Конспект урока химические свойства углерода адсорбция 9 класс рудзитис

Обновлено: 05.07.2024

Конспект
Углерод – элемент IV группы главной подгруппы, 2 периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Заряд ядра углерода +6. Так как он находится во втором периоде, то у него содержится два энергетических уровня. На первом уровне 2 электрона, на втором 4. Электронная формула 1s2, 2s2,2p2. Как видно из электронно-графической схемы у атома углерода до заполнения подуровня не хватает четырех электронов, следовательно, он может их принимать, проявляя окислительные свойства. В таком случае углерод будет проявлять степень окисления -4. Также углерод может отдавать все электроны с внешнего уровня другому более электроотрицательному элементу. Тогда его степень окисления будет равна +4.
Также за счет наличия свободных орбиталей в возбужденном состоянии атом углерода может распаривать свои электроны и тогда его максимальная валентность будет равна IV.
Для углерода характерно явление аллотропии. В природе углерод встречается в виде двух аллотропных модификаций – алмаз и графит, которые резко различаются по физическим свойствам. Алмаз имеет атомную кристаллическую решетку, очень твердый, прозрачный, бесцветный, не проводит электрический ток. Графит также имеет атомную кристаллическую решетку, мягкий легко расслаивается на мельчайшие пластинки, серого цвета, хорошо проводит электрический ток. Помимо природных, существуют искусственные аллотропные модификации углерода. Карбин, имеющий линейное строение и применяемый в медицине для изготовления искусственных сосудов. Еще одна искусственная аллотропная модификация углерода – графен, представляющий собой слой атомов углерода толщиной в один атом. Фуллерен и графен – материалы будущего.
При обычных условиях углерод малоактивен. Но, при нагревании становится активным и может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Как окислитель углерод взаимодействует с металлами, образуя карбиды. Например, при взаимодействии углерода с алюминием образуется карбид алюминия. Атомы углерода принимают четыре электрона от атомов алюминия, переходя в степень окисления -4.Также углерод может взаимодействовать с водородом, образуя соединение метан – основной компонент природного газа
Восстановительные свойства углерод проявляет при взаимодействии с кислородом, причем, в избытке кислорода образуется оксид углерода четыре, этот процесс называют полным сгоранием, а при недостатке кислорода образуется оксид углерода два – неполное сгорание. Также как восстановитель углерод может взаимодействовать с оксидами металлов, например, при реакции его с оксидом меди два образуется медь и углекислый газ.

Цель урока: рассмотреть строение атома и аллотропные модификации углерода, ознакомиться с явлением адсорбции, сформировать представление о химических свойствах углерода, рассмотреть круговорот углерода в природе.

образовательные: на основе положения углерода в периодической системе, охарактеризовать его строение и свойства; познакомить с явлением адсорбции и его практическим применением; охарактеризовать биологическое значение углерода; применение алмаза и графита;

развивающие : развивать умение владеть химической терминологией, самостоятельной работы с учебником, устанавливать причинно-следственные связи; проводить эксперимент;

воспитательные : способствовать воспитанию аккуратности при выполнении эксперимента; самостоятельности мышления; взаимоуважения, взаимопомощи, терпимости.

Оборудование: модели кристаллических решеток графита и алмаза; образцы изделий из графита (карандаши, электроды) и сажи (тушь, краски, резина); древесный уголь; противогаз; ПСХЭ, штатив, прибор для восстановления меди из оксида меди (II), порошок древесного угля, оксид меди (II), спиртовка, раствор перманганата калия, активированный уголь.

Тип урока: изучение нового материала.

Приветствие учащихся. Проверка готовности класса к уроку. Настрой учащихся на работу.

II. Актуализация знаний.

Вступительное слово учителя (загадка).

Из меня состоит всё живое,
Я - графит, антрацит и алмаз,
Я на улице, в школе и в поле,
Я в деревьях и в каждом из вас. (Углерод)

- Что будем изучать на уроке?

- Что узнали об углероде из загадки?

- Что еще знаете об углероде? А что еще хотели бы узнать?

III. Изучение нового материала.

1. Биологическая роль углерода.

