Урок по теме "Великий углерод"

Учитель химии и естествознания

КГУ «Средняя школа №27»

акимата г. Усть-Каменогорска

Жаниярова Максат Ауелбековна

РАЗРАБОТКА УРОКА 9 КЛАСС

Великий углерод!

Данный урок подготовлен для учащихся 9-го класса, а с корректировкой содержания в сторону усложнения может быть проведен и в 10-м классе. Урок сопровождается презентацией, содержащей иллюстрационный материал и задания для работы учащихся.

Пояснительная записка

Проведение занятия основано на применении технологии развития критического мышления. В яркой, эмоциональной форме учащимся предлагается система разнообразных заданий личностно значимого содержания. Эта технология способствует развитию интеллектуальных и личностных качеств школьников, саморегуляции процесса обучения, способствует повышению мотивации к изучению предмета. Важными также являются самоконтроль и самооценка обучающихся, составление индивидуального домашнего задания. Такой подход к обучению позволяет выстраивать индивидуальную образовательную траекторию для каждого ученика, ведь к одному и тому же конечному результату разные люди могут прийти разными путями. Уроки такого типа способствуют тренировке памяти и внимания, развитию самоанализа, формированию общеучебных умений: применять полученные знания на практике, структурировать информацию, выделять главное, решать нестандартные логические задачи. Представленная форма проведения урока является универсальной и применяется для многих тем курса химии.

Цели.

Образовательная. Выявление и оценка степени овладения учащимися системой знаний об элементах и их соединениях на примере углерода, а также комплексом навыков и умений для успешного применения полученных знаний на практике, обеспечения обратной связи и оперативной корректировки учебного процесса.

Развивающая. Развитие критического мышления, самостоятельности, рефлексии, обеспечение системности обучения.

Воспитательная. Воспитание положительной мотивации учения, правильной самооценки и чувства ответственности.

Оборудование и реактивы.

На столе учителя: медиапроектор, презентация к уроку, модели кристаллических решеток алмаза и графита, мел, мрамор, древесный уголь, ракушки, активированный уголь, плоскодонная колба с резиновой пробкой, большая пробирка, закрытая резиновой пробкой, заполненная бурым газом (NO₂), разбавленный раствор перманганата калия, порошок железа, металлический поднос, штатив, огнеупорный тигель, сухое горючее, спички, стеклянная палочка.

На столах учащихся: активированный уголь, плоскодонная колба с резиновой пробкой, разбавленный раствор перманганата калия, мел, мрамор, древесный уголь, ракушки, коллекции полезных ископаемых.

Этапы проведения урока.

1. Стадия вызова: задание «Что объединяет изображения», решение анаграмм с исключением лишнего, игра «Верите ли вы, что…».

2. Усвоение знаний: выполнение лабораторного опыта по изучению адсорбционных свойств угля; решение заданий на нахождение формул веществ, содержащих углерод; знакомство с природными соединениями углерода; работа с информационной моделью физических свойств алмаза и графита; педагогические приемы – прием на развитие внимания; создание проблемной ситуации.

3. Рефлексия – написание синквейна (пятистрочного стихотворения).

ХОД УРОКА

1. Стадия вызова

Учитель.

Из меня состоит все живое.

Я – графит, антрацит и алмаз.

Я на улице, в школе и в поле,

Я в деревьях и в каждом из вас.

Демонстрация фотографий (рис. 1–8).

Рис. 1. Алмаз

Рис. 2. Графит

Рис. 3. Жемчуг

Рис. 4. Нефть

Рис. 5. Природный газ

Рис. 6. Древесный уголь

Рис. 7. Известняк

Рис. 8. Минеральная вода

Учитель. Что объединяет все эти изображения?

(О т в е т. Во всех этих веществах есть элемент углерод.)

Решите анаграммы и исключите лишнее: леруогд; кицальй; таланип; зежоле; лйминиаю. (О т в е т. Углерод; кальций; платина; железо; алюминий. Лишнее – углерод, поскольку остальные элементы – металлы.)

Откуда появилось название этого элемента?

(О т в е т. Международное название Carboneum происходит от лат. carbo – уголь.)

Верите ли вы, что…

• Из грифеля простого карандаша можно получить алмазы.

(О т в е т. Впервые в мире искусственные алмазы получил американский ученый Трейси Холл, работавший на «Дженерал электрик», при обработке графита в условиях, сочетающих высокое давление (70 000 атмосфер), температуру (1600 °С) и «помогающий компонент» – троилит (FeS).)

• Граф Сен-Жермен (упоминаемый А.С.Пушкиным в «Пиковой даме») получал крупные алмазы сплавлением мелких.

