Урок "Углерод" интегрированный с предметом информатика

Интегрированный урок химии информатики 9 класс

 «Многоликий углерод».

Авторы разработки:

Еремеев Василий Иванович – учитель  химии ГБОУ РК «Школа-интернат №21» Республика Карелия

Данный урок является комбинированным интегрированным уроком химии-информатики, на котором изучается со стороны химии: углерод как химический элемент и простое вещество, а также со стороны информатики: электронные таблицы Microsoft Excel. Время: 2 академических часа

В практической части урока учитель показывает практическое применение таблиц Microsoft Excel для решения химических задач на определение процентного содержания химического элемента в веществе.

В данном уроке используется технология продуктивного обучения. Каждый школьник по окончании урока разрабатывает свою программу для химических вычислений на основе Microsoft Excel.

Далее прилагается конспект урока, презентация Power Point, рабочая карта урока для ученика.

Цель: сформировать представление о свойствах углерода, познакомить школьников с электронными таблицами Excel и применить их для решения химических задач.

Задачи:

1)      Образовательные - повторить строение атома углерода и аллотропию на примере углерода, рассмотреть строение, сравнить свойства и применение алмаза, графита, фуллерена, карбина. Сформировать представление о явлении адсорбции и его практическом применении. Повторить решение задач на определение массы примесей и массы чистого вещества. Ознакомить учащихся с практическим применением электронных таблиц при решении химических задач.

2)      Развивающие - развитие познавательного интереса (через использование компьютерных технологий), закрепление навыков работы с опорными конспектами, закрепление навыков решения химических задач, самостоятельной работы.

3)  Воспитательные – формирование научного мировоззрения, воспитание бережного отношения к природным ресурсам

Оборудование:

презентация по теме урока; методичка рабочий лист для ученика; кристаллические решетки алмаза, графита; коллекция соединений углерода; опорный конспект урока у каждого ребенка; прибор для демонстрации адсорбции, раствор перманганата калия, раствор чернил, активированный уголь.

Структура урока:

1. Организационный момент
2. Введение, цели и задачи урока
3. Изучение нового материала «Углерод»
4. Электронные таблицы
5. Решение задач на определение массы примесей и массы чистого вещества
6. Применение знаний по информатике об электронных таблицах при решении химических задач
7. Заключение, выводы по уроку
8. Домашнее задание
9. Итог урока

Ход урока:

1. Организационный момент

2. Введение, цели и задачи урока

формулирование целей и задач урока.

«Из меня состоит все живое,

                                                           Я - алмаз, фуллерен и графит.

                                                           Я на улице, в школе и дома,

                                                           Я в деревьях и в каждом из вас».

Действительно углерод входит в состав всех живых организмов, поэтому его еще называют «элементом жизни». Он образует множество органических веществ: белки, жиры, углеводы…

А также образует несколько простых веществ, о которых мы сегодня и поговорим.

3. Изучение нового материала «Углерод

УГЛЕРОД КАК ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ:

Повторение: Строение его атома и положение в ПСХЭ (один из учеников на доске).

4 группа, главная подгруппа, 2 малый период, порядковый номер 6.

4

2

Протонов 6, электронов 6, нейтронов 6. атомная масса 12.

             

Какие окислительные или восстановительные свойства может проявить углерод? (и те  и другие). Почему?

УГЛЕРОД КАК ПРОСТОЕ ВЕЩЕСТВО.

Аллотропия углерода.

Учитель достает из черного ящика предметы:

         АЛМАЗ:  прозрачное кристаллическое вещество самое твердое на Земле.

Он служит эталоном твердости (по шкале твердости 10). Есть и окрашенные алмазы, и даже черные, но они очень редки и более ценны. Плотность его 3.5 г\см³.  Химически стоек. Выше 1200 С переходит в графит.

Масса алмазов измеряется в каратах. Что это такое? Алмазы известны с древних времен. Тогда люди использовали для выражения веса драгоценных камней такую единицу, как карат. Ее происхождение связано с тем, что ювелиры древности воспользовались для своих измерений довольно своеобразной гирькой - кисточкой плодов дерева "каратина силиква" (эти плоды называются еще цареградскими рожками), масса которой равна точно 0,2 г. Ее вес и есть карат.

Каратина силиква произрастает в пустынных районах Аравийского полуострова. Вес ее косточек отличается удивительным постоянством - он не зависит ни от экземпляра дерева, ни от его возраста, что и побудило,  по-видимому, древних ювелиров выбрать такой эталон.

ДЕРЕВО РОЖКОВОЕ (Ceratonia siliqua) или «цареградский рожок», широко культивировавшееся в Средиземноморье. В его плодах содержатся камедь и сахара. В настоящее время наиболее крупные его плантации на Кипре.

