Конспект урока по теме "Углерод"

Урок по теме «Углерод»

9 класс

Цель: Ознакомление учащихся со свойствами углерода.

Задачи:

обучающие - повторить строение атом, аллотропию на примере углерода, познакомить учащихся с явлением адсорбции и его практическим значением, разобрать химические свойства углерода;

развивающие – продолжить формирование умений наблюдать, сравнивать, делать выводы на основе результатов своих собственных исследований, развивать познавательную активность учащихся в работе, самостоятельность в работе с учебником, художественными произведениями;

воспитывающие – соблюдать технику безопасности при проведении химического эксперимента, воспитывать чувство взаимоуважения и взаимопомощи.

Методы и методические приемы: объяснительно- иллюстративные (рассказ, беседа), репродуктивные (работа с книгой), проблемно- сообщающие (объяснение причин различия в подобных процессах), частично-поисковые (беседа, ведущая к выводу, поиск примеров на основе явлений, перенос общих признаков известного на новое в практических действиях учащихся ), исследовательские (лабораторный опыт).

Оборудование: модели кристаллических решеток алмаза и графита, фотографии сокровищ Алмазного фонда, образцы изделий из графита и сажи, древесный уголь, таблетки карболена, растворы чернил, вишневого компота, сока свеклы, стеклянная трубочка (или воронка), штатив, вата, речной песок, стакан, противогаз.

Литература:

Габриелян О.С. Химия. 9 класс – М.: Дрофа,2011.

Габриелян О.С. Настольная книга учителя химии. 9 класс – М.: Дрофа, 2002

Химия. Еженедельное приложение к газете «Первое сентября», № 16, 1997

Ход урока.

I. Организационный момент ( разъяснение целей и задач урока). Взаимоопрос по пройденной теме «Соединения фосфора». Ученики опрашивают друг друга по базовым листам. Критерии оценок: все правильно – «5», 5 вопросов из 6 – «4», 2,3 или 4 – «3», 1 вопрос или ни одного – «2» (оценки в журнал не выставляются, но можно и выставить, если доверительные отношения).

Вопросы:

1. Какие соединения фосфора вам известны? (Р₂О₅ , Н ₃РО₄ , соли).

2. Укажите характер оксида фосфора (кислотный оксид).

3. Охарактеризуйте состав и свойства фосфорной кислоты (трехосновная, кислородсодержащая, нелетучая, средней силы).

4. Сколько рядов солей дает фосфорная кислота? (три ряда: гидрофосфаты, дигидрофосфаты, фосфаты).

5. Назовите качественный реактив на РО₄^3- . ( Ag⁺) желтый осадок).

6. Назовите известные вам фосфорные удобрения. (суперфосфаты, преципитат, фосфоритная мука, аммофосы – два питательных элемента азот и фосфор).

II. Изложение нового материала ( беседа).

Привлекательна цель: знаете ли вы что такое бриллианты, алмазы и из чего они состоят?

1. Строение атома углерода.

2. Окислительно - восстановительные свойства углерода.

4Al + 3C→ Al ₄C₃ C+ O₂→ CO₂

2H₂ + C → CH₄ C +2F₂→ CF₄

(Соответствующие уравнения учащиеся записывают самостоятельно).

1. Аллотропия.

Учащиеся вспоминают определение этого явления и называют его причины: для углерода – различное строение кристаллических решеток (Демонстрация моделей кристаллических решеток алмаза и графита).

а) алмаз имеет объемную тетраэдрическую атомную решетку;

б) графит – плоскостную атомную кристаллическую решетку;

в) карбин – линейную;

фуллерен – экзотическая модификация.

Алмаз – (рассказ учителя с демонстрацией фотографий сокровищ Алмазного фонда).

Графит – (рассказ учителя с демонстрацией изделий из графита).

«Аморфный углерод» - мелкокристаллический графит. Сорта этого углерода – сажа, кокс, древесный уголь.

1. Лабораторный опыт (работа в парах).

Адсорбция углем раствора медного купороса, раствора марганцовки, вишневого компота, сока столовой свеклы, чернил.

Описание опыта: в стеклянную трубочку или воронку помещают рыхлый слой ваты, порошок растертого карболена (таблетки активированного угля ) и небольшой слой промытого и высушенного речного песка. Трубку или воронку укрепляют в штативе и наливают в неё разбавленные растворы веществ. Под трубку помещают стакан. В него стекает прозрачная, бесцветная жидкость.