(О т в е т. В 1773 г. в Петербурге в Горном училище выдающийся русский минеролог А.М.Карамышев показал невозможность осуществления такого процесса. Граф Сен-Жермен был известным авантюристом.)

• В палатках, высоко в горах, альпинисты могут во время сна умереть.

(О т в е т. Бывалые альпинисты, устраиваясь на ночевку высоко в горах, обязательно устанавливают палатку на площадке с наклоном к выходу; это облегчает «утекание» углекислого газа, выделяемого при дыхании. В противном случае спящего ожидают не только тяжелые сновидения в результате угнетения дыхательного центра, но и более печальные последствия.)

• Воздух, подаваемый в здание парламента Англии, очищается углем.

(О т в е т. Да, т.к. уголь обладает адсорбционной способностью.)

2. Стадия усвоения знаний

Учитель. Какова же тема урока? (Учащиеся предлагают: «Углерод и его аллотропные видоизменения».) Правильно, но я хочу назвать урок «Великий углерод!» Почему я дала такое название? Каковы цели и задачи занятия? Формулируют цели сами учащиеся. Важно направить их мысль на необходимость самооценки и самоконтроля знаний.

Учитель. Углерод – великий элемент!

«Я здесь, коллега,

Альфа и омега.

В тиглях от жара

Синий угар.

Я из отвара делаю пар.

В жидкости плотной

Плавлю кристалл.

Запах кислотный

К пальцам пристал.

Я трансформатор

И фармацевт,

В химии я –

Гениальный поэт…

Я – Углерод

И неспроста

Свет превращаю

В зелень листа.

Нефть я и газы

В недрах прессую,

Углем по извести

Землю рисую…»

(Стихотворение сопровождается показом слайдов.)

Нахождение углерода в природе

На доске вывешены названия или формулы веществ: пирит, алмаз, графит, вода, серная кислота, селитра, мел, метан, уксусная кислота, мрамор, углекислый газ, угарный газ.

Учитель. Необходимо эти вещества классифицировать на простые и сложные и подчеркнуть те, в которых содержится углерод.

(О т в е т. Алмаз, графит. Пирит, вода, серная кислота, селитра, мел, метан, уксусная кислота, мрамор, углекислый газ, угарный газ.)

Учитель. Предложите хотя бы один способ получения из одного вещества второе из предложенного перечня веществ.

Учитель. Предлагаю посетить минералогический музей, в котором представлены природные соединения углерода (знакомство с коллекцией полезных ископаемых, в состав которых входит углерод, или показ соответствующих слайдов).

Задание (прием педагогической техники на концентрацию внимания): написать название любого вещества, содержащего углерод, произнося вслух буквы в обратном порядке.

Свойства угля. Адсорбция

Опыт 1. Обесцвечивание раствора перманганата калия. В пробирке содержится розовый раствор перманганата калия. Школьники добавляют в нее растертый в порошок активированный уголь, закрывают пробкой и хорошо встряхивают. Наблюдают за обесцвечиванием раствора и делают вывод.

Учитель. Предлагаю посмотреть еще опыт: обесцвечивание смеси газообразных веществ.

Опыт 2. Обесцвечивание бурого газа (NO₂). Выполняет учитель в вытяжном шкафу, при включенной вытяжке!

Учитель. Явление, которое вы наблюдали, называется адсорбция.

Предлагаю вам сейчас самостоятельно дать определение этому явлению и предложить области применения адсорбционных свойств угля.

Аллотропные видоизменения углерода

Учитель. Алмаз и графит. Название «алмаз» происходит от древнегреческого слова, имеющего смысл «несокрушимый, непреклонный, твердый»; а графит – от греческого слова «grapho» – пишу. Строение кристаллических решеток определяет физические свойства веществ, (Рис. 9. Алмаз: кристаллическая решетка

Схема 1. Свойства алмаза, Рис. 10. Графит: кристаллическая решетка, Схема 2. Свойства графита).

Учитель. Особая твердость алмаза обусловлена тем, что в его кристаллической решетке каждый атом углерода связан ковалентными связями с четырьмя другими атомами, размещенными вокруг него на одинаковых расстояниях. Эти связи по всем направлениям одинаково прочные. В графите же атомы

располагаются слоями, и расстояние между атомами, расположенными в разных слоях, гораздо больше, чем между атомами в одном слое.

Интересные факты

• Что такое карат?