Углерод играет особую роль в природе. Все без исключения живые организмы построены из соединений углерода. Особенностью атома углерода является их способность соединяться между собой, образуя сколь угодно длинные цепи, которые могут быть и разветвленными, содержащими миллионы и миллиарды атомов углерода, соединенных с атомами других элементов (самые из известных молекул - это молекулы белков, содержащих до миллиарда углеродных звеньев). Их длина может даже достигать одного метра! Углерод является биогенным элементом.

Углерод входит не только в состав белков, но и жиров и углеводов. Один из представителей класса углеводов - обыкновенный сахар.

Демонстрация опыта : “Обугливание сахара концентрированной серной кислотой” .

С 12 Н 22 О и + 2Н 2 S0 4 = 2SO 2 +13Н 2 O + 11С+ СO 2

Вопросы к опыту:

- Что мы наблюдаем?

- Чем является черное вещество?

- Почему уголь выбрасывает из стакана?

- Какой вывод о составе сахара можно сделать?

2. Строение атома углерода и его свойства на основе его положения в ПСХЭ

Строение и свойства атомов:

(слайд 2) Охарактеризуйте положение углерода в ПСХЭ Д.И. Менделеева: (II период, IV группа главная подгруппа).

Составьте схему строения атома углерода: 1S 2 2S 2 2P 2

Состав атома- 6 протонов, 6 электронов, 6 нейтронов.

Углерод – неметалл, относится к р – семейству.

Атомы углерода содержат на внешнем энергетическом уровне 4 электрона, поэтому они могут принимать 4 электрона, приобретая степень окисления -4, т.е проявлять окислительные свойства и отдавать свои электроны, т.е проявлять восстановительные свойства , приобретая степень окислении +4.

(слайд 3) Все соединения углерода делятся на два особых класса: органические соединения, в состав которых всегда входит углерод в степени окисления -4, и неорганические, к которым относят все остальные соединения.

Определите степень окисления углерода в следующих соединениях: CО 2 ; СО; Al 4 C 3 .

3. Аллотропия углерода .

Вспомните явление аллотропии, характерной для многих элементов – неметаллов.

Способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ. Эти простые вещества называются – аллотропными видоизменениями или модификациями.

(слайд 4 ) Углерод образует аллотропные модификации: алмаз, графит, карбин, фуллерен. Причина этого явления состоит в разном строении кристаллических решеток (демонстрирует модели решеток алмаза и графита). 1) алмаз имеет объемную тетраэдрическую атомную решетку; 2) графит – плоскостную атомную кристаллическую решетку; 3) карбин – линейную; 4) фуллерен – сферическую.

Часто алмазы имеют тот или иной оттенок. Известны алмазы оранжевого, голубого, розового, желтого, молочно-белого, синего, зеленого, черного цвета. Окраска связана как с дефектами в их кристаллической структуре, так и с замещением части атомов углерода на атомы бора, азота и даже алюминия. Серая и черная окраска алмазов обусловлена включениями графита.

(слайд 7) В России ювелирные алмазы вошли в моду в середине XVIII в. Ими украшали не только царские диадемы и скипетры, но также брелки, застежки, трости, табакерки и даже обувь! (слайд 8) Собрание исторических бриллиантов и изделий из них хранится в Алмазном фонде Оружейной палаты Московского Кремля и золотых кладовых Санкт-петербургского Эрмитажа (слайд 9)

(слайд 11) Фуллерены (Букиболы). Получен в 1985г., имеет сферическую форму (как футбольный мяч), состоит из четного числа атомов углерода в молекуле (60,70, 72,74,76,…, 108, и др.). В 1996 году трое ученых – Гарольд Крото (Великобритания), Роберт Керл и Ричард Смелли (США) были удостоены Нобелевской премии в области химии за открытие молекулярной формы углерода – фуллерена). Фуллерены представляют собой кристаллическое вещество черного цвета с металлическим блеском, обладающие свойствами полупроводников.

(слайд 12) В 1992 году фуллерены обнаружены в природе – в минерале шунгите (аморфном углероде), названном в честь поселка Шуньга в Карелии. Неудивительно, что долгое время примесь фуллерена в шунгите не замечали: его там лишь около 0,001%.