Вывод: активированный уголь способен адсорбировать различные вещества.

1. Химические свойства углерода.

Учащиеся их прогнозируют сами: с металлами, водородом (как окислитель), с более электроотрицательными неметаллами и сложными веществами ( как восстановитель ) и записывают уравнения химических реакций:

2 С + Са = СаС₂ С + О₂ = СО₂

С + 2Н₂ = СН₄ С + 2СuO = CO₂ + 2Cu

III. Закрепление ( Вопросы с использованием художественной литературы).

№1. В произведении И.А.Ефремова «Алмазная труба» описаны свойства алмаза: « В Сибири геологи обнаружили месторождение алмазов. На белом листе рассыпались мелкие кристаллы – столбчатые, призматические, многоугольные красного, бурого, черного, голубого, зеленого цвета. Это были сопутствующие амельменит, пироксен, оливин и другие стойкие минералы. А среди них, подобно кусочкам стекла, но все же не сходные с ним своим сильным блеском, выделялись мелкие кристаллы алмазов. Здесь были белые, чистой воды камни, были и покрытые шероховатой бурой корочкой. Некоторые кристаллы имели розовый или зеленый оттенок. Чурилин отделил спичкой зеленый двенадцатигранник. Этот вид алмаза отличается необыкновенной даже для этого камня твердостью…».

Вопрос: Что же обуславливает такие свойства алмаза? Почему алмаз и графит отличаются по свойствам?

Ответ: Причина – различие во внутреннем строении веществ, в строении их кристаллических решеток, вызванное, в частности, условиями их образования в земной коре.

№ 2. У писателя И.А. Ефремова в книге «Лезвие бритвы» есть следующий отрывок: « …Южная Африка. Здесь находятся крупнейшие залежи алмазов. Здесь вспучиваются земные недра, залегающие под гранитной корой, тяжелые, рассланцованные давлением породы из особой разновидности гранита – эклогиты. Оттуда сквозь трещины пробиваются под гигантским давление струи раскаленного и сжатого до предела газа, несущие драгоценные алмазы…»

Вопрос: для технических целей сейчас получают искусственные алмазы, но и в этих процессах воспроизводятся естественные условия – высокие температура и давление. Сырье для этого производства – графит. Почему именно графит? В чем заключается сущность процесса?

Ответ: При указанных условиях происходит перестройка кристаллической решетки графита.

№ 3.В произведении Ж. Верна «таинственный остров» говорится: « … Уголь – ценнейшее из полезных ископаемых, - ответил инженер, - и природа как – будто решила доказать это, создав алмаз, ибо он, в сущности, не что иное, как кристаллический углерод».

Вопрос: Древесный уголь после нагревания без доступа воздуха сохраняет тонкопористое строение древесины и имеет большую поверхность, благодаря этому уголь обладает особыми свойствами. Какими?

Ответ: Адсорбционными.

№ 4.Интересно одно из специфических свойств угля, с которым мы знакомимся в сказке Владимира Федоровича Одоевского (1803 -1869) «Мороз Иванович» : «…между тем Рукодельница воротится, воду процедит, в кувшин нальет, да еще какая затейница : коли вода не чистая, так свернет лист бумаги, наложит в неё угольков да песку крупного насыплет, вставит ту бумагу в кувшин, да нальет в неё воды, а вода- то, знай, проходит сквозь песок да сквозь уголья и капает в кувшин чистая, словно хрустальная…».

Вопрос: Какие методы очистки воды использует Рукодельница?

Ответ: Методы очистки веществ – фильтрование, адсорбция ( поглощение газообразных или растворенных веществ поверхностью твердого вещества).

IV. Домашнее задание (три уровня).

1. Подготовить рассказ о каком – либо из известных аллотропных видоизменениях углерода – «3».

2. Упражнение: подберите и запишите примеры, имеющие отношение к данной в задании группе:

а) С + 2CuO = CO₂ + 2Cu C + 2F₂ = CF₄

б)3C + 4Al = Al₄C₃ C + 4Na = Na₄C - «4»

1. Рассмотрите записанные вами реакции в свете представлений об окислительно-восстановительных процессах – «5».

V. Итог урока. Оценивание учащихся.