Углерод: физические и химические свойства. Аллотропия углерода: алмаз, графит, карбин, фуллерены.

(в мин.)

Наш урок хочу начать с латинской фразы: «Dies diem docet», что в переводе означает: «День учит день». И я думаю, что сегодняшний урок вас чему-то научит, откроет что-то новое.

(На демонстрационном столе образцы: графит, нефть, древесина, известняк, солома, бурый и каменный уголь; стенд («Нефть» её производные)). -это углерод. 

Я думаю, что вы догадались, какую тему мы будем сегодня проходить. Теперь попрошу в команде составить и предложить вариант названия темы нашего урока.

Верно, тема нашего урока «Углерод: физические и химические свойства. Аллотропия углерода: алмаз, графит, карбин, фуллерены». Запишите в тетрадях число и тему урока.

Отвечают  на вопросы. Слушают, дополняют и исправляют ответы одноклассников.

4.Этап построения проекта выхода из затруднения.

Что бы вы хотели узнать об углероде? Какую цель надо поставить, чтобы ответить на ваши интересующие вопросы? (Открыть для себя новые знания об углероде)

Цели не бывают без задач. Ребята, попробуйте определить, какие задачи надо поставить для достижения нашей цели?

• Изучить строение атома углерода, опираясь на положение в таблице Менделеева;
•  Рассмотреть аллотропные модификации углерода; 
• Изучить химические и физические свойства углерода;
• Познакомиться с применением углерода.

Формулируют цели урока.

Записывают тему урока в тетрадь. Построение задач, решаемых во время урока.

1. Каков химический знак углерода? 

2. Положение в периодической системе Д.И.Менделеева (номер периода и его вид, номер группы и тип подгруппы, номер элемента). 

3. Каков заряд ядра? 

4. Сколько электронов в атоме углерода? 

5. Электронная формула атома. 

6. Чему равна высшая степень окисления? 

7. Чему равна низшая степень окисления? 

8. Какие свойства будет проявлять углерод, вступая в химическое взаимодействие?

Химические свойства углерода. 

А теперь, зная то, что углерод обладает окислительными и восстановительными свойствами, выведенные на экране реакции, самостоятельно предложенные уравнения реакций дописать, и разделить на две группы:

А) как окислитель;

Б) как восстановитель:

После проверим все вместе. На это задание вам дается 3 минуты.

1. C + Na → 

2. C + O2 → 

3. C + Cl2 →

4. C + Ca → 

5. C + H2O → 

6. C + HNO3конц.→ 

7. C + H2 → 

8. C + Al → 

Внимание: углерод при повышенной температуре вступает во взаимодействие с водой с образованием синтез – газа (смесь угарного газа и водорода), с оксидами металлов,  восстанавливая их до свободных металлов. А также углерод взаимодействует с кислотами, проявляющими сильные окислительные  свойства – с серной и азотной кислотой.

Подумайте, почему реакции с кислородом так протекают?

(Алмаз и графит соединяются с кислородом при очень высокой температуре (800 и 600ºС соответственно). Сажа и уголь взаимодействуют с кислородом гораздо легче, сгорая в нем. (t =300ºC))

А) Углерод – окислитель: 

Реакции с простыми веществами 

C + 4Na → Na4C

2 C + Ca → CaC2

3 C + 4 Al → Al4C3

C + 2 H2 → CH4

Б) Углерод – восстановитель: 

Реакции с простыми веществами 

C + O2 → CO2

2 C + O2 → 2CO 

C + 2 Cl2 → CCl4

C + 2 S→ CS2

Реакции со сложными веществами 

C + H2O → CO + H2↑ 

C + 2 CuO → 2 Cu + CO2

C + 4 HNO3конц.→ CO2 + 4 NO2 + 2 H2O 

C + 2 H2SO4конц.→ CO2 + 2 SO2 + 2 H2O 

А как вы думаете, почему люди при отравлении пьют активированный уголь? Верно, активированный уголь помогает вывести из организма токсичные вещества при пищевых отравлениях. Для наглядности проведем опыт. Все необходимое для опыта у вас лежит на столах.

(Опыт: налить в колбу с водой раствор перманганата калия. Поместить в раствор таблетки активированного угля. Энергично перемешать.)

Что наблюдаете? Благодаря своей пористой поверхности он обладает замечательной способностью поглощать газы и растворенные вещества. Найдите в учебнике, как называется это явление. Это явление называется адсорбцией. (Адсорбция (от лат.Ad — на, при и sorbeo — поглощаю) — поглощение какого-либо вещества из газообразной среды или раствора поверхностным слоем жидкости или твёрдого тела. Адсорбция – свойства угля и других твердых веществ поглощать и удерживать на своей поверхности газообразных или растворенных веществ.)

Для углерода характерно явление аллотропии. В виде простого вещества углерод существует в разных формах. 

У него достоинств много есть 

“Людям я совсем как брат. 

Много тысяч лет назад, 

Освещая интерьер 

Первобытных их пещер, 

Я уже пылал в костре. 

И украсить был я рад 

Дам и рыцарей наряд, 

Что блистали при дворе… 

Если мягким быть решу, 

То в тетради я пишу, 

Такова друзья природа 

Элемента… (углерода)

О каких простых веществах шла речь в стихотворении?

Верно. А теперь вам необходимо заполнить таблицу, которая лежит у вас на столах. Для этого вам необходимо работать с текстом, который также можете найти рядом с таблицей.

Организация заполнения таблицы.

Демонстрация кристаллических решеток углерода.

Изучение строения и свойств алмаза, карбина, фуллерена и графита, выявление причин их отличий.

Заполнение таблицы.

Записи в тетради.

Прогнозирование свойств на основе строения атома.

Самостоятельное записывание уравнения реакций и определение свойств  углерода. Проверка записей.

Наблюдение за опытом, делают вывод относительно адсорбирующей  способности активированного угля.

9. Этап рефлексии учебной деятельности на уроке.

Ваша задача в том, что вы должны в команде придумать план привлечения внимания клиентов к себе, сделать так, чтобы именно вашу продукцию приобрели. У каждой команды уже есть своя модификация углерода. Соответственно, вы будете торговать свой «Углерод».

Подведем итоги торгов: проданы наиболее распространенные модификации углерода – алмаз и графит. А оставшиеся модификации, в силу малой изученности пока остались невостребованными. Со временем карбин и фуллерен найдут своих покупателей.

А теперь, запишите домашнее задание: 

§ 20; задания: 6,7,8 (письменно)

Сообщение 2 учащимся:

1. Вспомните из курса биологии, какой период в истории Земли носит название каменноугольного, или карбона. Каково происхождение каменного угля?

2. Почему в домашние холодильники рекомендуют помещать по нескольку таблеток карболена?

И, напоследок, учитывая то, как вы работали на уроке, сделайте самоанализ и поставьте сами себе оценку. И на этом наш урок заканчивается. Всем спасибо. До свидания!

Опрос мнения детей по уроку.

Комментарии к домашнему заданию.

Самооценка. Запись домашнего задания.