Адсорбция и её применение

- Что такое адсорбция? Где используют это свойство? (Способность поглощать газы и растворенные вещества). Древесный уголь получают при сухой перегонки древесины, чем больше пористость древесного угля тем, тем эффективнее адсорбция. Чтобы увеличить поглотительную способность древесный уголь обрабатывают горячим водяным паром. Такой уголь называют активированным .

(слайд 14) Активированный уголь широко применяется в промышленности для очистки многих продуктов, например, спирта от сивушных масел, сахарного сиропа от окрашенных веществ, для улавливания бензина из природных газов. Способность угля к адсорбции была использована Н.Н. Зелинским в противогазе, изобретённом им впервые в Росси.

- С какой целью используют активированный уголь в медицине? Как вы думаете, почему?

Проведение лабораторного опыта “Обесцвечивание раствора перманганата калия активированным углём”

4. Химические свойства углерода

В нормальных условиях углерод химически малоактивен, однако при высокой температуре он реагирует со многими веществами. Самой активной формой является аморфный углерод, менее активен графит, самый инертный – алмаз.

(слайд 15 ) При нагревании углерод соединяются с кислородом, образуя оксид углерода (IV), или углекислый газ:

При недостатке кислорода образуется оксид углерода (II), или угарный газ:

С водородом углерод соединяется только при высоких температурах и в присутствии катализаторов. В зависимости от температуры образуются различные углеводороды, например, метан:

Углерод взаимодействует при нагревании с серой и фтором, в электрической дуге с азотом:

(слайд 16 ) Углерод – сильный восстановитель. При нагревании с водяным паром он вытесняет из воды водород:

Н 2 O + С = СО + Н 2

При нагревании углерода с оксидом углерода (IV) образуется угарный газ:

Углерод восстанавливает многие металлы из их оксидов:

2Fe 2 O 3 + 3С = 4Fe + 3CO 2

2CuO + C = CO 2 + 2Cu

С металлами или их оксидами углерод образует карбиды:

CaO + 2C = CaC 2 + СО

Ca + 2C = CaC 2 (карбид кальция)

Атомы углерода постоянно мигрируют из одной части биосферы (узкой оболочки Земли, где существует жизнь) в другую.

Основные запасы углерода на Земле находятся в виде содержащегося в атмосфере и растворенного в Мировом океане диоксида углерода, то есть углекислого газа (CO2).

Рассмотрим сначала молекулы углекислого газа, находящиеся в атмосфере. Растения поглощают эти молекулы, затем в процессе фотосинтеза атом углерода превращается в разнообразные органические соединения и таким образом включается в структуру растений.

Далее возможно несколько вариантов: углерод может оставаться в растениях, пока растения не погибнут. Тогда их молекулы пойдут в пищу редуцентам (организмам, которые питаются мертвым органическим веществом и при этом разрушают его до простых неорганических соединений), таким как грибы и термиты.

В конце концов углерод вернется в атмосферу в качестве CO 2 ; растения могут быть съедены травоядными животными. В этом случае углерод либо вернется в атмосферу (в процессе дыхания животных и при их разложении после смерти), либо травоядные животные будут съедены плотоядными (и тогда углерод опять же вернется в атмосферу теми же путями); растения могут погибнуть и оказаться под землей. Тогда в конечном итоге они превратятся в ископаемое топливо — например, в уголь.

Таким образом: углерод может проявлять окислительные и восстановительные свойства; для углерода характерны степени окисления + 4, + 2, 0, - 4; имеет аллотропные модификации.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Урок химии. 9 класс.

Образовательные:

1) Обеспечить усвоение знаний о химических свойствах углерода.

2) Учащиеся должны знать: восстановительные свойства углерода; окислительные свойства углерода; области применения этих химических свойств углерода.

