 2 CO 3

+

+

SiO 2

CaCO 3

t

Na 2 O*CaO*6SiO 2 + СО 2 ↑

Стекло

Стекло

Стекло

Уютный дом

• Узорчатые стекла
• Тонированные стекла
• Цветные, зеркальные стекла.
• Армированные стекла (металлическая сетка)
• Закаленное стекло ( триплекс)
• Защитные стекла ( несколько- слойные)

Глушоное стекло

• Глушоное стекло  – стекло с ограниченной прозрачностью. Рассеивает свет в видимой части спектра. Лучи света многократно преломляются в стекле и отражаются на частицах его инородной фазы. Размер частиц инородной фазы – 0,2–10 мкм и более, основной массы – 1–5 мкм. Количество частиц в сильно заглушенных стеклах – до 10000 в 1 мм3. Глушителями стекла служат: соединения фтора – криолит, реже плавиковый шпат, костяная мука, гидрофосфата натрия, сульфат цинка, диоксид олова и др.
• В зависимости от величины и количества глушащих частиц, а также разницы в показателях их преломления и преломления основного стекла определяются степень глушения и виды глушоного стекла – опалесцируещее-полупрозрачное, опаловое и молочное.

• Из глушоного стекла изготавливают оболочки ламп, осветительную арматуру, световые панели и табло, подфарники, облицовочные плитки, мозаику, светорассеивающие стекла.
• Из глушоного стекла изготавливают оболочки ламп, осветительную арматуру, световые панели и табло, подфарники, облицовочные плитки, мозаику, светорассеивающие стекла.
• Из глушоного стекла изготавливают оболочки ламп, осветительную арматуру, световые панели и табло, подфарники, облицовочные плитки, мозаику, светорассеивающие стекла.
• Из глушоного стекла изготавливают оболочки ламп, осветительную арматуру, световые панели и табло, подфарники, облицовочные плитки, мозаику, светорассеивающие стекла.

Пено- стекло

стекловата

Стеклолента

t

«Керамон»- глина

Al 2 O 3 * 2SiO 2 *2H 2 O

Керамика для быта

Строительная керамика

Покрытие для кровли крыш

Отделочная плитка

Облицовочный

Силикатный кирпич

Огнеупорный

Тонкая керамика

• Для авиации
• Приборостроении
• Электротехники
• Радиотехники

И т.д.

Цемент

t

Глина

+

Известняк, песок

Цемент

Al 2 O 3 * 2 SiO 2 *2H 2 O +CaCO 3 t

известняк

Глина

Получение цемента

Применение цемента

• Строительный материал

• Цемент
• Бетон
• Железобетон
• Шлакобетон
• Пенобетон
• Газобетон
• Битум

2. В медицине

• при переломах
• В стоматологии

Проверка знаний

А

В

1 . Какие материалы

п роизводит силикатная отрасль промышленности?

2. Где применяется цемент?

С

1. Как можно изменить свойства стекла?

2. Где применяются изделия из керамики?

1. Как получить хрусталь?

2. Что является сырьем для производства стекла?

Задание на дом

• Подготовка к игровому уроку

«Силикатная промышленность» Вы будете разделены на три команды.

1 команда готовит Стекло +( 5 вопросов по цементу + 5 вопросов по керамике)

2 команда готовит Керамику +( 5 вопросов по цементу + 5 вопросов по стеклу)

3. команда готовит Цемент +( 5 вопросов по стеклу + 5 вопросов по керамике)

Творческие задания

1.Что такое сосуд «ВУДА», как его изготовить???

2. Что нужно сделать чтобы бетонный раствор не застыл долгое время???