Слайд 1. Презентация
Слайд 2
Любое препятствие преодолевается
настойчивостью.
Леонардо да Винчи
I. Вводное слово учителя
"Что может быть общего между пестрым букетом цветов и куском каменного угля? Что общего между разнообразным содержимым склянок, аккуратно расставленных на полках аптечных шкафов, и нефтью?
Общего, конечно, мало! И долго пришлось бы искать такого чудака, который своей возлюбленной вместо духов решился бы преподнести... кусок каменного угля. Не нашлось бы, пожалуй, и врача, рекомендовавшего своим пациентам вместо лекарств натуральную нефть.
Однако и черный, невзрачный, тускло поблескивающий в солнечных лучах кусок каменного угля, и пестрый букет цветов, и нефть - все они содержат углерод, без которого невозможно существование ни медикаментов, ни большинства взрывчатых веществ, ни огромного множества так называемых органических соединений, из которых в свою очередь состоят организмы человека, животных и растений.
Today we’ll have an unusual lesson. We’ll speak English at Chemistry. You’ll learn some interesting facts about carbon which is the basis for organic chemistry, as it is in all living organisms. Carbon is an important biological component for our bodies, systems, organs, cells. Carbon is a nonmetal that can bond with itself and many other chemical elements, forming nearly ten million compounds. Pure carbon exists free in nature and has been known since prehistoric time. The word 'carbon' comes from the Latin carbo, for charcoal.
Слайд 3 (объявление темы и целей урока)
II. Повторение пройденного материала. Актуализация знаний учащихся.
Давайте вспомним какие химические элементы мы уже изучили?
Teacher: What chemical elements are these?
1. It is the seventh chemical element of the periodic table. It is in the cell between carbon and oxygen. (Nitrogen)
2. It is the first element in the group of halogen gases. (fluorine)
3. It is one of those elements that you will never find free in nature. It is very reactive. (Phosphorus)
4. It is the eighth element of the periodic table and in the second period. (Oxygen)
III. Изучение нового материала.
1. Строение атома углерода.
На сегодняшнем уроке речь пойдет об углероде.
У элемента номер шесть
Достоинств очень много есть.
"Людям я совсем как брат.
Много тысяч лет назад
Я уже пылал в костре,
Освещая интерьер
Первобытных их пещер.
Если мягким быть решу, -
То в тетради я пишу.
Такова, друзья, природа
Элемента углерода!"
Teacher: What do you know about this element?
Слайд 4
Pupils: CARBON (lat. Carboneum), this chemical element is in the IV group of the second period of the periodic table, its atomic number is 6, atomic weight is 12,011. Its ion has two power levels. The external power level contains 4 electrons.
Teacher: And what is the ELECTRONIC formula of the atom? Who can write it on the blackboard?
(Ученик пишет формулу атома углерода)
Teacher: Carbon gives its external electrons and becomes С+4
When it takes 4 electrons it becomes С-4
2. Для углерода характерно явление аллотропии.
Слайд 5
Teacher: Allotropy. The ability of structural units of a substance to unite with one another in more than one crystalline form is called allotropy. Carbon is found free in nature in three allotropic forms: amorphous or fullerenes, graphite, and diamond.
(Учитель химии: запись определения в тетради)
Восславим вечный углерод!
Первооснову жизни бренной.
О нем мой стих - души полет
И отголосок всей Вселенной!Кирпичик малый мирозданья,
Ключ к пониманию бытья,
Частица нашего сознанья.
Едины мы - и он, и я!Взгляните - вот алмаз прозрачный,
Он чище утренней росы,
Совсем казалось бы, не мрачный
Сынишка звездной полосы.А вот - графит - язык науки.
Искусств служитель, знаний жрец.
Ведь не испачкавши им руки,
Не скажешь ты, что ты - мудрец.
3. Работа с текстами в группах.
Teacher: Now you’ll work in groups. Your task is to read short texts paying attention to the words under the text. Try to understand it and then retell it in Russian. Time for reading is 2 minutes, for discussion in groups – 1 minute. Questions on the screen will help you to retell the text.
Слайд 6
Group 1
Алмаз - это кристаллическая модификация чистого углерода, образованная в глубоких недрах Земли, в верхней мантии на глубинах более 80-100 километров, при исключительно высоких давлении и температуре. Это самый драгоценный камень, самый твердый и износостойкий минерал, самый блестящий и неподверженный времени самоцвет. Бриллиант, алмаз, которому посредством обработки придана специальная форма, максимально раскрывающая оптические свойства камня. Алмаз состоит из повторяющихся соединений атомов углерода, соединенных с 4 другими атомами углерода. Структурное соединение алмаза состоит из 8 атомов, образующих куб. Эта решетка очень прочная, поэтому алмазы такие тяжелые и имеют высокую температуру плавления. Алмаз используют в промышленности. Ограненный алмаз, бриллиант, является лучшим и самым дорогим драгоценным камнем.