Развивающие: учащиеся должны уметь: на основании анализа степени окисления атома хим. элемента в веществе и электронное строения атома прогнозировать химические свойства данного вещества; правильно записывать уравнения химических реакций, характеризующие свойства углерода в молекулярном и окислительно-восстановительном виде; продолжить развивать умения определять степень окисления химического элемента, расставлять коэффициенты в уравнениях реакций методом электронного баланса; продолжить развитие навыков самообразования: умение работать с книгой, алгоритмом; способствовать дальнейшему развитию логического мышления – формировать умение наблюдать, сравнивать, обобщать и делать выводы.

Воспитательные: Воспитывать сознательное отношение к учебной деятельности; уважение учеников друг к другу и педагогу. Воспитывать у ребят культуру поведения, общения друг с другом в процессе учебной деятельности, умение объективно оценивать свои возможности и видеть способы преодоления трудностей, достижения более высоких результатов.

Диагностично поставленная цель: Учащиеся должны знать химические свойства углерода, области применения этих свойств; уметь прогнозировать окислительно – восстановительные свойства простого вещества, правильно записывать уравнения химических реакций и расставлять коэффициенты методом электронного баланса.

Оборудование: активированный уголь; спиртовка; спички; раствор гидроксида кальция; ложечка для сжигания.

Организационный этап .

Приветствие учащихся; фиксация отсутствующих; проверка готовности учащихся к уроку.

Актуализация знаний.

Фронтальная беседа по вопросам и заданиям учителя:

- Рассказать о положении углерода в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

- Каков состав атома углерода.

- На основании знаний об электронном строении атома, объясните, почему углерод может образовывать 4 ковалентные связи? (индивидуальный ответ у доски)

- Какие аллотропные модификации образует углерод?

- Какое строение кристаллические решётки имеют алмаз и графит?

- Перечислите физические свойства алмаза и его применение.

- Какие физические свойства характерны для графита и где его используют?

- Какие формы углерода относятся к аморфным?

- Дайте определение адсорбции, где она применяется.

2.Проверка дополнительного домашнего задания (индивидуальные ответы).

Изучение нового материала.

Далее учитель сообщает, что углерод – один из важнейших элементов. Простые вещества, образованные им находят широкое применение. Чтобы разумно использовать вещество, прежде всего, необходимо хорошо знать его свойства.

Формулирует цели урока : На прошлом уроке мы узнали физические свойства углерода, а сегодня мы должны рассмотреть химические свойства углерода; выяснить влияние кристалл. структуры простого вещества на его химическую активность; продолжим развивать умения правильного написания окислительно-восстановительных реакций.

Рассказ учителя: При н.у. углерод весьма инертен, однако при высокой температуре он взаимодействует со многими веществами. Вы знаете, что углерод может существовать в различных формах с разной структурой кристаллической решётки.

Учитель просит назвать эти формы углерода. (Учащиеся называют алмаз, графит, аморфный углерод (кокс, сажа, уголь).)

Проблемный вопрос: Как вы думаете, какая из этих форм будет химически активной и почему?

Предполагают, что химически активным будет аморфный углерод, т.к. имеет неупорядоченную структуру и атомы не так прочно связаны друг с другом.

Для подтверждения этого предположения учитель приводит пример:

аморфный углерод загорается на воздухе при t =300 0 C и более; графит – t =600 0 -700 0 C ; алмаз – t > 850 0 C .

Учитель просит сделать вывод о влиянии структуры кристаллической решётки на химическую активность.

Перед учащимися ставится познавательная задача: Давайте спрогнозируем химические свойства углерода, проанализировав степени окисления и строение атома.

Формулируют вывод: химическая активность твёрдого вещества зависит от строения кристаллической структуры.

Учащиеся прогнозируют свойства углерода и делают вывод о возможности протекания химических реакций. Составляют конспект в виде схемы.

По ходу объяснения учебного материала ученики составляют конспект в виде схемы:

Восстановитель: Окислитель:

При объяснении восстановительных свойств рассматривают:

1) реакцию горения.

Вопрос: Какое вещество образуется при горении угля?

И предлагает загадку:

«В лимонаде он бурлит,

В топочном газе летает,

Растениям пользу несёт,

Отвечают на вопрос, называя углекислый газ СО ₂ .

