Углерод,алмаз.

Автор урока: Брыкалова Татьяна Петровна

Цели урока:

• дать характеристику углерода, рассмотреть строение атомов и аллотропию углерода, сформировать представление о явлении адсорбции, свойствах углерода.
• развивать умения составлять характеристику химических элементов
• воспитывать бережное отношение к природе.

Оборудование: компьютер, пректор, презентация, модели кристаллических решеток алмаза и графита, древесный уголь, активированный уголь, растворы чернил, разбавленные соки фруктов и овощей, одеколон, вата, песок, стеклянная посуда, воронка.

Тип урока:

• изучение нового материала, первичное закрепление

Ход урока: I.Организационный момент:

*приветствие учащихся 
*проверка отсутствующих в классе. 

Сложите две ноты вначале октавы, Участок, где выросли сочные травы. Из букв этих слов элемента название Подумав, попробуйте сами составить Чудесными свойствами он обладает, То ярко сверкает, то черным бывает.

                        ( Углерод)

II.Основная часть урока

Задание учащимся: дать характеристику углерода по положению в ПСХЭ Д.И. Менделеева.

(Углерод располагается в 4 группе главной подгруппе. С +6 2е 4е На последнем внешнем уровне углерод содержит 4 электрона и до его завершения не хватает 4 электрона. Поэтому отдача и принятие электронов выражена одинаково. Углерод склонен к образованию слабо полярных связей. Углерод проявляет окислительные и восстановительные свойства. Степень окисления углерода -4, 0, +2, +4)

Каковы свойства простых веществ, образованных углеродом? (Углерод – один из важнейших элементов живых организмов. Его соединения составляют основу жизни. Массовая доля углерода равна 0,1%. Содержание: уголь, нефть, торф, горючие сланцы, природные газы. Присутствие: звезды, туманности. Возникновение углерода – результат термоядерные реакции)

Какие вещества образованы углеродом? (Атомы углерода соединяются ковалентными связями. Вещества состава Сn n- большая переменная).

Демонстрация таблиц с изображением кристаллических решеток алмаза, графита.

Физические свойства: алмаза, графита, угля.

1. Алмаз – самое твердое природное вещество¸бесцветный, прозрачный, нерастворимый, не проводит электрический ток, имеет атомную кристаллическую решетку тетраэдрического строения. При 1750 С переходит в графит (приложение №1)

Текст из произведения И.А. Ефремова «Алмазная труба»:

«В Сибири геологи обнаружили свойства алмазов. На белом листе рассыпались мелкие кристаллы – столбчатые алильменит, пироксен, оливин и другие стойкие минералы. А среди них, подобно кусочкам стекла, но все же не сходные с ним своим сильным блеском, выделялись мелкие кристаллы алмазов. Здесь были белые, чистой воды камни, были и покрытые шероховатой бурой корочкой. Некоторые кристаллы имели розоватый или зеленый оттенок. Чурилин отделил спичкой зеленый двадцатигранник. Это вид алмаза отличается необыкновенной даже этого камня твердостью…»

' У писателя И.А. Ефремова в книге «Лезвие бритвы» есть следующий отрывок:

«Южная Африка. Здесь находятся крупнейшие залежи алмазов. Здесь вспучиваются земные недра, залегающие под гранитной корой, тяжелые, рассланцовые давлением породы из особой разновидности гранита – эклогиты. Оттуда сквозь трещины пробиваются под гигантским давлением струи раскаленного и сжатого до предела газа, несущие драгоценные алмазы …»

Основные месторождения алмазов России сосредоточены в Якутии (Презентация: «трубки» в поселке Мирном)

2. Графит – темно- серое, непрозрачное, жирное на ощупь вещество, мягкое, электропроводное, со слабым металлическим блеском. Имеют слоистую кристаллическую решетку. В слоях атомы связаны прочно в виде шестиугольников, между слоями связи слабые. При t = 1200C и давлении 4 ГПа графит переходит в алмаз. Сажа и уголь – разновидности графита (приложение №1).

Что такое Аллотропия?

(Способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ.)

«Сравнительная характеристика алмаза и графита»

План характеристики Алмаз Графит 1.Химическая связь Ковалентная неполярная Ковалентная неполярная

2.Пространственная структура Трехмерная Двухмерная

3.Физические свойства Прозрачный, бесцветный, очень твердый, неэлектропроводный Непрозрачный, с металлическим блеском, мягкий, электропроводный.

4.Применение Шлифовка, резка, бурение, драгоценные камни Добавление к смазке, грифели карандашей, электроды.

Ученики самостоятельно заполняют таблицу.

3. Уголь был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива. Уголь, подобно нефти и газу, представляет собой органическое вещество, подвергшееся медленному разложению под действием биологических и геологических процессов. Основа образования угля — растительные остатки (приложение №1).

Динамическая пауза.

Отрывок из русской народной сказки «Мороз Иванович»:

« …между тем Рукодельница воротится, воду процедит, в кувшин нальет, да еще какая затейница: коли вода не чиста, так свернет лист бумаги, наложит в неё угольков да песку крупного насыплет, вставит ту бумагу в кувшин, да нальет в неё воды, а вода-то, знай, проходит сквозь песок да сквозь уголья и капает в кувшин чистая, словно хрустальная …»

Какие методы очистки воды использует Рукодельница?

Педагог отмечает, что есть аморфный уголь, который является самой распространенной модификацией углерода. Особенностью аморфного углерода является большая удельная поверхность его образцов. Поверхность образцов аморфного углерода можно искусственно увеличить, чем и пользуются на практике. Аморфный углерод, у которого искусственно увеличена поверхность, называется активированным углем. Внутренняя поверхность активированного угля по сравнению с таковой для аморфного увеличивается в 10 раз и составляет 200-300м2/г. Демонстрация эксперимента:

Учитель даёт объяснения явления адсорбции и демонстрирует фильтрующий противогаз и очистку раствора марганцовки с помощью фильтра «Барьер», стеклянную воронку кладут на кольцо и помещают в нее рыхлый слой ваты, растертый в порошок активированный  уголь и немного чистого речного песка. Подставляем под  кольцо стакан  для собирания жидкости. Далее наливаем в воронку окрашенные растворы: чернил, медного купороса, фруктовые компоты. Учащиеся наблюдают, как в стакан стекает прозрачная  бесцветная жидкость. На основании эксперимента делают вывод, отвечая на вопрос:

Что такое адсорбция? (Адсорбция – способность веществ поглощать газы и растворенные вещества). Определение записывается в тетрадь.

                                      Химические свойства.

При нормальных условиях алмаз, графит - инертные вещества, при высоких температурах - активны. 1 С кислородом

            C + O2= CO2

2. С металлами образуются карбиды

          4Al +3C = Al4C3

3. Восстановление металлов из оксидов:

          2CuO + C =   2Cu + CO2

Применение: Алмазы бывают синего, голубого, красного и черного цвета. Измерение в каратах, что соответствуют 0,2 грамма. Изготовление ювелирных украшений, по твердости: буры, сверла, шлифовальные инструменты, резка стекол. Графит: электроды, замедлители нейтронов в ядерных реакторах.

Сообщения учащихся.

III. Итоги урока выставление отметок

1Дать характеристику углерода по положению в таблице.

2Какие аллотропные видоизменения углерода рассмотрели на уроке?

3Где применяются алмаз, графит?

IV.Домашнее задание Параграф 29. Упражнение №8.

По группам: создать презентации по темам: «Круговорот углерода» и « Что интересного в мире углерода».