Главная / Методические материалы / Преподавание химии

Тема урока Углерод. Экологические акценты в изучаемой теме с использованием ИКТ

Автор(ы): Павлова Светлана Александровна, учитель химии

Notice: Undefined variable: content in /home/area7ru/area7.ru/docs/metodic-material.php on line 278
Цели урока:

Рассмотреть строение атома углерода согласно его положения в Периодической системе Д.И.Менделеева, аллотропные модификации углерода
Изучить физические и химические свойства углерода, нахождение в природе, и его применение
Научиться осуществлять практический эксперимент по теме: “Углерод ” с помощью интерактивной доски и виртуальной лаборатории.

Оборудование:
интерактивная доска, компьютер, мультимедийный проектор, учебное электронное издание – виртуальная лаборатория, телевизор, видеокассета.
Ход урока
I. Организационный момент
II. Подготовка учащихся к работе на основном этапе.
Записываем тему урока в тетрадях.
Как химический элемент углерод был признан в 1789 г. А. Лавуазье. Роль углерода в живой природе уникальна. Углерод относится к биогенным элементам, составляющий основу жизни на земле. Часть энергии необходимой организмам образуется в клетках за счет окисления углерода. Соединения углерода (углеводы, белки, жиры, ДНК и РНК, гормоны, амино- и карбоновые кислоты ) участвуют в построении всех тканей организма, обеспечении жизнедеятельности животных и растений. Углерод поступает в организм человека с пищей (около 300 г в сутки). Углерод составляет 2/3 массы мышц и 1/3 массы костной ткани. Выводится из организма преимущественно с выдыхаемым воздухом (углекислый газ) и мочой (мочевина). Главной функцией углерода является формирование разнообразия органических соединений, обеспечивая биологическое разнообразие, участие во всех функциях и проявлениях живого.
Положение углерода в Периодической системе Д.И.Менделеева рассматривается вместе с классом. На интерактивной доске ученик записывает электронную и электронно-графическую формулы углерода в обычном и возбужденном состояниях. Определяем валентность углерода и степень окисления углерода +4 +2 -4

Известны два стабильных изотопа ¹²С и ¹³С. На внешнем слое у углерода 4-е электрона, поэтому тенденция к отдаче и принятию электронов у него выражена одинаково. Отдавая электроны, он является восстановителем, принимая – окислителем.
Нахождение в природе
В природе углерод находится как в свободном так и в связанном состояниях. В свободном состоянии углерод встречается в виде графита, угля, алмаза. Соединения углерода очень распространены: живые организмы, торф, нефть, известняк и др. В свободном виде углерод не токсичен, но многие его соединения обладают значительной токсичностью. К таким соединениям следует отнести окись углерода СО (II)(угарный газ), четыреххлористый углерод CСl₄, сероуглерод СS₂, соли цианистой кислоты HCN, бензол С₆Н₆ и другие

Аллотропные модификации
Известно несколько модификаций углерода: графит, алмаз, карбин, поликумулен и фуллерены. (С помощью интерактивной доски открываем коллекцию, находящуюся на диске в мультимедийном пособии)

Аллотропные формы различаются структурой кристаллической решетки, химическими и физическими свойствами
Графит - непрозрачный, жирный на ощупь, слоится, электропроводен, самое тугоплавкое вещество на земле, оказывает смазывающее действие на трущиеся поверхности.
Алмаз - бесцветное, кристаллическое вещество, имеет тетраэдрическое строение, очень твердый, не электропроводен. Самый большой алмаз «Кулинан» найден в 1905 г. в Южной Африке. Его масса 621 г. В 1797 году было установлено, что алмаз, сгорая в кислороде, полностью переходит в углекислый газ. Из этого следовало, что алмаз состоит из атомов углерода. Стало ясно: чтобы получить алмаз, нужно исходить из графита или других содержащих углерод веществ.
Карбин - линейный полимер, полученный искусственным путем, найден в кратерах вулканов.
Поликумулен – линейный полимер, получают только искусственным путем.
Фуллерены – пространственный полимер, получают искусственным путем, содержится в саже и состоят из пяти-шести колец (вид футбольного мяча)
Все формы углерода устойчивы к кислотам и щелочам и окисляются только сильными окислителями.

Адсорбция
Способность углерода поглощать различные вещества (газы, растворимые в воде краски и т.д.) называется адсорбцией. Где используют явление адсорбции?
Просмотр видеоролика.

Уголь, нагретый до 1000 градусов и обработанный водяным паром, называется активированным. Его адсорбционная способность очень велика.
Химические свойства
Углерод при обычной температуре химически инертен.
При нагревании очень активен.

1. Углерод реагирует с металлами при нагревании
4Al + 3C = Al₄C₃Ca + 2C = CaC₂ 2. Углерод взаимодействует при повышенной температуре с неметаллами, легко протекают реакции с кислородом и серой
2C + O₂(недост.) =2CO
C + O₂(изб.) = СO₂C+ 2S =CS₂2C + N₂= C₂N₂C + 2H₂= CH₄ 3. При нагревании углерод восстанавливает неактивные металлы из их оксидов
2CuO + C = 2Cu + CO₂2Fe₂O₃ +3C =4Fe + 3CO₂2PbO + C = 2Pb + CO₂ С оксидом кальция образуется карбид кальция, который используется для получения ацетилена СaO + 3C = CaC₂+ CO (t =1900C)
Восстановление водяного пара раскаленным коксом приводит к получению «водяного газа» - смеси СO и H₂, который широко применяется в доменном производстве, при производстве аммиака, высших спиртов C + H₂O = H₂+ CO (t=1000C)
При взаимодействии кокса с оксидом углерода(IV), образуется оксид углерода(II), который применяется при выплавке чугуна CO₂ + C = 2CO
4. Взаимодействие со сложными неорганическими веществами, которые проявляют сильные восстановительные свойства
C + 4HNO₃(конц. гор.) =CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O
C + 2H₂SO₄(конц. гор.) = CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O
Применение углерода

Получение искусственных алмазов
Получение сахара
Получение краски
В качестве адсорбента
В производстве шин
Алмаз применяется в промышленности для обработки твердых сплавов и бурении, для изготовления ювелирных украшений.
Графит широко применяется для изготовления карандашей и в электротехнике для изготовления электродов

В медицине (В фармакологии и медицине широко используются различные соединения углерода - производные угольной кислоты и карбоновых кислот. Так, карболен (активированный уголь), применяется для абсорбции газов и выведения из организма различных токсинов; графит (в виде мазей) - для лечения кожных з...

ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами методического материала урезан на треть (33%)!

Чтобы просматривать этот и другие тексты полностью, авторизуйтесь на сайте:

Простая ссылка на эту страницу:

Ссылка для размещения на форуме:

HTML-гиперссылка:

Добавлено: 2010.11.22 | Просмотров: 2650
При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательна! Натуральные продукты из америки www.drpepper-russia.ru.