Урок по теме: «Углерод»

Автор: Королева Марина Борисовна

Организация: МБОУ «ООШ №27»

Населенный пункт: Республика Хакасия, г.Абакан

Интегрированный урок: химии и биологии

Тема урока: « Углерод»

Учебным планом на его изучение отведено 2 часа.

Тип урока: комбинированный

Цель: сформировать представление ребят об углероде, как простом веществе и его биохимическом цикле.

Задачи: 1. Образовательные: Рассмотреть строение, аллотропию, сравнительные свойства и применение углерода, на примере алмаза, графита, активированного угля. Познакомить учащихся с явлением адсорбция и его практическим значением. Разобрать химические свойства углерода, его применение и биохимический цикл.

Предметные. Познакомить учащихся с важнейшими соединениями углерода, их свойствами и значением для человека.

Метапредметные.

Освоение способов деятельности:

- умение наблюдать и делать выводы, объяснять наблюдения;

- умение извлекать, преобразовывать, анализировать информацию, представленную в различных формах;

- коммуникативные действия (монологическая речь, умение задавать вопросы).

Личностные. Убедить учащихся в важности полученных знаний для жизни и сохранения здоровья. Формировать валеологическую грамотность учащихся.

2. Воспитательные: Формирование мировоззрения через раскрытие причинно-следственных связей о строении атома; формирование политехнизма через применение углерода в различных отраслях производства; формирование экологической культуры, на примере влияния деятельности человека на биосферу.

3. Коррекционно - развивающие: Развитие химического и биологического языка, памяти, мышления, речи. Формирование умений и навыков анализа, сравнения, самостоятельной работы.

Планируемые результаты обучения:

Предметные:

Знают: общие химические свойства неметаллов, окислительные восстановительные свойства элементов.

Умеют: давать характеристику элемента на основе положения в ПСХЭ

Получат возможность научиться: характеризовать строение атома и химические свойства углерода; описывать аллотропные модификации углерода; экспериментально доказывать явление адсорбции.

Метапредметные:

Познавательные: освоение таких способов деятельности, как умение наблюдать и делать выводы, объяснять наблюдения;

Регулятивные: вырабатывать умение извлекать, преобразовывать, анализировать информацию, представленную в различных формах;

Коммуникативные: развивать коммуникативные действия (монологическая речь, умение участвовать в учебном диалоге, задавать вопросы); выражать свои мысли последовательно, четко, ясно.

Личностные: развитие умений давать оценку и самооценку.

Оборудование:

Раздаточные материалы, папки с канцтоварами, инструктивные материалы, дополнительный материал по теме; штатив с пробирками, химические стаканы с водой, воронки, фильтровальная бумага; раствор перманганата калия, таблетки активированного угля.

Методы:1. Словесные (объяснение, беседа, рассказ, опрос, самостоятельная работа)

1. Наглядные (таблицы, рисунки, работа с учебником)
2. Практические (демонстрационный опыт, работа за компьютером).

Используемые технологии: технология педагогики сотрудничества, личностно-ориентированного обучения (компетентностно-ориентированное обучение, индивидуальный и дифференцированный подход), информационно-коммуникационные технологии, системно - деятельностная технология.

Формы работы: фронтальная, групповая, индивидуальная работа, лабораторная работа.

УМК: Учебник: Габриелян О. С. Химия. 9 класс: учебник. — М.: Просвещение, 2019.

Оборудование: 1. Таблицы: «Периодическая система Д.И. Менделеева» и «Растворимости».

 

1. Рисунки: «Звезда ордена Св. Андрея Первозванного», Алмаз «Шах», «Большая императорская корона», «Малая императорская корона», «Скипетр императорский», «Кристаллические решетки алмаза и графита», «Устройство противогаза», «Круговорот углерода в природе» и «Применение углерода».
2. Уголь активированный, графит.
3. Шкатулка; полезные ископаемые: каменный уголь, графит, мел, известняк, мрамор.
4. Колба, штатив с пробирками, химические стаканы с водой, воронки, фильтровальная бумага; раствор перманганата калия, таблетки активированного угля.

 

Ход урока

I. Орг. момент

Здравствуйте ребята! Сегодня у нас необычный урок – урок химии и биологии.

III. Изучение новой темы

Вступительное слово учителя:

«Зовется он царем живой природы

м пишут, жгут его,

Хотя в земной коре и в воздухе его совсем не много.

Короны царей бывшей Российской Империи украшал его род,

А в химии он просто углерод!

Как вы поняли речь пойдет о химическом элементе углероде. Сегодня на уроке мы познакомимся со строением, физическими и химическими свойствами углерода, его биологической роли и его применением.

Тема урока: « Углерод» (запись на доске)

1 .Строение атома углерода.

(опрос, ученик у доски)

Химический элемент углерод находится во 2-ом периоде, 4-ой группе, главной подгруппе.

