Методическая разработка урока по химии:Углерод.
методическая разработка по химии (9 класс) по теме

Тема урока: Углерод и его соединения

Цель урока: Дать характеристику химическому элементу углероду и его аллотропным модификациям представление об адсорбции; познакомить с круговоротом углерода в природе; используя дополнительный материал, способствовать возрастанию познавательной активности учащихся; воспитывать культуру общения, дисциплину, наблюдательность; гордость за свою страну - родину многих химических открытий; продолжить формирование научной картины мира.
Тип урока: изучение нового материала
Оборудование: периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева, мультимедийная презентация.

План

1. Строение атома углерода.
2. Аллотропия углерода.
3. Адсорбация  и ее применение.
4. Химические свойства углерода.

Ход урока 
1. Организационный момент

2. Изучение нового материала

Учитель загадывает  учащимся загадку:

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.  Как вы думаете, про какой элемент идет речь? (Углерод)

 - почему все живое состоит из углерода?

 - почему углерод – это графит, антрацит и алмаз?

На эти вопросы мы с вами и ответим на этом уроке.

Сегодня на уроке мы познакомимся с углеродом как простым элементом ПСХЭ  с  его аллотропными модификациями, и свойством адсорбации, а также рассмотрим круговорот углерода в природе.

1. Строение и свойства  атомов.

Углерод - это первый элемент главной подгруппы 4 – й группы, 2 – ого периода  ПСХЭ Д. И. Менделеева. Углерод – простое вещество. Вы уже знаете что С образует аллотропные модификации – алмаз и графит (демонстрация кристаллической решетки графита), в качестве экзотической модификации можно рассмотреть кристалличекую решетку фуллерена.

Давайте рассмотрим каждую модификацию в отдельности.

2. Аллотропия углерода

Алмаз – это прозрачное, бесцветное вещество с сильной лучеприломляемостью. Его плотность 3,5 г/см3. Кристаллы алмаза отличаются особой прочностью, твердостью,  превосходящей  твердость всех известных в природевеществ. Алмазы синей, красноватой и зеленой окраски весьма редки  и ценятся очень высоко.

- А что же такое карат?

В аравийской пустыне растет дерево каратина силиква, косточка плодов которого (называют царскими рожками) весит ровно 0,2 г. Этот точный вес косточки имеют всегда.

Искусственно ограненные алмазы называются бриллиантами и являются предметом роскоши. В России бриллиантовый бум пришелся на времена правления Екатерины  II.

Собрание исторических бриллиантов и изделий из них хранится в Алмазном фонде Оружейной палаты Московского Кремля (рис. 37—41) и золотых кладовых Санкт-Петербургского Эрмитажа.

Давайте рассмотрим некоторые из них (работа со слайдами)

Звезда ордена Св. Андрея Первозванного. Золото, серебро, бриллианты, сапфиры. 8,0X8,0 см. 1805 — 1815 гг. Звезда восьми-лучевая, сплошь усыпанная бриллиантами различной величины и украшена тринадцатью мелкими сапфирами.

Алмаз «Шах». Знаменитый исторический алмаз с незначительным желтоватым нацветом, но большой чистоты. На нем три надписи на персидском языке: «Бурхан Низам-шах второй 1000г.», «Сын Джехангир-шаха Джехан-шах 1051 г.», «Каджар Фатх-Али-шах второй 1242 г.». Камень найден в Центральной Индии в конце XVI в. До 1595 г. хранился у владетелей Ахмеднагары, после чего в результате войн перешел к Великим Моголам, где в 1655 г. известный путешественник Тавернье видел его висящим в качестве талисмана ни троне Ауренг-Зеба. В 1739 г. при разгроме Дели шахом Надиром алмаз вместе с другими камнями был увезен в Персию, а в 1829 г. поднесен персидским шахом Хозрев-Мирзой Николаю I как выкуп за убийство русского дипломата и писателя А. С. Грибоедова. Алмаз «Шах» -  один из семи исторических камней Алмазного фонда.

Большая императорская корона. Корона состоит из золота, серебра, бриллиантов, шпинели, жемчуга. Высота с крестом 27,5 см, высота самой короны 18,75см, нижняя окружность 64,0см, 1762г. Ювелир И. Позье. Она сделана к коронации императрицы Екатерины II. Корона состоит из двух округлых половин, внизу соединенных обручем и усаженных крупными и мелкими бриллиантами. Верхние края половин обрамлены рядом крупных жемчужин, заключенных между бриллиантовыми поясками. Обе половины короны разделены от лба до затылка широкой гирляндой из крупных бриллиантов, увенчанной огромной шпинелью. Вес короны  около 2 кг. Общее число бриллиантов – 4936 штук, весом 2858 каратов.

Малая императорская корона. Эта корона с превосходными индийскими бриллиантами не имеет себе равных в Европе. Обе половины разделены поясом, увенчанным колесом с четырехконечным крестом наверху, также состоящим из бриллиантов. Одно из лучших произведений ювелирного искусства начала XIX в. (1801 г.). Ювелир Л. Дюваль.

