Многоликий углерод

Урок – сказка по химии « Многоликий углерод»

для учащихся 9 класса

Выполнил: учитель химии ГБОУ СОШ № 2

п.г.т. Суходол

муниципального района Сергиевский

Самарской области

Леонтьева В.И.

Урок – сказка

Тема урока: «Многоликий углерод»

Класс: 9

Эпиграф к уроку: «Каждый человек – алмаз, который может очистить и не очистить себя. В той мере, в которой он очищен, через него светит вечный свет. Стало быть, дело человека – не стараться светить, а стараться очищать себя».

Л.Н. Толстой.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

Общедидактическая цель: создать условия для получения знаний и умений и навыков в знакомой и новой учебной ситуации.

Средства по отработке общедидактической цели: игровая технология с элементами технологии сотрудничества, ИКТ, здоровьесберегающей, деятельностного и проблемного обучения.

Цели урока:

1. Создать условия для осознания и осмысления учебной информации с целью развития исследовательских умений учащихся средствами игровой технологии;

2. Продолжить формирование понятий «элемент» и «вещество», а также показать многообразие образуемых данным элементом (углеродом) соединений и их практическую значимость;

3. Создать условия для становления знаний об особенностях строения атома углерода, закрепления знаний о зависимости свойств вещества от его строения.

Задачи урока:

Обучающие: овладеть базовыми знаниями, умениями и навыками, закрепить ранее полученные знания.

Развивающие: развивать мышление, формировать способность к самостоятельному суждению, видению взаимосвязи и различий в событиях и явлениях, уметь работать в команде и высказывать свою точку зрения, грамотно работать с информацией.

Воспитательные: формировать Я – концепцию (я умею, я могу, я хочу).

Методы обучения: репродуктивный, частично-поисковый, исследовательский.

ФОПД: индивидуальная, парная, фронтальная.

Оборудование и средства обучения:

1. Учебник: О.С. Габриелян Химия 9 класс;

2. проектор, интерактивная доска, экран, компьютер, презентация;

3. периодическая система химических элементов;

4) на общем столе: модели кристаллических решеток алмаза и графита, нож для резки стекла, коллекция “Шкала твердости”;

5) на столе учащихся: лоток с реактивами и лабораторным оборудованием (штатив для пробирок, пробирки, соляная кислота, мел, уголь, раствор синьки, известковая вода, лакмус, прибор для получения газа, лабораторный штатив).

Этап урока	Время	Формы работы (деятельность учителя)	Деятельность обучающихся	УУД
Мотивационный Сформировать у учащихся потребность в овладении знаниями по данной теме. Показать важность программного материала для дальнейшего изучения предмета.	2-3 мин	Организация и объяснение основных этапов урока, психологическая подготовка учащихся и настрой к работе (в спокойной, уверенной манере)	Обсуждение и беседа по процедуре урока	Личностные: установление учащимися связи между целью учебной деятельности и ее мотивом. Коммуникативные: планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками.
Ориентировочный Формирование цели и задач и составление плана изучения темы. Этап актуализации субъектного опыта учащихся.	10мин	Регулирует обсуждение целей и задач. Актуализирует опыт учащихся и предлагает схему организации учебной деятельности.	Определяет цель своих действий в предложенных рамках работы, формулирует задачи, исходя из того, что им известно по этой теме, Просматривают план предложенных действий и вносят изменения с учетом предыдущего опыта и собственных знаний.	Познавательные: самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели, на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено учащимся, и того, что еще неизвестно. Определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата. Формулирование проблемы и выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий. Регулятивные: составление плана и последовательности действий. Коммуникативные: определение целей, функций участников, способов их взаимодействия.
Исполнительский Реализация плана действий по логической цепочке: теоретический анализ – прогнозирование – вывод	52 мин	Наблюдает за умениями обучаться, самообучаться и консультирует. Поддерживает эмоциональный и творческий настрой.	Осуществляют учебные действия индивидуально и в группах, проводят теоретический анализ по учебникам, составляют прогноз на основе теории и делают вывод. Выполняют практико-ориентированные задания по предложенным схемам или собственной траектории. Просматривают медиасхемы в ЦОР (электронный учебник). Учатся общаться, спорить, отстаивать своё мнение, просить помощи или предлагать её, работают с презентацией.	Познавательные: анализ, синтез (составлять целое из частей, в том числе достраивать с восполнением недостающих компонентов), установление причинно – следственных связей, выдвижение гипотез, структурирование знаний; Регулятивные: прогнозирование – предвосхищение результата и уровня усвоения его. Коммуникативные: описывать изученные объекты как системы, применяя логику системного анализа; развивать коммуникативную компетентность, используя средства устной и письменной коммуникации при работе с текстами учебника и ЦОР, проявлять готовность к уважению иной точки зрения при обсуждении результатов выполненной работы;
Контрольный Проверка правильности поставленной цели и степени достижения цели	15 мин	Проводит разъяснение проблемных вопросов (по необходимости)	Формулируют затруднения и корректируют знания. Применяют формы само и взаимоконтроля. Оценивают результаты деятельности друг друга. Формулируют выводы исследования по теории и практике.	Регулятивные: контроль в форме сличения способа действия и его результата с заданным эталоном, с целью обнаружения отклонений от него; коррекция – внесение необходимых дополнений и корректив в план и способ действия в случае расхождения ожидаемого результата действия и его реального продукта; оценка – выделение и осознание учащимся того, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению, оценивание качества и уровня усвоения; Коммуникативные: учиться критично относиться к своему мнению, понимая позицию другого. Умение адекватно воспринимать оценки и отметки и критично относиться к самооцениванию.
Рефлексивный Анализ оптимальности путей решения задач	5 мин.	Оценка результатов работы класса и отдельных учащихся и доказательства принципов сотрудничества.	Фронтальная беседа между группами по оценке деятельности исходя из эпиграфа к уроку.	Регулятивные: самостоятельно осознавать причины своего успеха или неуспеха и находить способы выхода из ситуации неуспеха.
Домашнее задание	5-7 мин	Информирует о том, как выполнить домашнее задание, вместе с учениками определяет план его выполнения, дает необходимые пояснения.	Выбирают домашнее задание из учебника: О.С.Габриелян.	Познавательные: планировать свою индивидуальную образовательную траекторию. Коммуникативные: обращаться за помощью и консультацией.