На внешнем энергетическом уровне у него 4 электрона, поэтому углерод может отдавать их или принимать электроны, отсюда степень окисления равна +4;-4.

(запись на доске).

Учащиеся легко разбирают строение атома и прогнозируют окислительно-восстановительные свойства углерода:

(соответствующие уравнения учащиеся записывают самостоя­тельно).

 

2. Физические свойства углерода.

(рассказ учителя, фронтальный опрос)

Углерод имеет несколько аллотропных модификаций. Давайте вспомним: «Что такое аллотропия?»

(Аллотропия – это явление, когда один химический элемент образует несколько простых веществ)

(ученики рассказывают заранее подготовленный материал об алмазе, графите, саже и древесном угле).

Сообщение 1:

Алмаз — прозрачное кристаллическое вещество, самое твердое из всех природных веществ. Он служит эталоном твер­дости, которая по десятибалльной системе оценивается выс­шим баллом 10. Кристаллы алмаза обычно бесцветные, но бывают синего, голубого, красного и черного цветов. Они имеют очень сильный блеск благодаря высокой светопреломляющей и светоотражающей способности. Алмазы были известны еще в древности. Само слово «ал­маз» происходит от арабского алмас, что означает «твер­дейший», или от греческого слова адамас, т. е. «несокруши­мый, непреодолимый». Массу алмазов измеряют в каратах, 1 карат соответствует 0,2 г. Алмазы — это не только камни ювелиров. Благодаря ис­ключительно высокой твердости алмазов они применяются для изготовления буров, сверл, шлифовальных инструментов, резки стекла. Ограненные прозрачные алмазы называются бриллиантами.

Собрание исторических бриллиантов и изделий из них хранится в Алмазном фонде Оружейной палаты Московском Кремля и золотых кладовых Санкт-Петербгского Эрмитажа.

(презентация с рисунками Звезды ордена Св. Андрея Первозванного, Алмаза «Шах, Большой императорской короны, Малой императорской короны, Скипетра императорского)

(рассказ учителя)

Звезда ордена Св. Андрея Первозванного. Золото, серебро бриллианты, сапфиры. 8,0x8,0 см. 1805 — 1815 гг.

Алмаз «Шах». На нем три надписи на персидском языке. Камень найден в Центральной Индии в конце XVI в. Алмаз «Щах» — один из семи исторических камней Алмазного фонда.

Большая императорская корона. Корона состоит из золота, сереб­ра, бриллиантов, шпинели, жемчуга. Она сделана к коронации императрицы Екатерины II.

Малая императорская корона. Эта корона с превосходными индийскими бриллиантами не имеет себе равных в Европе. Одно из лучших произведений ювелирного искусства начала XIX в. (1801 г.).

Скипетр императорский сделан из золота, серебра, эмали, брил­лиантов, алмаза «Орлов». Длина скипетра с орлом 59,5 см. Начало 70-х гг. XVIII в. Алмаз «Орлов» был подарен императрице Екатерине II графом Орловым в 1774 г. (см. Приложение 1)

 

Сообщение 2:

Графит — темно-серое, жирное на ощупь кристаллическое вещество с металлическим блеском. В отличие от алмаза гра­фит мягкий (оставляет след на бумаге) и непрозрачный, хоро­шо проводит тепло и электрический ток.

Из графита изготовляют электроды, твердые смазки, замедлители нейтронов в ядерных реакторах, стержни для карандашей. При высоких температурах и давлениях из графита получают ис­кусственные алмазы, которые широко применяются в технике.

 

( рассказ учителя, рисунки «Кристаллических решеток алмаза и графита)

Твердость алмаза обусловлена особой структурой его атомной кристаллической решетки. В ней каждый атом углерода окружен такими же атомами, расположенными в вершинах тетраэдра. Мягкость графита обусловлена слоистой структурой. В кристаллической решетке графита атомы углерода, лежащие в одной плоскости, прочно связаны в правильные шестиугольники. Связи между слоями малопрочны. (см. Приложение 2)

Сообщение 3:

Сходное с графитом строение имеют сажа и древесный уголь. Древесный уголь получают при сухой перегонке древе­сины. Этот уголь благодаря своей пористой поверхности обла­дает замечательной способностью поглощать газы и растворен­ные вещества. Это свойство называется адсорбцией. Чем боль­ше пористость древесного угля, тем эффективнее адсорбция. Чтобы увеличить поглотительную способность, древесный уголь обрабатывают горячим водяным паром. Обработанный таким способом уголь называют активированным или актив­ным. В аптеках его продают в виде черных таблеток карболена.

Задание для группы №1.

- Найдите сведения об аллотропной модификации углерода - алмазе, используя материал учебника §25 с.79 и дополнительную литературу.

- Подготовьте краткий рассказ по плану: вещество, его строение, свойства, применение (оформите в Таблице №1).

Вещество	Строение	Свойства	Применение
Алмаз

Задание для группы №2.

