Зотов Алексей Анатольевич учитель химии ГУ «Аккольская средняя школа №4» Аккольского района УГЛЕРОД И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ Цель: продолжить формирование знаний об углероде и его соединениях, о круговороте углерода в природе; рассмотреть строение и свойства оксидов углерода. Задачи Образовательные: Выявить и оценить степень овладения учащимися системой знаний об элементах и их соединениях на примере углерода, умение учащихся давать характеристику химического элемента по положению в периодической системе элементов; рассмотреть свойства и значение оксидов углерода. Развивающие: Развивать у учащихся умения сравнивать, наблюдать, обобщать, делать выводы, используя дополнительный материал и интерактивные средства обучения; способствовать развитию познавательной активности и учебной мотивации учащихся, а также внимания, логического мышления, культуры речи и общей эрудиции. Воспитательные: Воспитывать бережное отношение к окружающей среде, любовь к родному краю, формирование научной системы взглядов на мир. Оборудование: проектор, экран, ноутбук, электронный образовательный модуль, электронный дистанционный ресурс в классной комнате учеников (сайт http://learningapps.org), периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева, модели кристаллических решеток алмаза и графита, мел, активированный уголь, минеральная вода, простой карандаш, яйцо, ватман, маркеры. Реактивы и оборудование для опытов: пищевая сода, уксус, воздушные шарики, стаканы емкостью 500 мл – 3 шт., свечи-таблетки, вода, спички. Тип урока: комбинированный. Методы урока: словесные, словесно-наглядные, интерактивные. Ход урока: 1. Оргмомент. Проверка готовности учащихся к уроку. Краткий эмоциональный настрой учащихся на урок. 2. Актуализация знаний (повторение и подготовка к изучению новой темы, проверка изученного ранее материала) Учитель: Обратите внимание на предметы, которые лежат на моем столе. Как вы думаете, что объединяет эти предметы и как они связаны с темой нашего сегодняшнего урока? (Во всех этих веществах содержится элемент углерод). Учитель: И какова же тема нашего сегодняшнего урока? Учащиеся предлагают тему урока "Углерод и его соединения". Учитель: Правильно. Цель нашего урока - обобщить знания об углероде и продолжить изучение его соединений. Перед вами на экране "Паспорт углерода", который нужно заполнить. Для того чтобы дать ему характеристику, мы должны использовать периодическую таблицу Менделеева. К ноутбуку выходит один учащийся и заполняет разделы паспорта 1-2 и первую часть раздела 3. Пока учащийся заполняет раздел, учитель работает с классом по вопросам по этому разделу. Вопросы классу (класс фронтально – 4-5 учащихся): 1. Какие элементы входят в подгруппу углерода? Назовите их. Расположите их в порядке следования в подгруппе. 2. Назовите основные структурные элементы периодической таблицы. Что такое период, как он обозначается? Что такое группа? Каким образом обозначаются и делятся группы? 3. Из каких элементарных частиц состоит атом? В какой части атома они расположены? В чем физический смысл порядкового номера химического элемента, номера периода и группы? 4. Каков атомный номер и заряд ядра? Какова атомная масса? Сколько протонов в ядре атома? Сколько нейтронов в ядре атома? Сколько электронов в атоме углерода? Сколько валентных электронов? 5. Какие основные соединения углерода вы знаете? Запишите их формулы и дайте им названия (1 ученик). Формулы записываются на левую часть доски сверху и остаются для работы. 𝐂𝐇𝟒 - метан CO- оксид углерода(II) СО2- оксид углерода (IV) Н2СО3 - угольная кислота и ее соли. Учитель: Давайте вспомним, что такое аллотропия? (Аллотро́пия — существование двух и более простых веществ одного и того же химического элемента, различных по строению и свойствам — так называемых аллотропных модификаций или форм.) Учитель: А какие аллотропные видоизменения углерода вы знаете? (Алмаз, графит, графен, фуллерен, карбин). Учитель: Какие из этих модификаций встречаются в природе? Что вы знаете о фуллеренах, как они называются из-за своего строения? Два ученика выходят к доске и на листе ватмана, где расчерчено АЛМАЗ и ГРАФИТ, маркерами разных цветов заполняют сходство и отличия данных модификаций. Класс работает, дополняя заполненную таблицу. Пункты для напоминания строение Алмаз Сходство Графит (различие) (различие) свойства применение Учитель: А теперь давайте посмотрим небольшой видеофрагмент об еще одной модификации углерода – графене, который считается одним из самых легких материалов. Видеофрагмент «Графен – самый легкий материал в мире» (0:57 с). Учитель: Ребята, настало время повторить химические свойства. Вам необходимо закончить уравнения реакций и дать название каждому веществу. Два ученика выходят к доске с карточками, на доску проецируются данные реакции для класса. 1. 2. 3. Вариант 1 1. C + O2(недост) → 2. C + H2 → 3. C + CuO → 4. 5. 6. Вариант 2 1. C + O2(изб) → 2. C + H2O → 3. C + FeO → Ответы для контроля (после проверки и разбора класса проецируются на доску): Вариант 1 Вариант 2 7. 1. 2C + O2(недост) → 2СО 1. C + O2(изб) → СО2 8. 2. C + 2H2 → СН4 2. C + H2O → H2 + CO 9. 