Для доказательства того, что действительно образовался СО ₂ проводят опыт с раствором гидроксида кальция. (Наблюдают помутнение прозрачного раствора Са(ОН) ₂ .)

Учитель просит учащихся самостоятельно составить уравнение реакции и электронный баланс.

Учащиеся сам – но записывают уравнение реакции и составляют электронный баланс. Для проверки один ученик работает у доски.

Дополняет, что эта реакция экзотермическая (указывает тепловой эффект реакции) и поэтому уголь используют как топливо (сжигание угля – один из важнейших источников энергии).

2) реакцию восстановления металлов из их оксидов .

Углерод (в виде кокса) – является одним из важнейших восстановителей, используемых в промышленности. В металлургии с его помощью получают Cu , Fe , Cd , Pb , Zn из их оксидов.

Для проведения этой реакции необходимы определённые условия – очень высокая температура, используя нашу горелку (спиртовку) достичь такой температуры нельзя, но уравнение этой реакции записать мы можем:

С + CuO Cu + CO ₂ .

Учащийся записывает уравнение на доске, расставляет коэффициенты методом электронного баланса.

С помощью этой реакции можно восстановить не все металлы, т.к. более активные металлы, соединяясь с углеродом образуют карбиды, а углерод проявляет окислительные свойства:

1) взаимодействие с металлами.

Запишем уравнение реакции и расставим коэффициенты методом электронного баланса:

2) взаимодействие с водородом.

практического значения эта реакция не имеет, т.к. есть другие источники получения метана (природный газ, нефть, …)

3) взаимодействие с кремнием.

карбид кремния (карборунд)

Карборунд очень твёрдое вещество (немного уступает алмазу). Его используют как абразивный материал для обработки твёрдых материалов.

Дополнительный материал (повышенной сложности):

Углерод устойчив к щелочам и кислотам. Только концентрированные HNO ₃ и H ₂ SO ₄ окисляют аморфный углерод при t > 100 0 C .

Задание: Определите продукты реакции, зная, что образуется три оксида.

Расставьте коэффициенты методом электронного баланса.

(Учащиеся могут назвать СО ₂ , N О ₂ , Н ₂ О (если затрудняются, то помогает учитель) и расставляют коэффициенты.)

Проверяем у доски.

После объяснения учитель просит учеников сделать вывод.

Анализируя полученную информацию, формулируют вывод: Свойства углерода обусловлены строением атома. Углерод проявляет как восстановительные, так и окислительные свойства, самой распространенной является реакция взаимодействия углерода с кислородом, в результате которой образуются два оксида СО – угарный газ и СО ₂ – углекислый газ.

Рассказ учителя: Адсорбция углерода.

Адсорбция - поглощение газообразных или растворённых веществ поверхностью твёрдого вещества.

Обратный процесс — выделение этих поглощённых веществ — десорбция.

Круговорот углерода в природе.

В атмосфере содержится углекислый газ. Это соединение образуется при дыхании живых организмов и при сгорании топлива. Поэтому в городской местности, вблизи фабрик и заводов, из-за огромного количества транспорта углекислого газа, конечно же больше, чем в сельской местности. Он образуется при тлении и гниении органических веществ. Гораздо больше, чем в воздухе, углекислого газа содержится в водах морей и океанов. Углерод – составная часть каменного угля, торфа, нефти. Все перечисленные источники углерода участвуют в круговороте его в природе. Из атмосферы и природных вод углекислый газ поглощается зелеными растениями (фотосинтез), а в результате процессов дыхания, брожения, гниения, он снова поступает в атмосферу и воды морей и океанов. Очень большие количества Углекислого газа выделяются при извержении вулканов.

Применение углерода.

Алмазы широко применяются для резки горных пород и шлифования особо твердых материалов. Из алмазов при огранке делают ювелирные украшения. Графит применяют для изготовления инертных электродов и грифелей карандашей. В смеси с техническими маслами в качестве смазочного материала. Из смеси графита с глиной изготавливают плавильные тигли. Графит используют в ядерной промышленности, как поглотитель нейтронов.

