Подгруппа углерода

открытый урок по химии с использованием ИКТ

175-летию со дня рождения великого русского ученого естествоиспытателя Д.И. Менделеева посвящается Углерод. Подгруппа углерода.

Николаева Наталия Николаевна учитель химии МОУ «ООШ № 1 имени Бабкина Г.О.» представляет

Загадка: Из меня состоит все живое: Я – графит, антрацит и алмаз, Я на

улице, в школе и в поле, Я в деревьях и в каждом из вас. Работа с учебником стр. 131 рис.42.

Цель урока:

Повторить общую характеристику элементов, исходя из положения в периодической системе и строения атома. Повторить строение атома и явление аллотропии на примере углерода. Рассмотреть строение, сравнение свойств и применение алмаза и графита. Дать понятие об аморфном углероде и его сортах. Познакомить учащихся с явлением адсорбции и его практическим значением. Задание по учебнику: § 28. упр. 1, 3 (устно), упр. 6, 7, 8 (письменно)

Характеристика элементов главной подгруппы IV группы периодической

системы.

На основе строения атома углерода можно легко спрогнозировать

окислительно-восстановительные свойства углерода:

Алмаз и графит – это два аллотропных видоизменения углерода

Опрос:

Какое явление называют аллотропией? - Что называют аллотропными видоизменениями элемента? - Какие химические элементы образуют аллотропные видоизменения? - Назовите причину аллотропии? - Что такое кристаллическая решетка?

Таблица «Аллотропные видоизменения углерода»

Расположение орбиталей углерода в пространстве

Схема «Аллотропные видоизменения углерода»

АЛМАЗНЫЙ ФОНД Российской Федерации, государственное собрание

драгоценных камней и ювелирных изделий, имеющих историческую, художественную и материальную ценность, а также уникальных золотых и платиновых самородков.

Искусственно ограненные алмазы называются бриллиантами и являются предметом роскоши.

Держава и Большой бриллиантовый букет

Алмаз «Шах»

В 1829 году поднесен персидским шахом Хозрев-Мирзой Николаю I как выкуп за убийство русского дипломата и писателя А.С.Грибоедова.

Колумбийский изумруд и Цейлонский сапфир

Портретный алмаз

Алмаз «Горняк»

АЛМАЗ - минерал по блеску, красоте и твердости превосходящий все

минералы.

Бесцветные или окрашенные октаэдрические кристаллы. Самый твердый минерал (твердость 10 по минералогической шкале); плотность около 3,5 г/куб.см, высокий показатель преломления (2,417). Полупроводник. Крупные прозрачные кристаллы алмаза — драгоценные камни первого класса. Крупнейшие в мире алмазы: «Куллинан» (3106 кар), «Эксельсиор» (971,5 кар), «Йонкер» (726 кар).

А что такое «карат»

Карат – это единица измерения драгоценных камней. В Аравийской пустыне растет дерево Caratina silikva (каратина силиква), косточка плодов которого весит всегда, - в любое время года и на любом дереве 0.2 г.

Промышленные месторождения связаны с кимберлитами, россыпями

Главные зарубежные добывающие страны: ЮАР, Конго (Заир), Ботсвана, Намибия. В Российской Федерации месторождения в Якутии, на Урале.

«Аморфный углерод», как было установлено исследованиями, не является

еще одним аллотропным видоизменением углерода, а представляет собой мелкокристаллический графит. Сортами этого углерода являются древесный уголь, кокс и сажа.

Сажу получают преимущественно при разложении метана. Она используется для приготовления типографской краски, картриджей, резины, косметической туши. Кокс представляет собой в основном свободный углерод, он получается при нагревании каменного угля без доступа воздуха. Кокс применяется в доменных печах при выплавки чугуна из руд. Древесный уголь получается при нагревании без доступа воздуха древесины. Он применяется в качестве топлива в кузнечных горнах, жаровнях, самоварах, используется в металлургии при выплавке некоторых цветных металлов и особо чистых сортов чугуна, так как не содержит вредных примесей, имеющихся в коксе.

Явление адсорбции было открыто русским химиком ЛОВИЦЕМ

Н.Д.Зелинский на основе адсорбционных свойств древесного угля

разработал фильтрующий противогаз.

Николай Дмитриевич Зелинский (1861-1953) - профессор Московского Университета, академик, Герой Социалистического Труда

Обобщение пройденного материала:

Какие элементы Периодической системы входят в главную подгруппу IV группы? Что общего в строение атомов элементов IV группы главной подгруппы Периодической системы Д.И. Менделеева? Какой из элементов данной подгруппы встречается в свободном виде? Перечислите все аллотропные видоизменения химического элемента углерод. Назовите фамилию ученного открывшего явление адсорбции? Кто впервые разработал фильтрующий противогаз?

Закрепление

Тестовая работа по вариантам.

1. В IV группе главной подгруппы в периодической системе Д.И.Менделеева расположены следующие элементы: Б) Бериллий, магний, кальций, стронций, барий; В) Бор, алюминий, галлий, индий, таллий; А) Литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций; Г) углерод, кремний, германий, олово, свинец. 2. У элементов IV группы главной подгруппы на внешнем энергетическом уровне расположено … электронов: А) 1; Б) 2; В) 3; Г) 4; 3. Высший оксид характерный для элементов IV группе главной подгруппы в периодической системе Д.И.Менделеева имеет общую формулу: А) RO; Б) R2O3; В) RO2; Г) R2O5. 4. Атом элемента имеет сокращенную электронную конфигурацию …ns2np2 (где n – номер периода). Формула водородного соединения этого элемента: А) RH4; Б) RH3; В) H2R; Г) HR. 5. Общими формулами высшего оксида и гидроксида элемента, электронная конфигурация внешнего энергетического слоя которого…2 s22p2. являются: А) RO2, R(OH)2; Б) RO2, H2RO3; В) RO3, H2RO4; Г) RO, R(OH)2.

6. Из аллотропных видоизменений углерода (sp3 гибридизация) наибольшую

твердость проявляет: А) Уголь; Б) Графит; В) Алмаз; Г) Карбин. 7. Мягкий, sp2 гибридизация, слоистая структура, большие расстояния и непрочные связи между слоями. Отметьте аллотропную модификацию углерода, соответствующую приведенным свойствам: А) Уголь; Б) Алмаз; В) Графит; Г) Карбин. 8. Адсорбция представляет собой: А) Процесс разложения вещества; Б) Процесс выделения адсорбируемых веществ; В) Химическое взаимодействие угля с газами; Г) Поглощение газов или растворенных веществ поверхностью твердого вещества. 9. Сортами аморфного углерода являются: А) Алмазы и бриллианты; Б) Каменный, бурый уголь; В) Древесный уголь, кокс и сажа. Г) Не знаю. 10. Назовите фамилию ученного - химика, который впервые разработал противогаз: А) Д.И. Менделеев; Б) Н.Д. Зелинский; В) Н.Н.Бекетов; Г) Генри Кавендиш.

Задание на дом:

Задание по учебнику 28 читать, упр. 1, 3 (устно), упр. 6, 7, 8 (письменно). Составить презентации «Знаменитые алмазы» и «Простой графитовый карандаш»

Творческих успехов в учебе и работе