A diamond is crystalline modification of pure carbon. The word 'diamond' is from Greek, it means 'hardest steel' or 'hardest substance'. Everyone knows diamonds are hard and beautiful, it is a brilliant precious stone, but did you know a diamond could be the oldest material you might own? While the rock in which diamonds are found may be 50 to 1,600 million years old, the diamonds themselves are approximately 3.3 billion years old. Diamonds also may be formed under the high pressures and temperatures at the site of meteorite impacts. Diamond is made up of repeating units of carbon atoms joined to four other carbon atoms. The structural unit of diamond consists of 8 atoms, fundamentally arranged in a cube. This network is very stable, that is why diamonds are so very hard and have a high melting point. They are used in industry, they are the best and the most expensive jewelry.
Substance - вещество
Pure - чистый
Precious - драгоценный
Pressure - давление
Network - решетка
melting point – точка плавления
jewelry – ювелирное изделие
Group 2. Графит
С давних пор в качестве пишущего инструмента наряду с мелом использовались кусочки мягкого минерала графита – одной из разновидностей углерода. Графит имеет слоистое, чешуйчатое строение. При трении о какой-либо предмет чешуйки этого материала отслаиваются и оставляют след на предмете. Слово графит произошло от греч. графо – пишу. Со временем из кусков графита стали изготавливать палочки, а для того, чтобы не пачкались руки, они обертывались различными материалами (тканью, бумагой и т.д.). Эволюция графитового пишущего инструмента в конце концов привела к созданию деревянного карандаша, известного каждому человеку.
Graphite is the second allotropian modification of a carbon. It is soft, black substance. Since early times people used pieces of soft mineral, graphite, as a writing instrument. Graphite has a stratified, scaly structure. During the friction graphite looses its layers and leaves them on objects. The origin of the word “graphite” comes from Greek ‘grafo” which means “write”. Later people began to make sticks out of graphite. To protect hands from graphite they started to cover graphite sticks with different materials. The evolution of graphite writing instrument has brought to the creation of a pencil which we still use. Graphite is used as a crucible for melting metals, in pencils, for rust protection, for lubrication, and as a moderator for slowing neutrons for atomic fission.
Substance – вещество
friction – трение
crucible - тигель
lubrication - смазка
moderator - регулятор
stick - палочка
rust - ржавчина
fission – расщепление, деление
Group 3. Фуллерены
ФУЛЛЕРЕНЫ, группа специфических молекул, состоящих только из атомов углерода, которые образуют каркас из 12 пятиугольников и нескольких шестиугольников. Своим названием эти соединения обязаны инженеру и дизайнеру Р. Бакминстеру Фуллеру. Наиболее полно изученный представитель семейства фуллеренов – фуллерен-60 (C60).
Сейчас их интенсивно изучают в лабораториях разных стран, пытаясь установить условия их образования, структуру, свойства и возможные сферы применения. Фуллерены обладают необычными химическими и физическими свойствами. Так, при высоком давлении С60 становится твердым, как алмаз. Благодаря этому свойству C60 можно использовать в качестве твердой смазки. Фуллерены обладают также магнитными и сверхпроводящими свойствами.
FULLERENES, a group of specific molecules, consisting only of atoms of carbon, which form a framework out of 12 pentagons and a few hexagons. Fullerenes are a family of carbon allotropes, molecules composed entirely of carbon, in the form of a hollow sphere, ellipsoid, tube, or plane. These combinations got their name after engineer and designer R.Backminster Fuller. The fullerene was discovered in 1985 at the University of Sussex and Rice University, who named it after Richard Buckminster Fuller. As the discovery of the fullerene family came after buckminsterfullerene, the shortened name 'fullerene' was used to refer to the family of fullerenes. Fullerene have unusual chemical and physical properties. So, at high pressure C60 becomes hard, as a diamond. Due to this property of C60 it is possible to use it as a hard greasing substance. - вещество
framework - структура
entirely – полностью, всецело, совершенно
hollow – полый, пустотелый
property - свойство
pressure - давление
greasing substance. – смазочное вещество
(представитель каждой группы рассказывает о химическом веществе, описанном в тексте).
Слайд 7
Демонстрация изображений кристаллических решеток алмаза, графита и фуллерена. Работа по вопросам к текстам.
4. Химические свойства.
Зная строение атома данного элемента мы можем предположить химические свойства углерода.
В нормальных условиях углерод химически малоактивен, однако при высокой температуре он реагирует со многими веществами. Самой активной формой является аморфный углерод, менее активен графит, самый инертный - алмаз.
