Информационно-образовательный портал
e-mail: [email protected]x.ru

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.