Кокс применяют в металлургии, как восстановитель. Древесный уголь – в кузнечных горнах, для получения пороха (75%KNO ₃ + 13%C + 12%S), для поглощения газов (адсорбция), а также в быту. Сажу применяют, как наполнитель резины, для изготовления черных красок – типографская краска и тушь, а также в сухих гальванических элементах. Стеклоуглерод применяют для изготовления аппаратуры для сильно агрессивных сред, а также в авиации и космонавтике.

Активированный уголь поглощает вредные вещества из газов и жидкостей: им заполняют противогазы, очистительные системы, его применяют в медицине при отравлениях.

ДРЕВЕСНЫЙ УГОЛЬ.

Древе́сный у́голь — микропористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при разложении древесины без доступа воздуха. Применяется в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля и т. д., а также как бытовое топливо (удельная теплота сгорания 31,5—34 МДж/кг).

Древесный уголь получают при нагревании без доступа воздуха. Этот уголь благодаря своей пористой поверхности обладает замечательной способностью поглощать газы и растворенные вещества. Именно это свойство называется адсорбцией. Чем больше пористость угля, тем эффективнее адсорбция. В аптеках его продают в виде черных таблеток карболена (активированный уголь).

Активированный уголь хорошо применяется в промышленности для очистки многих продуктов, например спирта, сахарного сиропа и т.д. На основе адсорбционных свойств древесного угля русский химик-органик – Н. Д. Зелинский совместно с инженером А. Кумантом в 1915г. создал фильтрующий противогаз (если внимательно рассмотреть устройство противогаза, можно обнаружить фильтрующую коробку, половина объема которой занимает активированный уголь).

4.Закрепление материала.

Вопросы и задания:

1. Закончите уравнения реакций, составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель для каждой реакции:

2. Составьте уравнения реакций, протекающих при нагревании угля со следующими оксидами: оксидом железа (III) и оксидом олова (IV). Составьте электронный баланс для каждой реакции, укажите процессы окисления и восстановления; окислитель и восстановитель.

3. Определить степень окисления углерода в соединениях:

4. Выполнить схему электронного баланса ОВР, указать окислитель и восстановитель:

5.Заключительный этап урока:

1) Задание на дом: изучить § 25, таблица 23, выполнить упр. 8, с.90

Цель урока: изучить химические свойства углерода, ознакомить с явлением адсорбции.
Основные понятия. Сорбция, адсорбция, десорбция, активированный уголь.
Планируемые результаты обучения
Предметные. Знать свойства простого вещества угля, иметь представление об адсорбции. Уметь составлять уравнения химических реакций, характеризующих химические свойства углерода как восстановителя и как окислителя.
Метапредметные. Формировать умения определять понятия, обобщать, устанавливать аналогии и причинно-следственные связи, строить логические рассуждения, умозаключения, делать выводы.

Познавательные:

ставят и формулируют цели и проблемы урока.

Регулятивные:

планируют свои действия в связи с поставленной задачей и условиями ее решения.

Коммуникативные:

адекватно используют речевые средства для эффективного решения коммуникативных задач.

Личностные. Формировать ответственное отношение к учению, готовность и способность к саморазвитию и самообразованию.
Основные виды деятельности учащихся. Объяснять явление адсорбции на основе демонстрационного эксперимента. Составлять уравнения химических реакций, характеризующих свойства углерода как окислителя и как восстановителя, и объяснять их с точки зрения окислительно-восстановительных процессов.
Демонстрации

Поглощение углём растворённых веществ.

Оборудование и реактивы:

- для демонстрации опыта: активированный уголь, раствор перманганата калия, плоскодонная колба;

- для презентаций, демонстрации видеофрагментов: медиа проектор, экран, ноутбук, колонки;

Учитель приветствует обучающихся и гостей.

Создаёт эмоциональный настрой

-Здравствуйте ребята! Садитесь.

Я очень рада сегодня вас видеть, и хочу всем пожелать плодотворной работы!

Озвучивает критерии отметок

_{менее 6 баллов – нужно поработать.}

2.Актуализация

Организует деятельность по актуализации знаний

-А урок я бы хотела начать с загадки!