При нагревании углерод соединяются с кислородом, образуя оксид углерода (IV), или углекислый газ:
С + O2 = CO2
При недостатке кислорода образуется оксид углерода (II), или угарный газ:
2С + О2 = 2СО
С водородом углерод соединяется только при высоких температурах и в присутствии катализаторов. В зависимости от температуры образуются различные углеводороды, например, метан:
С + 2H2 = CH4
Углерод взаимодействует при нагревании с серой и фтором, в электрической дуге с азотом:
С + 2S = CS2
С + 2F2 = CF4
2С + N2 = (CN)2
Углерод - сильный восстановитель. При нагревании с водяным паром он вытесняет из воды водород:
Н2O + С = СО + Н2
При нагревании углерода с оксидом углерода (IV) образуется угарный газ:
С + СО2 = 2СО
Углерод восстанавливает многие металлы из их оксидов:
2Fe2O3 + 3С = 4Fe + 3CO2
С металлами или их оксидами углерод образует карбиды:
CaO + 3C = CaC2 + СО
Экскурсия в Виртуальную лабораторию (5 мин.)
5. Адсорбция.
Отрывок из сказки “Мороз Иванович”:
“Между тем Рукодельница воротится, воду процедит, в кувшины нальёт, да ещё какая затейница: коли вода нечиста, так свернет лист бумаги, наложит в неё угольков да песку крупного насыплет, вставит ту бумагу в кувшин да нальёт в неё воды, а вода-то знай проходит сквозь песок да сквозь уголья и капает в кувшин чистая, словно хрустальная”. О каком явлении рассказывается в сказке?
Древесный уголь, получаемый при нагревании древесины без доступа воздуха, является одной из разновидностей так называемого аморфного углерода. Исследованиями последнего времени установлено, что "аморфный" углерод часто представляет собой мелкокристаллический графит. Замечательной особенностью этого угля является способность осаждать и удерживать на своей поверхности (адсорбировать) различные вещества.
Слайд 8
The phenomenon of adsorption was found by Toriy Egorovich Lovits in 1785. It was used in England to clean the air up in the Houses of Parliament and the water of the river Thames which is greatly polluted. The water in the river is dirty and smells awful. During the first World War adsorption was used in the fight with poisoning substances.
Профессор, а впоследствии академик Н. Д. Зелинский,(портрет) выдающийся химик и ученый, изобрел, провел испытания и в июле 1915 г. предложил противогаз, действующий на основе явления адсорбции. Вдыхание отравленного воздуха через угольный противогаз целиком освобождало воздух от ядовитых примесей и предохраняло солдат, защищенных противогазом, от действия газообразных отравляющих веществ.
Где еще в настоящее время широко используется явление адсорбции? (Медицина)
Демонстрационный опыт.
6. Круговорот углерода в природе. Природные соединения углерода.
В природе углерод встречается как в свободном виде (алмаз, графит), так и в связанном. В связанном состоянии углерод входит в состав карбонатов.
Слайд 9
СаСО3 – мрамор, известняк, мел;
MgСО3 - магнезит;
СаСО3 MgСО3 - доломит.
Работа со схемой учебника, стр. 170, рис 100.
В атмосфере содержится оксид углерода (IV) углекислый газ. Из атмосферы и природных вод углекислый газ поглощается зелеными растениями (фотосинтез), а образующийся в результате дыхания, брожения, гниения СО2 снова поступает в атмосферу и воды морей и океанов.
Teacher: You’ve got cards. Put them in the correct order to check how well you know the circulation of carbon in nature.
(Ученики получают по 3 карточки, которые нужно разложить в правильном порядке.)
1) Animals eat plants (sugar for energy)
and breathe in Oxygen
and breathe out Carbon dioxide gas
2) Plants use Carbon from the air (carbon dioxide)
and water
and energy from Sunlight
3) Plants use
Carbon dioxide
and
animals die and compose
Nutrients returned to soil
Слайд 10
IV. Закрепление пройденного материала.
1. Работа по вопросам.
- Назовите основные аллотропные модификации углерода.
- Чем вызваны различные свойства алмаза , графита и фуллерена?
- Что такое адсорбция?
- Чем объясняется не высокая химическая активность углерода?
- Какая из модификаций углерода наиболее химически активна?
Слайд 11
Кроссвород
Teacher: Now let’s see how well you have understood the lesson and learnt the chemical elements. Do the crossword in pairs.
- This element has atomic number of 14. (silicon)
- This element is of 4 period 2 group A (calcium)
- It has 1 proton. (hydrogen)
- This element has atomic mass of 137,34. (barium)
- This element’s symbol is Cu. (copper)
- This element is 4 period 8 group B. (iron)
- What is the seventh element? (carbon)
Well done. Thank you very much.
V. Домашнее задание.
Слайд 12
VI. Рефлексия.