- Учителю
- План - конспект урока по химии нп тему 'Углерод'
План - конспект урока по химии нп тему 'Углерод'
Урок № 41
Дата: 11.02.2015г
Тема: Углерод - химический элемент. Строение атома, элекроотрицательность и степени окисления. Углерод - простое вещество. Аллотропные модификации (алмаз, графит) и их свойства. Химические свойства: горение, восстановление оксидов металлов, взаимодействие с металлами и водородом. Лабораторный опыт № 11. Адсорбционные свойства угля.
Цели урока.
Образовательная: дать уч-ся представление о положении подгруппы углерода в ПСХЭ, особенностях строения атомов элементов этой подгруппы, возможных степенях окисления углерода, его аллотропных модификациях и их свойствах. Дать представление о химических свойствах углерода: горении, восстановлении оксидов Ме, взаимодействии с Ме и водородом.
Развивающая: на примере аллотропных модификаций углерода показать уч-ся многообразие природных соединений и зависимость их свойств от строения.
Воспитательная: продолжить развитие навыков у уч-ся самостоятельной работы с учебником, раздаточным материалом, умения делать выводы из полученной информации.
Тип урока: лекция + элементы самостоятельной работы.
Оборудование: СД «Наглядная химия. Неметаллы», СД «Химия 9 кл. по учебнику О.С. Габриелян», таблица «Аллотропные модификации углерода», уголь активированный, лакмус, стакан, фильтр, воронка,
учебник И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская «Химия 9 класс».
Ход урока: I. Организация класса.
II. Повторение:
Индивидуальные задания.
-
Закончить уравнения реакций, назвать продукты реакций:
а) P + O2 P2O5 + H2O H3PO4 + Al
избыток
б) P + O2 P2O5 + Na2O H3PO4 + CaO
недостаток
в) P + K P2O5 + NaOH H3PO4 + LiOH
-
Составить уравнения реакций по схеме:
P P2O5 H3PO4 Ca3(PO4)2
\ \
Ba3P2 Na3PO4
-
Новый материал.
-
Углерод - химический элемент:
-
положение подгруппы углерода в ПСХЭ (уч-ся дают сами)
Элементы IVA-группы.
С
неметаллы
Радиус атома растёт
Электроотри-цательность уменьшается
Металличес-кие свойства усиливаются
Степени окисления:
+ 4, +2,
- 4(для неметаллов)
Si
Ge
металлы
Sn
Pb
-
строение атома углерода (отвечает уч-ся кат. А)
-
возможные степени окисления углерода (рассказ учителя).
Углерод может проявлять ст. ок -4 , +2 , +4. Все соединения углерода делятся на 2 особые группы: органические и неорганические. Орг соединения все без исключения содержат углерод (их более 12 млн в-в)
2. Углерод - простое вещество. Имеет несколько аллотропных модификаций: алмаз, графит, карбин, фуллерен. (СД «Наглядная химия. Неметаллы)
Алмаз - кристаллическое вещество, прозрачное, сильно преломляет лучи света, очень твёрдое, не проводит электрический ток, плохо проводит тепло. Каждый атом углерода находится в состоянии sp3-гибридизации.
Алмаз.
Графит (от греч. «пишущий») - мягкое вещество серого цвета со слабым металлическим блеском, жирное на ощупь, проводит электрический ток. Атомы углерода находятся в состоянии sp2-гибридизации и связаны в плоские слои, состоящие из соединенных ребрами шестиугольников, наподобие пчелиных сот.
Графит.
Графит - наиболее устойчивая при комнатной температуре аллотропная модификация углерода. Самое тугоплавкое простое вещество на Земле t плав. = 3500 0С
Алмаз и графит взаимопревращаемы: Алмаз -1000 0С, б/возд. Графит
Графит -- 1600 0С, 104 МПа Алмаз
Карбин - мелкокристаллический порошок серого цвета, полупроводник. Его кристаллы состоят из линейных цепочек углеродных атомов, соединенных чередующимися тройными и одинарными связями, или двойными связями, углерод находится в состоянии sp-гибридизации: -С≡С-С≡С-С≡С-С≡С-
По твердости карбин превосходит графит, но значительно уступает алмазу.
Фуллерен - искусственно полученная модификация углерода, состоящая из молекул C60, C70, …. C1020. Эти молекулы составлены из атомов углерода, объединенных в пяти и шести угольники с общими ребрами. Это черные вещества с металлическим блеском, обладающие свойствами полупроводников. При давлении порядка 2·105 атм и комнатной температуре фуллерен превращается в алмаз.
Уголь: древесный уголь, активированный уголь, каменный уголь, кокс и их применение и образование.
Пиролиз древесины - разложение при нагревании без доступа воздуха с образованием продуктов: древ уголь, орг кислоты, метанол, метан, вода, орг смолы.
Адсорбция и десорбция.
Лабораторный опыт№ 11. Адсорбционные свойства угля
Работа по плану учебника стр. 151.