Этапы проведения урока:

Организационный момент: инструктаж по технике безопасности при работе с химическими реактивами и лабораторным оборудованием; формирование подвижных групп.

Изучение новой темы: общая характеристика элементов подгруппы углерода по положению в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева; строение атома углерода; повторение изученных ранее понятий: аллотропия, кристаллическая решетка; сказочное повествование о свойствах углерода и его соединений.

Закрепление изученного материала по отрывкам художественных произведений и сказке.

Заключительный этап (рефлексия).

Ход урока

• Организационный момент

Начинаем урок с инструкции по технике безопасности при работе в кабинете химии, так как учащимся придется выполнять практическую часть урока самостоятельно, но под наблюдением учителя.

Формируем группы по желанию учащихся, однако учитель может рекомендовать в состав групп учащихся с разными возможностями и способностями.

• Изучение новой темы.

Каждой группе предлагается самостоятельно выполнить работу по общей характеристике элементов подгруппы углерода по заранее приготовленному плану:

положение атома углерода в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева;

строение атома и его валентные возможности, с составлением электронной формулы и графической схемы;

заполнение ряда окислительно-восстановительных возможностей атома углерода (выделить характерные степени окисления).

Пример:

-4____-3____-2____-1____О___+1___+2____+3____+4

• На экран проецируются правильные ответы на поставленные вопросы, учащиеся проводят проверку и совместно с учителем анализируют результаты работы (по желанию учитель может оценить знания по повторению пройденного материала, так как учащиеся владеют технологией работы с периодической системой химических элементов Д.И. Менделеева).

• Учитель осуществляет понятийный контроль: аллотропия и аллотропные модификации, кристаллическая решетка.

• На экране показаны кристаллические решетки алмаза, графита и карбина, на общем столе демонстрируются модели кристаллических решеток аллотропных модификаций углерода (алмаз и графит).

• Обсуждение проходит в виде беседы.

• Вопросы учителя:

  1. Можно ли назвать алмаз, графит, карбин и фуллерен “ родными братьями”?

  2. Чем отличаются структуры алмаза и графита?

  3. Какой тип кристаллической решетки им характерен?

  4. Спрогнозируйте возможные физические свойства алмаза и графита по строению кристаллической решетки.

• Затем переходим к основному действию, читаем сказку.

В Химическом царстве, в элементном государстве жил – был граф Углерод.

(В блок схеме записываем химический знак углерода, рассматриваем структуру древесного угля, отмечаем цвет, физические составляющие…).

В государстве с Углеродом считались, так как он находился в родстве со всей живой природой. (Почему?). По характеру граф был мягким и добродушным. Такое качество привлекало, и поэтому у него было много друзей, готовых пользоваться его услугами. Он часто проводил время в конструкторском бюро, захаживал в школу, бывал на заводе, любил проводить опыты с электричеством.

