Цель урока: Дать характеристику химическому элементу углероду и его аллотропным модификациям (алмазу и графиту).
Задачи урока:
Образовательные:
- Закрепить знания о строении и свойствах атома, о зависимости свойств веществ от их строения;
- Дать сравнительную характеристику алмазу и графиту;
- Дать представление об адсорбции;
- Рассмотреть химические свойства углерода с точки зрения окислительно-восстановительных реакций.
Развивающие:
- Развить у учащихся умения сравнивать, обобщать, делать выводы;
- Используя дополнительный материал, способствовать возрастанию познавательной активности учащихся.
Воспитательные:
- Воспитывать культуру общения, дисциплину, наблюдательность;
- Воспитывать 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.
Ход урока
1 слайд. После короткого приветствия учитель формулирует цель урока.
2 слайд. По положению элемента углерода в периодической системе ученики составляют схему строения его атома.
3 слайд. Используя наводящие вопросы учителя, учащиеся составляют шкалу степеней окисления углерода и делают вывод о двойственности его свойств с точки зрения процессов окисления и восстановления.
4 слайд. Под руководством учителя учащиеся вспоминают понятие аллотропии и аллотропные модификации углерода - графит и алмаз. Учитель предлагает найти у них сходные физические свойства. Это твёрдость, нерастворимость в воде, нелетучесть. Ученики вспоминают разные типы кристаллических решёток и делают вывод об атомной кристаллической решётке для алмаза и графита. Причина же различий в свойствах этих веществ в разном пространственном расположении атомов углерода в кристаллах алмаза и графита.
5 слайд. Учитель демонстрирует одновременно (без звука, но со своими комментариями) или последовательно (со звуком) видеофрагменты о строении кристаллических решёток алмаза и графита.
6 слайд. Учащиеся самостоятельно записывают в тетрадь индивидуальные физические свойства алмаза и графита. В процессе проверки учитель задаёт проблемный вопрос: почему для алмаза, в отличие от графита, неприменимо понятие тугоплавкий? При нагревании без доступа воздуха (почему?) алмаз переходит в графит. Возможно и обратное превращение: графита в алмаз. Для этого, кроме высокой температуры, потребуется катализатор и высокое давление.
7 слайд. Неоднократно высказывалось предположение, что во Вселенной могут существовать планеты или звёзды, состоящие из единого монокристалла углерода. Американские астрономы обнаружили подобный объект (белый карлик примерно 1,1 массы Солнца). Под водородной оболочкой скрыто твёрдое ядро из углерода и кислорода. При том колоссальном давлении, которое царит в недрах этого объекта, углерод может образовать только одну кристаллическую решётку: гигантский алмазный кристалл. Немудрено, что среди учёных эта звезда получила ласковое имя Люси, в честь известной песни Биттлз "Люси в небе с алмазами" [2].
8 слайд. В беседе учащиеся связывают области применения алмаза с его свойствами.
9 слайд. Рассказ учителя об исторических алмазах ("Шах" и "Орлов") [3,4].
10 слайд. В беседе учащиеся связывают области применения графита с его свойствами.
11 слайд. Учитель даёт представление о строении и областях применения сажи, кокса, угля.
12 слайд. Учитель рассказывает о пористой структуре угля и об активации древесного угля, как способе повышения его поглотительной способности.
13 слайд. Учитель формулирует определение адсорбции, кратко рассказывает о его открытии Товием Ловицем [1], вместе с учениками обсуждает возможные области применения этого явления.
14 слайд. Краткий рассказ учителя об изобретении противогаза Н.Д. Зелинским и значении этого изобретения [5].
15 слайд. Видеофрагмент: "Адсорбция паров брома углём".
16-18 слайды. Учащиеся под руководством учителя составляют уравнения реакций, характеризующие окислительно-восстановительные свойства углерода, составляют электронный баланс.
19 слайд. Упражнение на закрепление полученных на уроке знаний.
20 слайд. Домашнее задание.
Использованная литература.
- https://him.1sept.ru/article.php?ID=200701401
- http://news.bbc.co.uk/hi/russian/sci/tech/newsid_3493000/3493967.stm
- http://pro-kamni.ru/istoriya-znamenitogo-almaza-orlov
- http://pro-kamni.ru/istoriya-zhyoltogo-almaza-shax
- http://ww1.milua.org/zelprotgaz.htm
- О.С.Габриелян "Химия 9 класс" (М: Дрофа,2006).
- О.С.Габриелян, А.В. .Яшукова "Химия. Рабочая тетрадь к учебнику О.С. Габриеляна "Химия. 9" (М: Дрофа, 2004).
- Иллюстрации: ресурсы сети Интернет.