- Найдите сведения об аллотропной модификации углерода - графите, используя материал учебника §25 с.79 и дополнительную литературу.

- Подготовьте краткий рассказ по плану: вещество, его строение, свойства, применение (оформите в Таблице №2).

Вещество	Строение	Свойства	Применение
Графит

 

(рисунок «Устройство противогаза»)

На поглоти­тельной способности активированного угля основано действие противогазов — устройство для защиты от вредных примесей, имеющихся в воздухе. Первый противогаз был изобретен вы­дающимся русским химиком Н. Д. Зелинским и спас жизнь тысячам солдат в период первой мировой войны (см. Приложение 3).

Активированный уголь широко применяется в промышлен­ности для очистки многих продуктов, например спирта, от си­вушных масел, сахарного сиропа от окрашенных веществ, для улавливания бензина из природных газов.

(запись в тетради)

Адсорбция - способность поглощать газы и растворен­ные вещества.

 

Лабораторный опыт «Адсорбция жидкостей»

 

Эксперимент №1. «Адсорбция активированным углем красящих веществ газировки»

При проведении данного эксперимента необходимо вспомнить ТБ

Эксперимент №2. «Способность активированного угля поглощать пахучие вещества»

Эксперимент №3. «Адсорбция кукурузными палочками паров пахучих веществ»

(см. Приложение 4).

3. Химические свойства углерода.

(объяснение учителя)

1. Сажа и уголь взаимодействуют с кислородом

С + 0₂ → С0₂

2. С металлами, при температуре

4А1 + ЗС → А1₄С₃

3. При прокаливании черного порошка оксида свинца с порошком древесного угля, образуются корольки свинца.

С + 2PbО → 2Pb + С0₂

IV. Физминутка

(Упражнения на снятие напряжения мышц плечевого пояса и для расслабления напряжения глаз)

На зарядку солнышко поднимает нас (встаем)

Поднимаем руки мы по команде «раз» (руки вверх)

А над нами весело шелестит листва (движения руками)

Опускаем руки мы по команде «два» (руки вниз).

 

4. Биологическое значение углерода.

(рассказ учителя, с использованием рисунка «Углерод в природе»)

В природе углерод встречается в свободном состоянии (алмаз, графит – демонстрация) и в форме соединений, главным образом карбонатов. Основным карбонатным минералом является кальцит СаСО₃ ,который образует известняк, мел и мрамор (демонстрация).

В атмосфере содержится оксид углерода – СО₂ - углекислый газ.

На столе лежит волшебная шкатулка. Разгадайте загадку и вы узнаете, что в ней

«Черен как ворон, а греет как солнце». Правильно – каменный уголь.

Вспомните из курса биологии, какой период в истории Земли носит название каменноугольного. К какой эре принадлежит этот период?

Каково происхождение каменного угля?

Углерод – основная часть каменного угля. Углерод – «рождающий уголь»

Латинское название – карбонеум, в основе содержит корень карбо – уголь.

Нефть является смесью соединений углерода, главным образом с Н. Их так и называют – углеводороды. Они являются главной составной частью природного газа.

Все перечисленные источники С участвуют в круговороте его в природе. Демонстрация. Что происходит в процессе дыхания у живых организмов? (при дыхании высвобождается С в виде СО₂)

- Что происходит с углекислым газом в процессе фотосинтеза? (превращается в органические соединения)

Из атмосферы и природных вод СО₂ поглощается зелеными растениями (фотосинтез), а в результате процесса дыхания, брожения, гниения СО₂ снова поступает в атмосферу и воды морей и океанов.

При разрушении горных пород содержащиеся в них металлы при действии атмосферного СО₂ образуют осаждающиеся карбонаты. Большие количества СО₂ выделяются при извержении вулканов.

В последнее время поступление С в атмосферу вследствие деятельности человека резко возросло. Что может привести к серьезным последствиям для биосферы (парниковый эффект) (см. Приложение 5).

5. Применение углерода.

(ученики по-очереди читают вслух по учебнику применение углерода, с.131. Используется рисунок, аналогичная схеме в учебнике «Применение углерода») (беседа)

Углерод применяется в качестве адсорбента, в производстве сахара, для приготовления черной краски, для очистки спирта, в производстве синтетического бензина, в качестве наполнителя при получении резины, для получения карбида кальция, для получения искусственных алмазов, в медицине, составная часть крема для обуви (см. Приложение 6).

V. Закрепление полученных знаний

(самостоятельная работа и кроссворд «Углерод»). Учитель проверяет с/р и выставляет оценки. (см. Приложение 7, 8)

5. I. Вывод по уроку

Углерод – это особый химический элемент. Он основа многообразия органических соединений, из которых построены все живые организмы на нашей планете.

6. I. Домашнее задание: Химия - п. 28, упр. № 8. Биология – с. 221-223.

 

Полный текст статьи см. приложение

1. file0.doc.. 18,7 МБ

Опубликовано: 03.12.2023