Двудольные / Бобовые / Бобовые / ДЕРЕВО РОЖКОВОЕ

Самый крупный из когда-либо найденных алмазов весил 3 160 каратов и был размером с человеческий кулак. Такие большие камни в ювелирном деле не используются. Они либо оседают в коллекциях, либо их раскалывают на несколько частей. Операция это крайне ответственная. Колют алмаз только по так называемому направлению спайности. Если оно определено неправильно, камень разлетается на мелкие кусочки. На то, чтобы расколоть один из крупнейших в мире алмазов "Джонкер" весом 726 каратов, огранщик потратил целый год. Крупные части, получившиеся после раскалывания, разрезают с помощью быстро вращающегося тонкого, как бумага, бронзового диска. Из "Джонкера",  таким образом,  было получено целых 13 отличных ювелирных камней. Многие, даже не слишком большие, алмазы приходится разрезать потому, что они имеют неправильную форму или внутри них присутствуют дефекты. Опытный мастер оставляет дефект на поверхности одной из частей и потом легко удаляет его в процессе огранки.

Искусственно ограненные алмазы называются бриллиантами, являются предметом роскоши. В России бум на бриллианты пришел на правление Екатерины второй. Фаворит ее князь Таврический носил шляпу с большим количеством бриллиантов, от чего она была очень тяжела и неудобна. Один из вельможей носил камзол, усыпанный бриллиантами.

Причина высокой твердости алмаза лежит в его кристаллической решетке: атомная, тетраэдрическая. Атомы углерода в ней распложены под одинаковым углом и на одинаковом расстоянии.

Применяется: украшения, сверла.

ГРАФИТ: мягкое, серого цвета вещество, жирное на ощупь. Хорошо проводит электрический ток. При 2000 С и высоком давлении переходит в алмаз. Принят за стандартное состояние углерода. 

Причина мягкости графита лежит в его кристаллической решетке: атомная,  слоистая кристаллическая решетка, атомы углерода лежащие в одной плоскости образуют правильные прочные шестиугольники, зато расстояния между слоями велики и связи малопрочны.

Применяется: пишущие принадлежности, электроды, смазки твердые.

ФУЛЛЕРЕН:  Это целое семейство многоатомных молекул: C60; С70; C84, имеющих молекулярную кристаллическую решетку, молекулы имеют сферическую форму. Обладают магнитными и сверхпроводящими свойствами. Для C60 - плотность 1,70 г/см³; температура плавления 500ْ - 600 ْС. Получают фуллерен, испаряя графит в атмосфере гелия при пониженном давлении.

Обнаружен в минерале шунгите. Шунгит найден в местечке Шуньга заонежского района в Карелии. Фуллерены находятся нем в незначительном количестве, в виде небольших вкраплений в силикатную породу.

Применяется Шунгит: лечебные цели, фильтры для очистки воды,                                     защита от электромагнитного излучения.

          В 1992 году фуллерены обнаружены в минерале шунгит, названном в честь посёлка Шуньга в Карелии.

          Фуллерен в России часто называют «футболен».

          В 1996 году нобелевскую премию присвоили Гарольд Крото, Роберт Керл, Ричард Смели за открытие фуллерена. (1985 г.).

КАРБИН: Прозрачное, мелкокристаллическое, бесцветное вещество, состоит из линейных макромолекул, существует в двух формах. Получен искусственным путем. Хороший полупроводник. Плотность карбина 3,27 г/см³. При 2300 С переходит в графит.

…-C º C – C º C-…

…=C = C = C = C=…

Что общего между этими аллотропными модификациями?  Почему они образованы одним элементом углеродом, но обладают разными свойствами?

СВОЙСТВА УГЛЕРОДА:

Адсорбция: - это способность вещества поглощать своей поверхностью газы и растворенные вещества (демонстрация способностей этого явления).

Явление было открыто русским ученым Ловицем. Зелинский изучал его и на основе адсорбционных свойств угля разработал противогаз.

Применяется: противогазы, очистка сахара, спирта от примесей цветных.

4. Электронные таблицы

Рассказ о применении электронных таблиц Microsoft Excel для решения вычислительных задач

5. Решение задач на определение массы примесей и массы чистого вещества

Ø Из месторождения №1 взяли породу графита массой 300 г.,
в котором оказалось 15% примесей. Определите массу чистого графита?

Ø Из Карелии привезли шунгит массой 500 г., в нём  содержится 10% примесей. Определите массу чистого шунгита?

Ø Определите массу чистых алмазов, содержащихся в 3 килограммовой кимберлитовой трубке, содержащей 13% примесей кварца.

6. Применение знаний по информатике об электронных таблицах при решении химических задач

Работа с компьютерами: решение химических задач с помощью электронной таблицы

7. Заключение, выводы по уроку: 

Итак, тема урока была «многоликий углерод». Чем же он так уникален?

8. Домашнее задание.

Ø §28, упражнение 1

Ø Статья «Многоликий Углерод»

Ø Любую задачу  из учебника решить двумя способами

Ø Создание программы решения задач в Microsoft Excel

9. Итог урока.

 

Это интересно!

Многоликий углерод. | Углерод и его семья | Это интересно! | Проверь себя | Ваши отзывы