Скипетр императорский сделан из золота, серебра, эмали, бриллиантов, алмаза «Орлов». Длина скипетра с орлом 59,5см. Начало 70-х гг. XVIII в. Алмаз «Орлов» был подарен императрице Екатерине II графом Орловым в 1774 г.

Камень был найден в Индии в начале XVIII в. и огранен в виде высокой розы. Его первоначальный вес составлял около 300 каратов. По велению шаха Джахана камень был перегранен, после чего он получил форму современного «Орлова» и вес 189,62 карата. Алмаз «Орлов» является одним из семи исторических камней Алмазного фонда РФ. Согласно легенде этот алмаз вместе с другим, ему подобным, был глазом идола в Серингане, откуда он был выкраден французским солдатом в начале XVIII в. Затем алмаз был у шаха Надира, после смерти которого был вторично выкраден и, наконец, куплен графом Г, Г. Орловым у армянского купца Лазарева за 400 тыс. рублей.

Алмаз впервые был сожжен в 1694 г. при помощи большого зажигательного стекла. Помещенный в фокус этого стекла, он тлел, как раскаленный докрасна уголь. В 1814 г. английские ученые Дэви и Фарадей также при помощи зажигательного стекла сожгли в кислороде алмаз, который при этом загорался и продолжал гореть спокойным ослепительным пламенем, даже будучи удален из фокуса зажигательного стекла. При этом единственным продуктом сгорания был углекислый газ.

3. Физкультминутка

А теперь давайте немного отдохнем.

Сожмите руки в замок и покрутите в разные стороны, затем потянем их вперед как можно дальше, наклоним голову вперед, назад, вправо, влево. Разотрем ладоши. Молодцы .

Следующая аллотропная модификация углерода это графит.

Графит — вещество серо-стального цвета, мягок и жирен на ощупь, единственный неметалл имеющий металлический блеск  (Демонстрация).

Удельный вес его 2,22—2,26 г/см3. Он является хорошим проводником электричества. Кристаллы графита имеют слоистую структуру.

 Этим объясняется особое свойство графита: он оставляет след на бумаге. И эта же способность графита делиться на слои используется для изготовления различных смазок.

К особенностям графита относится его способность гореть в кислороде с образованием СО2 (около 890 °С) при практически совершенной огнестойкости в воздухе. Благодаря исключительной жаропрочности и химической инертности графит используется в реактивных двигателях, для изготовления  электродов электрических печей, в ядерных реакторах.

«Аморфный углерод», как было установлено исследованиями, не является еще одним аллотропным видоизменением углерода, а представляет собой мелкокристаллический графит. Сортами этого углерода являются древесный уголь, кокс и сажа (демонстрация).

Сажу используют для изготовления типографской краски, картриджей, резины, косметической туши и т. д.

Кокс применяется в доменных печах при выплавке чугуна из руд.

Древесный уголь применяется в качестве топлива в кузнечных горнах, жаровнях, самоварах, используется в металлургии при выплавке некоторых цветных металлов и особо чистых сортов чугуна.

Однако больше известно применение древесного угля, основанное на его способности к адсорбции — способности поглощать (адсорбировать) различные вещества (газы, растворенные в воде краски и т. д.).

Учитель демонстрирует адсорбцию. Д. О.

1. В сухую колбу капают одну каплю одеколона, и колбу нагревают до образования пара. В нее опускают немного измельченного древесного угля, и колбу встряхивают. Запах полностью исчезает.

На поглотительной способности активированного угля основан принцип работы противогаза.

Давайте проведем небольшой эксперимент

Учащиеся осуществляют лабораторный опыт «Изучение адсорбционных свойств угля». Нальем в пробирки по 2мл раствора KMnO4, опустим по таблетке активированного угля и пронаблюдаем, как произойдет обесцвечивание раствора.

Вывод Углерод способен поглощать газы и растворенные вещества, это явление называется адсорбцией.

4. Химические свойства углерода.

1. Взаимодействие с простыми веществами:

С металлами

4AI+3 C = AI4C3   - карбид алюминия

2. С неметаллами

С + О2 (избыток) = СО2    диоксид углерода

2С + О2 ( недостаток) = 2СО   монооксид углерода, угарный газ

3. С оксидами

С + СuО   =  CO + Cu

СO2  + 2C =2 CO  

5. Круговорот углерода в природе рассмотреть по рис. 100 на стр. 110 учебника.

Давайте рассмотрим, как происходит процесс круговорота углерода в природе, для этого нам понадобится учебник откройте страницу 110 прочитайте, рассмотрите рис.100.

6. Рефлексия

Я сейчас раздам вам карточки, а вы отметьте, на как вы сегодня чувствовали на уроке.

Мне было очень уютно и все понятно.

Я стеснялся.

Я чувствовал себя некомфортно.

Мне все понравилось, и я все понял.

7. Итог урока.

Давайте скажем, с чем мы сегодня познакомились на уроке?  Сколько аллотропных модификаций у углерода?

8. Домашнее задание  параграф 29 читать.
9. Выставление оценок за урок.