Учитель предлагает одному из учащихся зачитать загадку со слайда

У элемента номер шесть

Организует деятельность учащихся по установлению причинно-следственных связей

-Почему же в стихотворении говорится о том, что углерод может

и освещать дома, и украшать наряды и оставлять след на бумаге? Как такое возможно?

(это всё аллотропные видоизменения углерода).

-Что такое аллотро́пия ? (явление при котором химический элемент образует несколько простых веществ)

-Какие аллотропные модификации углерода вы знаете? (углерод, алмаз, карбин, фуллерен и т.д)

-Почему свойства алмаза и графита противоположны, с чем это связано? (слайд 5) (строение кристаллических решёток, у алмаза – атомная, тетраэдрическая, расстояние между атомами углерода одинаково - это придаёт им твёрдость, в молекуле графита тоже атомная, но расстояние между слоями больше чем между атомами в одной плоскости - это даёт возможность отслаиваться при небольшом давлении).

-Правильно! А теперь давайте вспомним, каково местоположение углерода в таблице Менделеева, какова его электронно-графическая формула?

(4Агруппа, 2малый период, №6, на внешнем энергетическом уровне 4 электрона, что совпадает с номером группы, 1s 2 2s 2 2p 2 валентность 2 и 4 (в возбуждённом состоянии))

-Молодцы! А сейчас девочки расскажут нам о наиболее знаменитых алмазах, которые находятся в Алмазном фонде России. (Слайд 6, презентация обучающихся)

-Спасибо, за интересную информацию, которую вы для нас подготовили!

Но, чтобы разумно использовать вещество, что необходимо знать? (прежде всего, необходимо хорошо знать его свойства).
Предлагает сформулировать тему урока
-Поэтому, как вы думаете, с какой темой мы должны познакомиться сегодня на уроке?

(Химические свойства углерода)

Предлагает сформулировать цель урока

-Верно! Какую цель вы поставите перед собой?

(рассмотреть химические свойства углерода; выяснить влияние кристаллической структуры простого вещества на его химическую активность)

-Правильно, и как всегда химические свойства мы будем рассматривать с точки зрения ОВР.

Предлагает записать тему урока в тетрадь, записывает тему на доске

В химический стакан налить немного воды, растворить в ней перманганат калия, чтобы раствор стал розовым. Бросить в него несколько таблеток активированного угля.

Результат - раствор обесцветился. Данное явление называется адсорбцией.

-Чтобы поближе познакомиться с новыми понятиями, вам необходимо самостоятельно поработать с текстом учебника.

Организует деятельность учащихся по усвоению новых понятий
-Выполните задание №1 работая с параграфом 32, каждый самостоятельно. (Инструктивные карточки на партах) (Приложение 2) (Слайд 7)

Организует беседу

- Так, что же такое адсорбция?

(поглощение газообразных или растворённых веществ поверхностью твёрдого вещества).
- А как называется процесс обратный адсорбции?

(десорбция)
-Давайте посмотрим видеофрагмент о применении особого свойства углерода (Слайд 8).

Организует наблюдение опыта

Демонстрирует видеофрагмент по поглощению газообразных веществ активированным углем, создание противогазов.
- Таким образом, мы свами убедились, в том, что углерод, действительно обладает важными свойствами, благодаря этому находит широкое применение.(активированный уголь поглощает не только вещества, растворённые в воде, но и газы и используется для изготовления противогазов)
-А теперь давайте немного отдохнем.
Организует физкультминутку (приглашает провести обучающегося)

Физкультминутка

Сожмите руки в замок и покрутите в разные стороны, затем потянем их вперед как можно дальше, наклоняем голову вперед, назад, вправо, влево и ещё раз вперед, назад, вправо, влево. Посмотрим вверх, вниз, в одну сторону, в другую!

Разотрем ладоши.
- Молодцы! Продолжаем работу.

