shkolaw.in.ua 1

Черкаська область, Смілянський р-н, с. Костянтинівна,


Костянтинівська спеціалізована школа І-ІІІ ступенів

Босецька Тамара Кузьмівна, вчитель хімії

Тема. Карбон і Силіцій: місцезнаходження у періодичній системі, будова атома. Алотропні модифікації Карбону.

Мета. Охарактеризувати місцезнаходження Карбону та Силіцію в періодичній системі, порівняти будову їх атомів, сформувати уявлення про алотропні модифікації Карбону: алмаз, графіт, карбін; розглянути поняття “адсорбція”.

Обладнання і матеріали: Періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва; моделі кристалічних граток алмазу і графіту, силіцію; зразки графіту, вугілля, сажі, склянка з підфарбованою водою, активоване або деревне вугілля, стакан, лійка, фільтрувальний папір.

Базові поняття й терміни: алотропія, алотропні модифікації, кристалічні гратки, неполярний ковалентний зв’язок, алмаз, графіт, карбін, електропровідність, напівпровідник, адсорбція, адсорбенти.

Тип уроку: Урок вивчення нового матеріалу.

Форми роботи: фронтальна бесіда, розповідь, демонстрація досліду, інтерактивна технологія “Ажурна пилка”, самостійна робота з підручником по складанню таблиці, гра “Мозкова атака”.

Хід уроку:

І. Організаційна частина.

ІІ. Актуалізація опорних знань учнів.

Мозкова атака

1. Назвіть елементи, що знаходяться в IV групі головної підгрупи.

2. Назвіть елементи, що знаходяться в побічній підгрупі IV групи.

3. Порівняйте зміну властивостей елементів у головній і побічних підгрупах. Поясніть свою відповідь з точки зору будови атома.

(Запитання записані на дошці).

Для більш ефективної підготовки до нашого повторення використайте картку індивідуальної допомоги для актуалізації опорних знань.

(Картки в учнів на столах).

Карта індивідуальної допомоги для актуалізації опорних знань з теми ”Карбон і Силіцій, місцезнаходження у періодичній системі, будова атома.”


1. Порядковий номер елемента вказує на заряд ядра атома, кількість електронів та кількість протонів у ядрі.

2. Зовнішній шар атома вважається завершеним, якщо він містить 2 електрони для елементів І періоду та 8 електронів для елементів ІІ і ІІІ періодів.

3. Валентність елемента визначається його здатністю утворювати хімічні зв’язки.

4. У періодах із зростанням заряду ядра атома зростає кількість електронів на зовнішньому шарі, а тому металічні властивості послаблюються, а неметалічні – посилюються.

У головних підгрупах із зростанням заряду ядра атома, зростає атомний радіус, а тому металічні властивості посилюються, а неметалічні – послаблюються.

5. Алотропія - це явище існування одного й того самого хімічного елемента у вигляді кількох простих речовин.

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності. Повідомлення теми та мети уроку.

IV. Вивчення нового матеріалу.

1. Положення Карбону і Силіцію в періодичній системі, будова їхніх атомів, валентність і ступінь окиснення. (Розповідь учителя).

Карбон і Силіцій, як і інші елементи IV групи мають однакову будову зовнішнього енергетичного рівня. Електронна формула зовнішнього рівня для елементів IV групи в загальному вигляді ns2np2, де n - номер енергетичного рівня. Однакова будова зовнішнього рівня зумовлює подібні властивості елементів IV групи: валентність і ступінь окиснення; однакові формули вищих оксидів(RO2) і сполук Гідрогену (RH4).

Індивідуальне завдання

Завдання виконують 2 учні біля дошки.

Запишіть схеми розподілу електронів за рівнями і підрівнями, а також графічні формули:

а)в атомі Карбону;б) в атомі Силіцію;

Відповіді:

С:1S22S22P2 Si:1S22S22P63S23P2




s







1

 ↑↓

Р




2

 ↓↑

 ↓

 ↓





s










1

 ↓↑




p




2

 ↓↑

 ↓↑

 ↓↑

 ↓↑ 

3

 ↓↑

 ↓

 ↓

 


Розповідь учителя

Характерна валентність для атомів Карбону і Силіцію – IV, тому що у збудженому стані ці атоми можуть утворювати чотири ковалентні зв’язки. Вони можуть набувати такі ступені окиснення: –4,0,+2,+4.

2. Алотропні модифікації Карбону: алмаз, графіт, карбін, фулерени.

