Урок по теме: "Аллотропные модификации углерода"
Урок по теме: "Аллотропные модификации углерода"
Занятие рассчитано на 45-90 минут. Использован метод проектов и ИКТ.
Цель урока: выявить роль аллотропных модификаций углерода в жизни людей; продолжить формирование информационно-коммуникативных компетентностей обучающихся.
Задачи:
образовательные | развивающие | воспитательные |
Формировать умения: -определять понятия:аллотропия, аллотропные модификации, адсорбция; – Характеризовать аллотропные модификации углерода по составу, строению и свойствам; |
Развивать: – Умения поиска и критического отбора информации; – логическое мышление через формирование умений: сравнивать, выделять главное, устанавливать причинно-следственные связи, анализировать; – память; – мотивацию к изучению предмета |
Воспитывать: – стремление к самообразованию; – сознательное отношение к процессу получения знаний; – взаимоуважение, -взаимопомощь; – содействовать рациональной организации учебного процесса; – чувство гордости за вклад российских ученых; – информационную культуру. |
Оборудование и материалы:
Мультимедийный комплекс, компьютеры учащихся с выходом в Интернет, образцы угля, графита и изделий из них, противогаз;
Активированный уголь, стакан с водой, чернила (адсорбционная колонка как модель фильтра);
Презентация к уроку, тест.
Ход урока
Для подвода к теме рассматривается слайд с фотографиями различных изделий их графита, активированного угля, алмазов. Учащиеся высказывают предположения о теме урока, задача учителя – навести на правильные мысли. Записав тему урока (следующий слайд), учитель переходит к цели и задачам урока.
Через серию вопросов «Верите ли Вы…» производится постановка цели, выявляется проблема и разрыв в знаниях. Правильный ответ учитель не сообщает, так как подтверждение/опровержение гипотез должно прозвучать в ходе урока.
Итак, верите ли Вы, что
– Самый большой в мире алмаз нашли в Якутии? (нет)
– Что простой карандаш может проводить электрический ток? (да)
– Противогаз изобрели в США в конце 19 века?(нет)
– Углерод-основа жизни во Вселенной?(нет)
– Нанотехнологии занимаются веществами и материалами на основе углерода?(да)
Теперь учитель вместе с учащимися ставит цели и формулирует задачи, объясняет формы работы на уроке.
Затем происходит получение новых знаний путем анализа информации периодической системы и заполняется таблица по строению атомов элементов углерод и кремний. Такой вид работы хорошо знаком обучающимся, поэтому они выполняют его самостоятельно. Результат обсуждается фронтально, в слабом классе по вопросам:
1)Нарисуйте на доске схемы строения атомов углерода и кремния.
2) В чем сходство и в чем различие в строении атомов этих элементов?
3) Какие степени окисления могут проявлять углерод и кремний?
4) Какие функции они будут выполнять в химических превращениях? (окислители, восстановители).
5) Как изменяются неметаллические свойства в этом ряду? Какой элемент проявляет более выраженных неметаллические свойства?
Характеристика углерода и кремния как химических элементов Таблица 1
Э | Аr | Схема строения атома | Изменение радиуса атома | Изменение ЭО | Изменение неМе свойств | Степени окисления (СО) | Примеры соединений |
C | 12 | 0,062 нм | |||||
Si | 28 | 0,107 нм |
На этом этапе оценивается работа отдельных учащихся по умению характеризовать химический элемент по его положению в ПСХЭ и строению атома, а также сравнивать строение двух (и более) элементов и прогнозировать их свойства.
Для достижения всеми одинакового результата предусмотрен слайд с заполненной таблицей в качестве проверки или коррекции.
При обсуждении нахождения элементов углерода и кремния в природе привлекаются знания из географии, биологии, физики, ОБЖ.
Нахождение в природе Таблица 2
Элемент | Атмосфера | Гидросфера | Литосфера | Биосфера |
C | + | + | + | + |
Si | - | - | + | + |
Здесь важно обратить внимание ребят на широкую распространенность этих элементов в природе и, следовательно, на их значимую роль в нашей жизни.
На следующем этапе продолжается формирование понятий «аллотропия и аллотропные модификации». В качестве проблемы выступает многообразие соединений углерода. Учитель задает вопрос: какие простые вещества образует углерод? Выслушав версии обучающихся, педагог предлагает вспомнить как называется явление образования одним химическим элементом нескольких простых веществ и выполнить мини-проект. Тема мини-проекта – характеристика одной из аллотропных модификаций углерода. Рабочая группа – пара обучающихся или 2 пары.
Таблица, которую необходимо заполнить, должна быть выдана в готовом виде (для заполнения).