3. Свойства углерода:
Как восстановитель. Взаимодействие с фтором: углерод обладает низкой реакционной способностью, из галогенов реагирует только с фтором.
С + 2F2 = CF4.
Как восстановитель. Взаимодействие с кислородом:
2С + О2(недост) = 2СО (угарный газ),
С + О2(изб) = СО2(углекислый газ).
С + 2S = CS2
Как окислитель. Взаимодействие с другими неметаллами: не взаимодействует с азотом и фосфором.
C + N2 не идёт
C + 2H2-t, Nià CH4C + P не идёт
Ca + 2C = CaC2
ЗС + 4Al =Al4С3
Взаимодействие с водой: при пропускании водяных паров через раскаленный уголь образуется оксид углерода (II) и водород:
C + H2O (пар) = t = CO + H2.
Восстановительные свойства: углерод способен восстанавливать многие металлы из их оксидов:
2ZnO + C -tà 2Zn + CO
4С + Fe3O4 -tà 3Fe + 4CO
C + 2CuO = 2Cu + CO2
Концентрированные серная и азотная кислоты при нагревании окисляют углерод до оксида углерода (IV):
C + 2H2SO4 = CO2 + 2SO2 + 2H2O;
C + 4HNO3 = CO2 + 4NO2 + 2H2O.
Карбиды- это соединения углерода с металлами.
Ковалентные
Ионные, или солеобразные
SiC.
Имеют прочные ковалентные связи в атомной решетке, поэтому очень стабильны и химически инертны.
Карбиды, при гидролизе которых образуется метан - «метаниды»: Al4C3, Be2C
Al4С3+12HCl =4AlCl3+ 3CH4
Карбиды, при гидролизе которых получается ацетилен - «ацетилениды»:
Na2C2, Ag2C2, CaC2
СаС2+2Н2O=Са(OH)2+С2Н2
Ag2C2 + 2HCl = 2AgCl + C2H2
-
Закрепление.
Фронтальный опрос:
-
Каково положение подгруппы углерода в ПСХЭ?
-
Описать строение атома углерода по ПСХЭ.
-
Описать строение атома кремния при помощи ПСХЭ.
-
Что общего в строении атомов этих элементов?
-
В чём заключаются различия?
-
Какие степени окисления проявляют углерод и кремний?
-
Какие закономерности в изменении свойств элементов данной подгруппы и их соединений прослеживаются по ПСХЭ?
-
Какие аллотропные модификации углерода?
-
Описать физические свойства алмаза. Какую кристаллическую решётку имеет алмаз?
10)Описать физические свойства графита. Какова его кристаллическая решётка? Вчём отличие строения алмаза и графита?
11)Что собой представляет фуллерен?
12)Каково применение алмаза и графита?
13)Что такое адсорбция? Десорбция? Активированный уголь?
-
Индивидуальные задания:
-
Закончить уравнения реакций, назвать продукты реакций, указать условия реакций:
С + О2 (недостаток) = С + CuO = - указать ок-ль и в-ль реакцйии.
-
Закончить уравнения реакций, назвать продукты реакций, указать условия реакций:
С + О2 (избыток) = С + Са = - указать ок-ль и в-ль реакцйии.
-
Закончить уравнения реакций, назвать продукты реакций, указать условия реакций:
С + Н2 = С + Аl = - указать ок-ль и в-ль реакцйии.
-
Стр. 172 №5: закончить уравнения реакций: Fe2O3 + C = SnO2 + C =
Рассмотреть окислительно - восстановительные процессы реакций.
-
Стр. 172 №8: составить урвнения реакций по схеме: C à CaC2 à C2H2 à CO2 à C
Цифровой диктант по теме «Аллотропия углерода».
-
Аллотропия - это явление, при котором простое вещество образует несколько химических элементов
-
Аллотропия - это явление , при котором химический элемент образует несколько простых веществ.
-
прозрачное вещество
-
по агрегатному состоянию твёрдое вещество
-
непрозрачное вещество
-
диэлектрик
-
полупроводник тока
-
имеет металлический блеск
-
нерастворим в воде
-
легко расслаивается
-
имеет серый цвет
-
бесцветный, очень редко имеет розовый или голубой оттенок
-
имеет атомную кристаллическую решётку
-
по Мооса (шкала твёрдости) занимает первое место
-
применяется для изготовления твёрдых смазок
-
используется для изготовления буров, свёрл, шлифовальных инструментов
-
из него изготавливают стержни для батареек, электроды
-
используется для резки стекла
-
применяют как замедлители нейтронов в ядерных реакторах
-
используется в ювелирных изделиях.
Ответы.
I Вариант (графит): 2, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 15, 17, 19.
II Вариант (алмаз): 2, 3, 4, 9, 12, 13, 14, 16, 18, 20.
V. Домашнее задание: пар. 33, стр. 151 вопросы 1,2,3, № 4,5