Урок по теме: «Положение углерода и кремния в Периодической таблице химических элементов Д. И. М.енделеева»

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Методы и приемы

Здоровается с учащимися. Проверяет, все ли вы готовы к уроку. Предлагает садиться.

Учащиеся готовятся к уроку, стоят, молча приветствуя, учителя.

Садятся.

-

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Методы и приемы

Ребята, сегодня мы изучим новые химические элементы.

Какие элементы расположены в IVA группы главной подгруппы Периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева?

Этот элемент входит в состав графита и алмаза?

Этот элемент входит в состав песка? (углерод и кремний)

- Ребята, что вы знаете про кремний и углерод?

- В состав каких веществ входят эти элементы?

Слушают учителя, отвечают на его вопросы.

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Методы и приемы

Учитель рассказывает об интересных фактах углерода и кремния.

I.Второй по распространенности химический элемент на Земле, но он никогда не встречается в свободном состоянии. Основной элемент во всех горных породах, за исключением одной разновидности — карбонатов. Глина, например, содержит в среднем 50 процентов этого элемента. Обнаружен на звездах и даже в растениях (кремний).

II. Это самое тугоплавкое из простых веществ. Температура плавления 3700 градусов Цельсия (у вольфрама, из которого делают нити накала электрических лампочек, всего 3400). У сплава карбидов гафния и тантала имеют лишь соединения этого неметалла (углерод).

Итак, ребята, вы догадались, что тема урока «Положение углерода и кремния в Периодической таблице химических элементов Д.И.Менделеева»

Формулируют тему урока и его цель. Обучающиеся формулируют цель урока: «Изучить элементы IVA группы (подгруппы углерода) на основе их положения в периодической системе и особенностей строения их атомов.

»

-

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Методы и приемы

Учитель объясняет новую тему.

Углерод встречается в природе, как в свободном виде, так и в соединениях. В свободном виде встречается в виде аллотропных видоизменений.  Углерод и кремний находятся в IV группе главной подгруппе Периодической системы. На внешнем уровне у них по четыре электрона, электронные конфигурации имеют вид: nS²nP². Они в соединениях проявляют степени окисления от –4 до +4.

Сверху вниз в подгруппе металлические свойства усиливаются, а неметаллические ослабевают. Углерод и кремний являются типичными неметаллами, германий проявляет амфотерные свойства, а олово и свинец являются типичными металламиАллотропия углерода: алмаз, графит, карбин, фуллерен.

Алмаз – Кристаллическое вещество, прозрачное, сильно преломляет лучи света, очень твёрдое, не проводит электрический ток, плохо проводит тепло. Применение :Шлифовальный порошок, буры, стеклорезы, после огранки - бриллианты.

Графит – кристаллическое вещество серого цвета с металлическим блеском. Графит имеет строение слоистой гексагональной кристаллической решетки. Он проводит электрический ток, мягок, легко измельчается. Применение :Электроды, карандашные грифели, замедлитель нейтронов в ядерных реакторах, входит в состав некоторых смазочных материалов.

Карбин Чёрный порошок; ρ = 2 г/см3; полупроводник.. Состоит из линейных цепочек –C≡C–C≡C–и =С=С=С=С=. При нагревании переходит в графит.

Слушают объяснение учителя, записывают основные термины и определения в тетрадь.

Словесный (рассказ учителя).

Наглядные (учитель показывает расположение углерода и кремния в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева)

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Методы и приемы

Задача 1. При взаимодействии углерода с концентрированной серной кислотой выделилось 13,44 л смеси двух газов (н.у.). Рассчитайте массу углерода, вступившего в реакцию.

Решение. Пусть в реакцию

С + 2Н₂SО_4(конц) = СО₂↑ + 2SО₂↑ + 2Н₂О

вступило х моль С, тогда образовалось х моль СО₂ и 2х моль SО₂, всего Зх моль газов. По условию, количество газов в смеси равно 13,44/22,4 = 0,6 = Зх, откуда х = 0,2. Масса углерода равна 0,2^.12 = 2,4 г.

Ответ. 2,4 г С.

Задача 2.При полном гидролизе смеси карбидов кальция алюминия образуется смесь газов, которая в 1,6 раза легче кисло­рода. Определите массовые доли карбидов в исходной смеси.

Решение. В результате гидролиза образуются метан и ацети­лен:

Аl₄С₃ + 12Н₂О = 4Аl(ОН)₃ + 3СН₄↑,

СаС₂ + 2Н₂О = Са(ОН)₂ + С₂Н₂↑.

Пусть в исходной смеси содержалосьх моль Аl₄С₃ и у моль СаС₂, тогда в газовой смеси содержится 3х моль СН₄ и у моль С₂Н₂. Средняя молярная масса газовой смеси равна:

М_ср =M(О₂) / 1,6 = 20 = (3x^.16 + у^.26) / (3х+у), откуда у = 2х.

Массовые доли карбидов в исходной смеси равны:

ω(Аl₄С₃) = 144x / (144х+64у) • 100% = 52,94%,

ω(CаС₂) = 64у / (144х+64у) • 100% = 47,06%.

Ответ. 52,94% Аl₄С₃, 47,06% СаС₂.

Задача 3. При взаимодействии сложного вещества “А” с из­бытком магния при нагревании образуются два вещества, одно из которых — “В” — под действием соляной кислоты выделяет ядо­витый газ “С”. При сжигании газа “С” образуются исходное ве­щество “А” и вода. Назовите вещества “А”, “В” и “С”. Напишите уравнения перечисленных химических реакций.

Решение. Вещество “А” — оксид кремния,SiO₂. При взаимо­действии SiO₂ с магнием сначала образуется кремний, который реагирует с избытком магния и образует силицид кремния,Mg₂Si ((вещество “В”):

SiO₂ + 4Mg = Мg₂Si + 2MgО.

Силицид магния легко гидролизуется с образованием ядовитого газа силана,SiН₄ (вещество “С”):

Mg₂Si + 4НСl =SiН₄↑ + 2MgCl₂.

При сгорании силана образуются исходное вещество SiO₂ и вода:

SiН₄ + 2О₂ = SiO₂ + 2Н₂О.

Читают условие задачи, записывают решение, проверяют своё решение с ответом другого обучающегося у доски.

Практические. Решение задач (закрепление полученных на уроке знаний)

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Методы и приемы

Записывает домашнее задание на доске, объясняет выполнение заданий.

§24,

№№14.2.–14.4. из «Сборника задач и упражнений по химии для средней школы» И.Г. Хомченко, 2-е изд., 2008 г.

Записывают домашнее задание в дневник, слушают учителя.

-

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Методы и приемы

Итак, сегодня на уроке мы познакомились с положением углерода и кремния в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. Назовите основные понятия сегодняшнего урока, что нового вы узнали?

Учитель оценивает работу обучающихся на уроке, выставляет оценки

По очереди отвечают на вопросы учителя.

Фронтальный опрос