3. C + CuO → Cu + CO (водяной газ) 3. C + FeO → Fe + CO Повторение основных сведений об углероде на сайте в классной комнате (вид задания – корзина «Да» и «Нет»). Работа за компьютером – один ученик, разбор заданий классом. Учитель: Углерод обладает таким полезным свойством, как адсорбция. Адсорбция -это поглощение газов или растворенных веществ на поверхности твердого тела или жидкости. Это свойство применяется при очистке от примесей (в производстве сахара и др.), для защиты органов дыхания (противогазы), в медицине (таблетки «Активированный уголь»). Показ опыта с активированным углем (таблетка специально обработанного угля моментально распадается в воде) 3. Новый материал (работа по группам – вариантам с оксидами углерода) Заполнение таблицы «Оксиды углерода» (углекислый и угарный газ) (показ презентации параллельно) Признак сравнения Оксид углерода (II) 1. Формула СО 2. Бытовое название Угарный газ Учитель: Я хочу обратить ваше внимание на то, что CO- оксид углерода(II) это газ и с ним нужно обращаться осторожно. Сейчас мы с вами узнаем, 3. Получение какую опасность он таит в себе. Оксид углерода (IV) СО2 Углекислый газ Образуется при сгорании в избытке кислорода различных видов топлива и органических соединений. Простейший пример полное сгорание угля (избыток кислорода) C + O2(изб) → СО2 (Видеофрагмент «Аптечка. (назвать вещества) Угарный газ» (01:44)). Видеофрагмент «Горение угля в кислороде» (до Учитель: За 2015 год в момента с известковой Казахстане от отравления угарным газом из-за неисправности печного отопления в республике пострадали 760 человек, из них 222 ребенка. Несчастные случаи происходят практически во всех регионах республики. Анализ показывает, что рост количества погибших из-за нарушений требований пожарной безопасности наблюдается в Северо-Казахстанской области - в 4 раза, Акмолинской - в 2,6 раза, Алматинской - в 2,5 раза. Количество жертв угарного газа растет, причем зачастую люди гибнут не в одиночку, а целыми семьями, где среди жертв, как отмечалось ранее, есть и дети. В прошедшем году при отравлении угарным газом погибли 65 человек, из них трое детей. водой)(00:48) Углекислый газ очень легко получить в быту. Для этого достаточно взять пищевую соду и уксус. Видеофрагмент «Надувание воздушного шарика» NaHCO3 + CH3COOH = CH3COONa + CO2↑ + H2O (записать новые вещества) Шарик с углекислым газом нам пригодится для дальнейших опытов. Неполное сгорание угля (недостаток кислорода) 2C + O2(недост) → 2СО (назвать вещества) Бесцветный газ, в чистом виде – без запаха, плохо растворим в воде. Сильный яд. 4. Физические свойства Бесцветный газ, сравнительно хорошо растворим в воде. Всем известная газированная вода – это раствор После опыта с углекислым углекислого газа в воде – газом сделать расчеты слабая угольная кислота. молекулярной массы и сравнить с массой воздуха (Открываем бутылку с (29). минеральной водой) О следующих свойствах углекислого газа вам предлагается догадаться из опыта. Видеофрагмент «Тушение горящих свечей пустым стаканом». Объяснить, почему газ мы как бы наливаем в стакан. (Он тяжелее воздуха, доказываем расчетом относительной молекулярной массы и ее сравнением с массой воздуха). 5. Химические свойства 6. Занимательные опыты с «сухим льдом» Очень интересна твердая форма углекислого газа – «сухой лед», опыты с которым мы посмотрим чуть позже. Кислотный оксид, проявляет все характерные для этого класса веществ При обычных условиях не свойства. реагирует ни с кислотами, ни с щелочами, ни с водой. 1. CO2 + H2O ↔ H2CO3 Вступает с простейшие 2. CO2 + CaO = CaCO3 уравнения реакций: 3. CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O 1. 2CO + O2 = 2CO2 (Видеофрагмент 2. CO + 2H2 = CH3OH «Качественная реакция – (метиловый спирт, важна взаимодействие с для органической химии) известковой водой» (01:28)) 3. Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 4. Фотосинтез 6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2↑ Видеофрагмент «Сухой лед – удивительная подборка» (04:29) 5. Применение Применение возможно на самостоятельное изучение. Указать, какие химические реакции описывают пункты применения. 1. Газообразное топливо (газогенераторы). 2. Органический синтез (метанол). 3. Промышленное получение железа и никеля. 1. Пищевая промышленность. 2. Строительство (застывание цемента). 3. Огнетушители 4. Закрепление. 5. Рефлексия. Обратная связь. 1. Был ли материал урока полезен для тебя? – бесполезен □ – полезен, но не весь ○ – полезен 2. Как ты оцениваешь полученные сегодня знания? – не осознанные □ – осознанные ○ – глубокие 3. С каким настроением ты изучал этот материал? – не интересно вообще □ – не очень интересно ○ – было интересно 4. Как оцениваешь свою деятельность на уроке? – удовлетворительно □ – хорошо ○ – отлично 5. Твои пожелания к уроку 6. Итог. Выставление оценок 7. Домашнее задание 1. На сайте – дифференцированные модули по группам 2. Творческое задание для групп повышенной сложности (группа 1) – самостоятельная разработка интерактивного приложения в своем кабинете на сайте, за основу взяв материал сегодняшнего урока. Учитель: Благодарю вас за урок и те знания, которые вы сегодня показали. Надеюсь, что теперь вы знаете, как тесно химия связана с жизнью человека и сможете по достоинству оценить эту науку по достоинству. Урок окончен. До свидания!