Часто Углероду приходилось очищать других от примеси ядовитых веществ, чем он несказанно гордился.

(Учащиеся проводят по карте – схеме простой опыт: “Исчезновение окраски раствора синьки” (оборудование и реактивы: штатив, пробирка, раствор синьки, уголь.)

Новое понятие: адсорбция.

• Беседа с учащимися о важности свойств углерода и применение его в методе очистки веществ.

Углерод не любил спорить, но если это случалось, и его доводили “ до белого каления” и оказывали сильное давление, то он становился вовсе не похожим на прежнего графа. Углерод белел от гнева, да так, что светился всеми цветами радуги, твердо стоял на своем: резал, сверлил, бурил, шлифовал, изготавливал тончайшие нити, которые никто, кроме него не мог сделать.

(Демонстрация ножа для резки стекла и коллекции “Шкала твердости”.)

• Самостоятельная работа с текстом прочитанной части сказки и составление таблицы по свойствам алмаза и графита.

графит	алмаз
мягкий	твердый
непрозрачный	прозрачный
серый	бесцветный
электропроводный	неэлектропроводный

• Схема перехода из одного аллотропного состояния в другое:

• На экране историческая справка:

в России первый алмаз был найден на Урале в 1829 г. В 1956 г. алмазы были открыты в Якутии;

Самый крупный алмаз – Кулиннен, найденный в1905 г. в Африке, весил 3024,75 карата;

1 карат составляет 0,2 г.

Углерод был общительным, гостеприимным, но не любил дарить подарки, да и сам их не часто принимал.

• На экран проецируются уравнения химических реакций по свойствам углерода:

С + 2Н₂ = СН₄; 
2С + Са = СаС₂; 
С + 2СиО = 2Си + СО₂; 
3С + 4Аl = Аl₄ C₃;
С + О₂ = СО₂ ; 
2 С + О₂ = 2 СО ;

• Задание:

1. Выберите свойства графа Углерода по окислительно – восстановительным способностям в таблицу, проставив степень окисления. Назовите продукты реакции.

2. Почему Углерод, будучи общительным и гостеприимным не любил дарить подарки и сам их не часто получал?

Было у графа Углерода два сына, один – старший, тяжелый “ на подъем”, и младший – легче воздуха. Так и различал их граф. Ведь по цвету не различить, по запаху тоже. Настораживало отца, что младший не хотел мыться, а также страшно любил соединяться с гемоглобином крови, а это было смертельно опасно.

Радовало графа одно, что его младшенький, как и сам Углерод, мог восстанавливать металлы из их оксидов, не боялся гореть в кислороде голубоватым пламенем, зато не умел тушить пожары, как это ловко делал его старший брат.

СО + СиО = Си + СО₂;
2СО + О2 = 2СО₂ + Q

• Задание: используя текст сказки, определите свое отношение к “братьям”, защитите свою позицию.

Замолвим слово о старшем сыне, Углекислом газе. У него было много друзей. Сколько полезных веществ увидел “свет”, благодаря их творческому союзу: соли – карбонаты, гидрокарбонаты, природные минералы и горные породы.

СО₂ + 2 NаОН = Nа₂С О₃ + Н₂О
СО₂ + NаОН = Nа Н С О₃
СО₂ + СаО = СаСО₃

Только известковая вода недолюбливала Углекислый газ, завидев его, она тот – час же мутнела.

• Задание:

1. Допишите уравнение реакции:

2. Проведите эксперимент, доказывающий слова из сказки.

(Оборудование и реактивы: прибор для получения газа, штатив, пробирка, мел, соляная кислота, известковая вода.)

Известковая вода не только мутнела при виде Углекислого газа, она готова была поглотить и изничтожить его, превратить в продукт переработки.

• Знаете ли вы, что:

гидроксид кальция был применен в кислородных аппаратах закрытого типа, которые использовали альпинисты в Гималайском высокогорье; изолирующие противогазы пожарных, шахтеров, военных также обязательно должны иметь поглотитель для отработанных продуктов дыхания.

Как-то раз Граф Углерод со своими детьми поехал на бал, себя показать и судьбу детей устроить. Его с почтением встречали основные оксиды, основания, металлы, водород. Особенно ему приглянулась Вода, в своем ослепительно белом наряде.

Для графа она была слишком молода, и тогда он решил познакомить красавицу со своими сыновьями. Угарный газ остался равнодушным, а вот Углекислому газу принцесса приглянулась. Он покорил сердце красавицы. И был пир, я там был, и свадьба состоялась.