На протяжении веков вес драгоценных камней выражают в этих странных, на первый взгляд, единицах. В пустынных районах Аравийского полуострова есть «дерево ювелиров» ceratonia siligua, или рожковое дерево, косточка плодов которого весит точно 0,2 грамма (один карат)

(рис. 11). В любой год, на любом дереве эти плоды имеют косточку одинакового веса. Ювелиры древности и применили для своих весов эту «гирьку».

• Алмаз «Шах».

Алмаз «Шах» – бриллиант индийского происхождения весом в 88,7 карата. Безукоризненно прозрачный, легкого желтовато-бурого оттенка камень. Глубокая бороздка на нем свидетельствует, что его носили как талисман. На его поверхности хорошо видны три выгравированных имени его владельцев и соответствующие даты в мусульманском летосчислении, основанном на лунном годе (в скобках приведены даты в привычном летосчислении): Низам-шах, 1000 (1591); Шах Джахан, 1051 (1641); Фатх-Али-шах, 1242 (1826).

В 1829 году алмаз был привезен Николаю I «во искупление» убийства в Тегеране представителя России А.С.Грибоедова. Чтобы избежать дипломатических затруднений, наследник персидского престола привез в Петербург богатые дары, в числе которых был и знаменитый алмаз с искусной гравировкой на трех гранях – величайшая ценность персидских шахов.

В настоящее время алмаз «Шах» экспонируется в Алмазном фонде Российской Федерации.

• Cамый крупный алмаз.

Свое название – «Куллинан» – алмаз получил в честь первооткрывателя и владельца рудника «Премьер» сэра Томаса Куллинана. Камень поражал не только размерами, но и удивительной чистотой, полным отсутствием пузырей и трещин. Обнаружен он был случайно, горным инспектором в выходе скальных пород как яркое сверкающее пятно в январе 1905 г. «Куллинан» весил 3106 карат и достигал размеров кулака (5×6,5×10 см). Эксперты оценили алмаз в 7,5 млрд долларов. В 1907 г. правительство Трансвааля подарило алмаз королю Англии Эдуарду VII. Из-за необычайной величины и одного черного включения камень пришлось расколоть. Обрабатывать самый крупный алмаз в мире было доверено лучшему гранильщику Европы Иозефу Асскеру, работавшему в знаменитой голландской фирме «И.Й.Ашер и Ко». В общей сложности из «Куллинана» было изготовлено несколько крупных и 96 мелких бриллиантов. Одна из двух крупных частей была в форме груши, весом 530,2 карата, и получила название «Куллинан-I». Сегодня это – самый крупный в мире бриллиант. Он нашел место в верхушке королевского скипетра Великобритании

(рис. 13). Второй осколок, «Куллинан-II», приобрел форму изумруда; он весит 317,4 карата и украшает британскую корону.

Учитель. Представьте: в класс принесли букет цветов и кусок древесного угля. Предлагаю подумать, что общего между этими предметами, используя материал урока.

3. Рефлексия.

Cинквейн – это стихотворение, состоящее из пяти строк, в которых человек высказывает свое отношение к какой-либо проблеме.

Создание синквейна

1. Первая строка – понятие – одно ключевое слово (имя существительное).

2. Вторая строка – два определения (прилагательные), характеризующие данное ключевое слово.

3. Третья строка – три глагола, характеризующие действие понятия.

4. Четвертая строка – короткое предложение, в котором автор выражает свое отношение.

5. Пятая строка – одно слово, через которое человек выражает свои чувства, ассоциации, связанные с данным понятием.

Например:

Углерод;

жизнеутверждающий, адсорбирующий;

украшает, строит, рисует;

образует аллотропные видоизменения;

великий.

Домашнее задание: обязательная часть – составьте и осуществите цепочку превращений с участием углерода; индивидуальная часть – на основе самоконтроля и самопроверки составьте перечень вопросов для работы дома.

Учитель. За активную и плодотворную работу вам в награждение этот салют.

Опыт 3. «Звездный дождь».

Перемешайте в фарфоровой чашке шпателем равные количества (по одной чайной ложке) порошков железа, древесного угля и перманганата калия. Полученную смесь пересыпьте в огнеупорный тигель, закрепленный в фарфоровом треугольнике на кольце штатива. Штатив стоит на металлическом подносе. Нагрейте тигель пламенем горелки до появления искр. Это разлетаются раскаленные частицы железа.

Учитель. Предположите, какие химические процессы происходят в этом опыте.

(О т в е т. 2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑

C + O₂ = CO₂

3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄)

Учитель.

«От трудов и от забот

Отдыхает Углерод.

Не тревожьте сладкий сон.

Почивать изволит он.

Не шумите у ворот:

Спит Великий Углерод».