Аллотропные модификации углерода Таблица 3
Аллоторопные модификации | ХС | КР | Физические свойства | Действие на организм |
Алмаз | ||||
Графит | ||||
Активированный уголь | ||||
Карбин | ||||
Фуллерит | ||||
Графен * |
* для заинтересовавшихся , не обязательно включать в общую таблицу.
Чтобы охарактеризовать эти модификации, ребята получают задание найти в Интернет и/или учебнике информацию по своему веществу и создать 1-3 слайда. Это и есть продукт проекта. Проблема заключается в дефиците времени, большом количестве информации и необходимости грамотно подобрать также и иллюстративный материал. На это задание отводится около 20 минут. Так как время ограничено, то портфолио проекта не создается.
За перемену каждая группа сбрасывает свои слайды в компьютер учителя. Второй урок начинается с представления заданий. Каждое вещество характеризуется по заданному плану, группы дополняют и оценивают друг друга. Результат – полностью заполненная таблица у каждого обучающегося.
Для коррекции целесообразно создать готовый слайд с заполненной таблицей.
В ходе обсуждения отмечаются ответы на вопросы в начале урока (1,2,4,5) и соответствие/несоответствие предположений обучающихся полученным результатам.
Учителю необходимо отметить рациональность поиска информации: какие источники использованы, насколько эффективно. Работы учащихся оцениваются по следующей системе:
Оценка продукта проекта Таблица 4
Критерии | Соответствие теме проекта
|
Выступление докладчика
|
Оформление презентации
|
Ответы на вопросы | Итог |
Группа 1 Группа 2 … |
Контроль усвоения понятий аллотропии можно провести по вопросам:
1) Почему простые вещества, образованные углеродом – твердые?
2) Почему древесный уголь легко крошится?
3) Почему алмаз и графит обладают разными физическими свойствами?
4) Почему свойства фуллеренов сильно отличаются от свойств алмаза, графита?
Далее более подробно рассматривается и уточняется понятие «адсорбция». Желательно, чтобы в выступлении группы «Активированный уголь» прозвучала информация об изобретении противогаза Зелинским (ответ на вопрос 3). Проводится эксперимент с активированным углем (очистка загрязненной чернилами воды). Здесь целесообразно еще раз проговорить применение активированного угля в бытовых фильтрах. В ходе урока необходимо акцентировать внимание на вопросах, которые были заданы в начале и установить соответствие ответа обучающихся истине.
В конце урока для контроля усвоения новых понятий и умений учащиеся выполняют тест-экспресс (либо индивидуально на компьютере, либо фронтально самостоятельно в своей тетради с обязательной самопроверкой, ответы сообщает учитель, ребята выставляют себе отметку за тест).
1. Число протонов в атоме углерода
1) 12 2) 8 3) 2 4) 6
2. Число энергетических уровней в атоме кремния: 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4.
3. Неметаллические свойства сильнее выражены у
1) Si 2) C 3) Ge 4) Ti
4. Степени окисления у кремния и углерода:
1) -4,-2,0,+4 2) -4, 0, +4
3) -4,0,+2,+4 4) -4,-2,0,+2,+4
5. Графит обладает свойствами:
1) Твердый 2) не тепло-,электропроводный,
3) металлический блеск 4) тугоплавкий
Чтобы легче было выставить оценку за урок и учесть вклад каждого, можно предложить в ходе урока заполнять рейтинг-лист учащегося (заполняет учащийся, баллы сообщает учитель):
Таблица 5
Виды деятельности | Ответы на вопросы (макс. 5) | Сравнение, анализ (макс. 3) |
Работа с Информацией (макс. 5) |
Презентация (макс. 5) | Тест (макс. 5) | Итого Макс. 23 |
Оценка 18-23б—5 14-17 -4 9-13б-3 |
|
Баллы | ||||||||
Подводя итог такого занятия, следует еще раз привлечь внимание к многообразию соединений углерода и оценить работу каждого. Особо заинтересовавшиеся углеродом могут выбрать себе тему для дополнительного изучения (как правило, юноши выбирают нанотехнологии, а девушки – исторические алмазы).
В качестве домашнего задания предложена работа с учебником и выполнение творческих заданий. Если урок проводится с разрывом, то в качестве первого домашнего задания дается творческая работа по созданию презентации, плаката и т. п. по своей аллотропной модификации. В этом случае первый урок заканчиваем обсуждением аллотропных модификаций углерода и заполнением таблицы в черновом варианте.
Если невозможно организовать работу на уроке с компьютерами, то следует подготовить познавательные тексты по этим темам. Презентации ребята готовят как домашнее задание.
Такое занятие развивает навыки самостоятельной работы и способствует формированию информационных компетентностей.