Быстро сказка сказывается, да не скоро дело делается, однако вскоре граф Углерод стал дедушкой.

Родилось дитя слабое, бессильное. Окропили ребенка “святой водой” с фиолетовым лакмусом и все сразу поняли, что родилась девочка. Ей дали имя Кислота, с фамилией Угольная.

• Лабораторный опыт: “Получение угольной кислоты”.

Оборудование и реактивы: прибор для получения газа, пробирка, мел, соляная кислота, лакмус нейтральный.

• Вывод.

Унаследовала внучка от своего деда не только фамилию, но и радость к жизни. Ее часто приглашали в гости, и от общения с ней получали удовольствие. Иногда ей это не нравилось, и тогда она сердилась и пускала пузыри.

• Задание: обсудите свойства кислоты и защитите свою точку зрения.

У Кислоты были искренние друзья, с которыми она проявляла все свои способности.

(На экране проецируется первая половина уравнений реакций химических свойств угольной кислоты).

• Задание: допишите уравнения химических реакций, расставьте коэффициенты.

(После окончания работы проверяем результаты).

Н₂С О₃ + Мg = Мg C О₃ + Н₂
Н₂С О₃ + 2К О Н = К₂ С О₃ + 2Н₂ О
Н₂ С О₃ + К О Н = К Н С О₃ + Н₂ О
Н₂С О₃ + Са О = Са С О₃ + Н₂ О

Продукты их совместной работы были так похожи, что проверить их генетическую принадлежность не составляло большого труда.

• Экспериментальная работа: “ Качественная реакция на карбонат – ион”.

Оборудование и реактивы: штатив, пробирки, растворы солей: карбонат натрия, гидрокарбонат натрия, хлорид натрия, хлорид алюминия, соли кристаллические: сода, сода пищевая, мел, соляная кислота.

Ход работы

Пользуясь предложенными реактивами, определите, в какой из трех пробирок находится соль угольной кислоты. Ответ мотивируйте уравнениями реакций.

Докажите опытным путем, что предложенные кристаллические вещества являются солями угольной кислоты. Определите признак.

• Закрепление изученного материала.

А) По тексту художественного произведения:

Отрывок из книги И.Ефремова “Лезвие бритвы”:

“ Южная Африка. Здесь находятся крупные залежи алмазов. Здесь выпучиваются земные недра, залегающие под гранитной корой, тяжелые, рассланцованные давлением породы. Оттуда сквозь трещины пробиваются под высоким давлением струи раскаленного и сжатого газа, несущие драгоценные алмазы”.

Вопрос: о каком процессе идет речь в отрывке из книги?

Б) Эпизод из романа Г.Р.Хаггарда “Клеопатра”:

“…она вынула из уха одну из трех огромных жемчужин…и…опустила жемчужину в уксус. Наступило молчание, потрясенные гости, замерев, наблюдали, как несравненная жемчужина медленно растворяется в крепком уксусе. Вот от нее не осталось и следа, и тогда Клеопатра подняла кубок, покрутила его, взбалтывая уксус, и выпила весь до последней капли”.

Вопрос: Как сильно пострадала героиня романа?

В) Отрывок из сказки “Мороз Иванович”:

“Между тем Рукодельница ворожится, воду процедит, в кувшины нальет, да еще какая затейница: коли вода нечиста, так свернет лист бумаги, наложит в нее угольков, да песку крупного насыплет, вставит ту бумагу в кувшин да нальет в нее воды, а вода-то знай проходит сквозь песок да сквозь уголья и капает в кувшин чистая, словно хрустальная”.

Вопрос учащимся: какие методы очистки использует Рукодельница?

• Действующие лица и исполнители: составление опорной схемы по теме: “Многоликий углерод”. Задание может быть предложено в качестве домашней подготовки.

• Заключительный этап (рефлексия)

- На экране вновь проецируется эпиграф нашего урока.

- Как вы понимаете первую фразу эпиграфа – каждый человек алмаз?

- Как вам видится, что делает наше общество, чтобы поставить человека на такую высоту?

- В чем вы видите причинно-следственную связь между концепцией: я умею, я могу, я хочу и высказыванием Л.Н.Толстого “ дело человека – не стараться светить, а стараться очищать себя”?

• Аналитическая беседа с учащимися заканчивается обсуждением урока, что понравилось и какие слабые стороны обнаружены в ходе урока.

• Выставление оценок за теоретическую и практическую часть урока по пятибальной системе.

Автор технологической карты: Леонтьева В.И.

16