химия

Развернутый план-конспект урока по теме: «Углерод и его соединения».

9 класс

Тип урока: изучение нового материала (с использованием ТРКМЧП)

Образовательные задачи: познакомить учащихся с простым веществом углерод, строением его атома, его физическими свойствами – аллотропными модификациями, химическими свойствами – его окислительными и восстановительными свойствами, нахождением в природе, применением; с кислородными соединениями углерода – углекислым и угарным газами, при помощи ТРКМЧП, их химическими и физическими свойствами, с физическими свойствами угольной кислоты; совершенствовать умения составлять уравнения реакций, определять из тип, расставлять коэффициенты методом подбора и электронного баланса.

Развивающие задачи: продолжить развитие умений делать выводы, объяснять, анализировать при выполнении заданий.

Воспитательные задачи: продолжить формирование естественнонаучного мировоззрения, представления о единичном и целом при знакомстве с углеродом и его соединениями, развитие элементов эстетического воспитания, элементов экологического воспитания.

Методы обучения:

Словесные: объяснение (при рассмотрении химических и физических свойств углерода и его соединений, расстановке коэффициентов), элементы беседы.

Словесно-наглядные: объяснение с использованием записей на доске, учебника.

Словесно-наглядно-практические: выполнение упражнений учащимися, элементы самостоятельной работы.

Оборудование: таблица: «Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева», таблица растворимости.

Ход урока:

1.     Организационный момент (2-3минуты)

Учитель приветствует учащихся, создает рабочий настрой на урок, сообщает тему урока: « Углерод и его соединения» и формулирует его цель – научить характеризовать школьников физические и химические свойства углерода и его соединений, составлять уравнения реакций углерода как окислителя и как восстановителя. Также он информирует о плане предстоящей деятельности на уроке – в начале изучение нового материала, а затем его закрепление.

2.     Объяснение нового материала (25 минут)

Новый материал изучается по плану:

1.Простое вещество углерод, строение атома;

2. Нахождение в природе;

3. Физические свойства;

4. Химические свойства: а) как восстановитель б) как окислитель;

5. Применение;

6. Кислородные соединения углерода: а) оксид углерода (II) и оксид углерода (IV) б) угольная кислота.

1. Простое вещество углерод. Строение его атома.

Углерод – шестой элемент в периодической системе Д.И.Менделеева, относится ко второму периоду и главной подгруппе IV группы. Его атомная масса – 12. Электронная формула: 1s²2s²2p².

На внешнем электронном слое атома углерода имеется  4 электрона:

Углерод может проявлять валентность II т.к. имеет два неспаренных электрона на внешнем уровне. В возбужденном состоянии 1эелектрон на s-подуровне переходит на р-подуровень, и все 4 электрона внешнего уровня становятся неспаренными:

2.Нахождение в природе.

В природе углерод находится и в свободном виде, и в виде соединений. Свободный углерод известен в виде двух аллотропных модификаций : алмаза и графита. Углерод входит в состав многих сложных веществ : CaCO₃ – мел, известняк, мрамор и др. В земной атмосфере углерод находится в виде углекислого газа СО₂. Содержание его в сухом воздухе незначительно и составляет приблизительно 0,03 объемных %.

3.Физические свойства.   

Аллотропные модификации углерода – алмаз и графит, резко отличаются по физическим свойствам.

Алмаз – прозрачное кристаллическое вещество, очень твердое. Алмаз не проводит электрический ток т.к. в его решетке отсутствуют свободные электроны.

Графит – мягкое темно-серое вещество с металлическим блеском. Кристаллическая решетка графита имеет сложное строение. Наличие свободных электронов обуславливает электропроводность графита.

4.Химические свойства.

При обычной температуре углерод малоактивен. При нагревании реагирует со многими простыми и сложными веществами.

А) Углерод как восстановитель

Как и другие неметаллы, углерод проявляет восстановительные свойства при  взаимодействии с кислородом и другими более электроотрицательными элементами.

1.горит на воздухе с выделением большого количества тепла:

C + O₂ = CO₂

2.при недостатке кислорода  образуется оксид углерода (II) или угарный газ:

С + О₂ = СО

3.раскаленный углерод реагирует с парами серы, легко соединяется с хлором и другими галогенами:

C + 2S = CS₂

C + Cl₂ = CCl₄

4.т.к. для углерода в отличие от других неметаллов весьма характерны восстановительные свойства, он может восстанавливать оксиды металлов и неметаллов:

С + CuO = Cu + CO

2C + PbO = Pb + 2CO

C + CO₂ = 2CO

Это свойство широко используется в металлургии.

5. при пропускании через раскаленный уголь водяного пара, получается смесь оксида углерода (II) с водородом, или водяной газ:

 C + H₂O = CO + H₂

Б) Углерод как окислитель

Проявляет окислительные свойства при взаимодействии с металлами и водородом.

1.углерод взаимодействует с металлами с образованием карбидов металлов:

4Al + 3C = Al₄C₃

Ca  + 2C = CaC₂

2.углерод реагирует с водородом, при этом образуется метан:

С + Н₂ = СН₄

5.Применение.

Алмаз применяют в промышленности для обработки твердых сплавов и бурения, для изготовления ювелирных украшений. Графит широко применяется в электротехнике для изготовления электродов.

6.Кислородные соединения углерода.

А)Оксид углерода (II) и оксид углерода (IV).

Стадия вызова

Учитель делит класс на 4 рабочие группы в каждой предлагает сыграть в игру «Верю - не верю»: ответить на вопросы и обосновать свое мнение.

Вопросы. Верите ли вы что:

- угарный газ ядовит, т.к. попадая при дыхании в кровь, быстро соединяется с гемоглобином, лишая тем самым гемоглобин возможности переносить кислород;

- угарный газ образуется при полном сгорании топлива;

- угарный газ используется в металлургии при выплавке чугуна;

- при давлении примерно 40 атм углекислый газ превращается в бесцветную жидкость;

- СО₂ – типичный кислотный оксид, взаимодействует с металлами, кислотами и водой;

- углекислый газ используют для изготовления шипучих напитков и для получения соды.

Обсуждение ответов идет в группах, затем представители групп последовательно отвечают на вопросы для всего класса.

Стадия осмысления

Учитель предлагает создать новые по составу экспертные группы ( 4 группы), для составления таблицы по сравнению характеристик угарного и углекислого газа :

Таблицы составляются по учебнику О.С.Габриеляна, 9 класс, §29 стр. 134-137.

Стадия рефлексии

Учащимся возвращаются в первичные рабочие группы, обмениваются информацией. Затем учитель предлагает вернуться к игре «Верю – не верю» и вновь обсудить предложенные в ней вопросы.

Б) Угольная кислота

Образуется при взаимодействии с углекислого газа с водой:

СО₂ + Н₂О ↔ Н₂СО₃

Она очень нестойкая и легко разлагается на исходные компоненты – углекислый газ и воду. Двухосновная кислота. Слабый электролит.

3.     Первичное закрепление нового материала ( 10 минут)

Выберите из предложенных утверждений только те, которые справедливы:

Вариант I – для алмаза

Вариант II – для графита

1.прозрачный, бесцветный.

2.очень твердый

3.ковалентная неполярная связь

4.не проводит электрический ток

5. непрозрачный, серого цвета, с  металлическим блеском

6.используют как добавку в смазку

7. электропроводен

8.атомная кристаллическая решетка

9. легко расслаивается на отдельные мельчайшие пластинки

10. при обычных условиях химически инертен, при высокой температуре становится активным

11. легко вступает в химические реакции при нормальных условиях.

4.     Домашнее задание (2 минуты)

Задание записано на доске:

§ 28-29, стр. 138 упр. 6,7,8.

5.     Итог урока (1 минута)

Учитель подводит итог урока: вы познакомились с простым веществом углерод, строением его атома, физическими и химическими свойствами, применением и нахождением в природе, кислородными соединениями углерода.