Робота з підручником

Учні самостійно знайомляться з характеристикою модифікацій Карбону (§19, ст.74-78) за методикою критичного мислення.

При читанні параграфа визначте:


1)факти, які вам відомі;

2)факти,про які дізналися вперше;

3)факти, які викликають запитання та сумніви.

Розповідь вчителя

Усі різновиди Карбону не мають смаку та запаху. Хімічно розчиняються в розплавлених металах. За звичайних умов хімічно інертні. Алмаз займає перше місце за шкалою твердості –10, але він крихкий і його можна розбити молотком.

До цих модифікацій варто додати ще одну – фулерени.

Робота з таблицею

Фізичні властивості простих речовин вуглецю та силіцію

Заповнити таблицю.

Властивості

Графіт

Алмаз

Силіцій


1. Колір

темно-сірий


безбарвний

темно-сірий


2. Щільність г/см3

2,26

3,5

2,33

3. Температура займання, С0

600-700

850-1000

___

4. Твердість

2(вздовж шарів), 5(впоперек)

10

7

5. Температура плавлення,С0

3700

(сублімація)

понад3500

(у вакуумі)

1423

6. Температура алотропних переходів,С0


при (1500-3000 і тиску 6-106кПа перетворюється на алмаз)

Вище 1000 перетворюється на графіт

____

7. Блиск

металоподібний

специфічний алмазний

тьмяний

8. Електро

провідність

провідник

непровідник

(ізолятор)

напівпровідник

9. Кристалічні гратки. Приклади застосування












С60 С80 С180

Каркаси деяких фулеренів

3. Адсорбція

Розповідь вчителя

Деревне вугілля після нагрівання без доступу повітря зберігає дрібнопористу будову деревини і має велику поверхню. Завдяки цьому воно має особливі властивості, з якими ми ознайомимося на досліді.

Демонстрація. У лійку помістимо фільтрувальний папір і нанесемо шар подрібненого активованого вугілля. Обережно наливатимемо підфарбовану чорнилом воду. Ви бачите, що у склянці збирається прозорий безбарвний фільтрат.

Пояснити дане явище.

Вбиратися можуть не тільки розчинені речовини, а й газоподібні. Вбирання газоподібних або розчинених речовин поверхнею твердої речовини називається адсорбцією, а виділення цих увібраних речовин – десорбцією.

Де використовується це явище?

Розповідь учня

Явище адсорбції визначає принцип дії протигазу. Вперше протигази були використані під час першої світової війни для захисту від отруйних газів(хлору та іприту). Протигаз, запропонований у той час російським професором Зелінським, зберігся у своїй основі дотепер, хоча, звичайно, він зараз модернізований.

Вугілля використовують у виробництві цукру і спирту, для очищення їх від домішок. В аптеках продають активоване вугілля, яке вживають щоб вивести з шлунка розчинені шкідливі речовини.

4. Силіцій, його властивості, поширення в природі, застосування.

Прочитати текст в підручнику Н.М. Буринської “Хімія, 10” на стор. 85-86 і дати відповідь на запитання.

Робота в групах

1 група. Знаходження Силіцію в природі та його значення.

2 група. Властивості Силіцію.

Розповідь учителя

Силіцій використовують для одержання силіконів, у напівпровідниковій техніці, мікроелектроніці,у виробництві сонячних батарей. Сплав із залізом – феросиліцій – служить добавкою для легування сталей.

IV. Закріплення і узагальнення знань.

Бесіда

1) Які алотропні модифікації Карбону ви знаєте?

2) Дайте характеристику фізичним властивостям алмазу та графіту.

3) Що таке адсорбція? Де вона використовується?

4) Які фізичні властивості Силіцію ви знаєте?

5) Де застосовується Силіцій?

V. Домашнє завдання.

Середній рівень

1. Вивчити §19.

2. Виконати завдання 110-117,с.78. (підручник Н.М. Буринської)

Високий рівень

Розв’язати задачу.

Рослина в сонячний день поглинає близько 5 г. вуглекислого газу на кожний квадратний метр своєї листкової поверхні. Розрахуйте, яку приблизно масу вуглецю поглинає за десятигодинний світловий день соняшник, листова поверхня якого 1,8м2.

VI. Підсумок уроку.

Хвилинка дозвілля

...Відомо, що в людському організмі Силіцій є практично всюди, більше всього – у кістках, шкірі, сполучній тканині, а також у деяких залозах.

При переломах кісток вміст Силіцію в місці перелому зростає в 50 разів.

Таким чином, Силіцій в організмі не є інертною складовою частиною, а виконує важливу захисну функцію.