Организует беседу

С особым свойством углерода мы познакомились, а теперь давайте спрогнозируем химические свойства углерода, учитывая, что углерод-неметалл. ( горение, с водородом, металлами и т.д)
Организует работу с учебником в группах
- Работая в группе (по 4 человека – четвёрка) выполните задание №2 (инструктивная карточка). (Приложение 2) (Слайд 9)

Организует обсуждение результатов выполнения задания
- А сейчас к доске приглашаю 4-х учащихся, для того чтобы записать ОВР химических свойств углерода.

- В каких случаях углерод – восстановитель, а в каких реакциях – окислитель?

(с водородом и металлами углерод проявляет окислительные свойства (когда его ЭО выше), а с кислородом и оксидами металлов – восстановительные).
4.Закрепление знаний
Организует деятельность по закреплению изученного
- О каком явлении рассказывается в сказке?

Организует взаимопроверку

Раздаёт решения, и критерии оценки

Поменяйтесь своими работами, проверьте работу соседа (Приложение 4). (Слайд 11)

Предлагает провести самооценку

-Суммируйте свои баллы и оцените себя.

Домашнее задание (Слайд 12)

Подведение итогов

Итак, ребята, давайте подведём итог нашего урока.

Сформулируйте свой личный результат.

o сегодня я узнал.

o было интересно узнать, что…

o мне захотелось…

Внимание Скидка 50% на курсы! Спешите подать
заявку

Профессиональной переподготовки 30 курсов от 6900 руб.

Курсы для всех от 3000 руб. от 1500 руб.

Повышение квалификации 36 курсов от 1500 руб.

Лицензия №037267 от 17.03.2016 г.
выдана департаментом образования г. Москвы

Урок по теме: "Химические свойства углерода. Адсорбция"

Тема: Химические свойства углерода. Адсорбция.

Цели урока: знать понятие адсорбции, применение углерода; иметь представление об аллотропных видоизменениях углерода, причине их образования.

1. Организационный момент.

2. Изучение нового материала.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕРОДА

Углерод - малоактивен, на холоде реагирует только со фтором; химическая активность проявляется при высоких температурах.

С 0 – 4 е - → С +4 или С 0 – 2 е - → С +2

C 0 + O 2 t ˚ C → CO 2 углекислый газ

при недостатке кислорода наблюдается неполное сгорание образуется угарный газ:

2C 0 + O 2 t ˚ C → 2C +2 O

3) с водяным паром

C 0 + H 2 O t ˚ C → С +2 O + H 2 водяной газ

4) с оксидами металлов

С + Me x O y = CO 2 + Me

C 0 + 2CuO t˚C → 2Cu + C +4 O 2

5) с кислотами – окислителями:

C 0 + 2 H 2 SO 4 (конц.) → С +4 O 2 + 2 SO 2 + 2 H 2 O

С 0 + 4 HNO 3 (конц.) → С +4 O 2 + 4 NO 2 + 2 H 2 O

1) с некоторыми металлами образует карбиды

4 Al + 3 C 0 t ˚ C → Al 4 C 3 -4

Ca + 2 C 0 t ˚ C → CaC 2 -1

C 0 + 2 H 2 t ˚ C → CH 4

Адсорбция - поглощение газообразных или растворённых веществ поверхностью твёрдого вещества.

Обратный процесс - выделение этих поглощённых веществ - десорбция.

Очистка от примесей (в производстве сахара и др.), для защиты органов дыхания (противогазы), в медицине (таблетки "Карболен") и др.

Кокс применяют в металлургии, как восстановитель. Древесный уголь – в кузнечных горнах, для получения пороха (75%KNO 3 + 13%C + 12%S), для поглощения газов (адсорбция), а также в быту. Сажу применяют, как наполнитель резины, для изготовления черных красок – типографская краска и тушь, а также в сухих гальванических элементах. Стеклоуглерод применяют для изготовления аппаратуры для сильно агрессивных сред, а также в авиации и космонавтике.

3. Закрепление изученного материала

№1. Закончите уравнения реакций, составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель для каждой реакции:

№2. Составьте уравнения реакций, протекающих при нагревании угля со следующими оксидами: оксидом железа (III) и оксидом олова (IV). Составьте электронный баланс для каждой реакции, укажите процессы окисления и восстановления; окислитель и восстановитель.

Читайте также: