Урок по теме "Подгруппа углерода. Углерод. Простые вещества. Химические свойства углерода". 9-й класс
Тип урока: урок изучения нового материала.
Методы: объяснительно-иллюстративный, проблемно-поисковый, исследовательский.
Формы организации учебной деятельности: работа в парах и индивидуальная.
Цели урока:
Образовательные. Формирование компетенций по теме: положение элементов подгруппы углерода в периодической системе, изменение свойств элементов и образуемых ими соединений, химический элемент углерод и образуемые им простые вещества, их свойства, применение. Формирование универсальных учебных действий.
Развивающие. Умение работать с периодической системой, устанавливать взаимосвязь между положением элемента в Периодической системе, строением атома и свойствами образуемых им веществ. Развитие навыков ученического эксперимента.
Воспитательные. Формирование культуры общения. Вклад российских ученых в изучение химии углерода и его соединений.
- Изучить электронное строение атома углерода, строение кристаллических решеток аллотропных модификаций углерода – алмаза, графита, карбина, фуллерена, их физические свойства, химические свойства углерода.
- Сформировать понятия: « адсорбция», «адсорбент», «десорбция».
- Актуализировать связь между строением вещества, его свойствами и применением.
- Периодическая система химических элементов, презентация к уроку, мультимедийный проектор, компьютер.
- На ученических столах: образцы мрамора, известняка, каменного (бурого) угля, антрацита, кокса, древесного угля, активированного угля (в таблетках) или карболен; лабораторный штатив, химические стаканы (2 шт.), воронки (2 шт.), фильтры или фильтровальная бумага, ступка с пестиком, дистиллированная вода, раствор чернил. Карточки для индивидуальной работы «Характеристика углерода по его положению в Периодической системе Д.И. Менделеева» (Приложение 1), карточка – инструкция по проведению лабораторного опыта (Приложение 2), тесты для итогового контроля по вариантам (Приложение 3).
1. Организационный момент. Взаимное приветствие учителя и учащихся. Проверка готовности класса к уроку.
2. Актуализация опорных знаний
На доске закреплены карточки с символами элементов: Ge, C, Pb, Si, Sn.
- Заряд ядра (увеличивается)
- Общее число электронов (увеличивается)
- Число электронов на внешнем уровне (не меняется, равно номеру группы)
- Число энергетических уровней (увеличивается)
- Радиус атома (увеличивается)
- Электроотрицательность (уменьшается)
- Ослабевают неметаллические свойства и усиливаются металлические
- Ослабевают окислительные свойства и усиливаются восстановительные
- Ослабевает кислотный характер высших оксидов и гидроксидов.
3. Определение темы и задач урока
Учитель: вы, наверное, уже догадались, что речь сегодня пойдет о подгруппе углерода и о первом представителе этой подгруппы – углероде. Запишите тему урока в тетрадь. (Презентация: слайд 1)
Учитель предлагает учащимся вспомнить, по какому плану изучались предыдущие темы: «Подгруппа кислорода» и «Подгруппа азота». Что вы хотите узнать сегодня на уроке, чему научиться?
- Особенности электронного строения элементов IVА-группы.
- Нахождение в природе.
- Особенности электронного строения атома углерода.
- Состав, строение и физические свойства простых веществ.
- Химические свойства углерода.
- Применение.
4. Изучение нового материала
Учитель: рассмотрим таблицу № 22 «Электронное строение атомов элементов IV А-группы» в учебнике (стр. 145). Какой можно сделать вывод?
- Электронная формула внешнего энергетического уровня – ns 2 np 2 . Это р-элементы.
- Высшая степень окисления +4, низшая –4.
- Формула высших кислородных соединений ЭО2, водородных соединений ЭН4.
Учитель: каждый химический элемент интересен по-своему, но углерод – элемент особенный. Как вы думаете, что объединяет объекты на этом слайде? (Слайд 2) Ученики: В их состав входят соединения углерода. Рассказ учителя: Распространенность элемента углерода (Слайды 3, 4) Классификация соединений углерода (Слайд 5) Учитель: почему такого разнообразия соединений мы не встречали у изученных ранее элементов? Предположите, где может быть скрыт «секрет углерода». Ученики: в электронном строении. Учитель: рассмотрим электронное строение атома углерода. Индивидуальная работа по карточкам (Приложение 1). Обсуждение результатов. Пояснения учителя: особенности строения атома углерода в основном и возбужденном состоянии. (Слайд 6) Учитель: А теперь рассмотрим подробнее аллотропные модификации углерода (Слайд 7). Рассказ учителя сопровождается демонстрацией моделей кристаллических решеток алмаза и графита и презентации (Слайды 8, 9, 10, 11, 12). Учащиеся по ходу рассказа составляют в тетрадях схему (Слайд 7). Учитель: Аморфный углерод – в твердом состоянии не имеет упорядоченного строения (Слайд 13). Рассмотрите имеющиеся у вас на столах образцы каменного и древесного угля, кокса, сравните их по цвету, массе. Ученики: древесный уголь и кокс очень легкие. Учитель: эти вещества имеют высокопористую структуру. У активированного угля площадь пор составляет 200 – 300 м 2 на 1 г вещества. Это свойство делает его хорошим адсорбентом (Слайд 14). Лабораторный опыт: учащиеся проводят опыт по очистке воды с помощью активированного угля, используя карточки-инструкции (Приложение 2). В тетрадях учащиеся записывают определение адсорбции. Учитель: это свойство нашло широкое применение (Слайд 15). Использовать адсорбирующее свойство древесного угля предложил российский ученый Н.Д. Зелинский (Слайд 16) Учитель: Другие аллотропные модификаций углерода (Слайд 17). Причины такого многообразия (Слайд 18). Учащиеся делают записи в тетрадях.
Химические свойства углерода
Учитель: в обычных условиях углерод инертен, а при нагревании реагирует со многими веществами, проявляя как окислительные свойства, так и восстановительные. Попробуем предположить, с какими веществами будет реагировать углерод. Ученики: с кислородом, хлором, серой – как восстановитель; водородом, металлами – как окислитель. Учитель: составьте уравнения реакций согласно схеме (Слайд 19). Учащиеся выполняют задания в тетрадях и на доске, затем проверяют результаты (Слайд 19). На слайде приведены примеры реакций, которые при наличии времени можно дополнить. Целесообразно объяснить учащимся и уравнения гидролиза карбидов:
5. Закрепление изученного материала
- Устно. Исключите «лишнее» вещество (Слайд 20). Фронтальная беседа.
- Индивидуальная работа. Проверочный тест по вариантам (Приложение 3). Взаимная проверка работ по ключу (Слайд 21).
6. Подведение итогов урока
Учитель: подведем итог нашей работы. Поднимите руку те, кто не сделал ни одной ошибки в тесте… А теперь пусть поднимут руку те, кто сделал 1-2 ошибки…Мне понравилось, как вы работали на уроке, особенно хочу отметить…
7. Рефлексия
Учитель: а теперь я хочу услышать ваше мнение об уроке. Закончите, пожалуйста, фразы:
Я узнал… Я научился… Меня удивило… Мне понравилось… Мне было интересно узнать… Мне захотелось… У меня получилось…
8. Домашнее задание: § 28, № 6-3, 6-11, 6-13 (а), 6-45 (задачник)