Общая характеристика элементов IV- А группы. Свойства. Общая характеристика элементов IV группы главной подгруппы. Углерод: строение и физические свойства аллотропов углерода, химические свойства

Тема: Общая характеристика элементов IV- А группы.

Свойства.

Цель : Рассмотреть общую характеристику элементов IV- А группы на примере углерода и кремния; физические и химические свойства этих элементов, дать понятия «абсорбция».

Образовательные : научить учащихся самостоятельно добывать знания путём рационального использования различных источников информации (учебники, научно-популярная литература) и применять полученные знания; устанавливать причинно - следственные связи между строением, свойствами и использованием веществ на основе изученных теорий, обобщить и систематизировать знания учащихся об углероде и кремнии их соединениях, значении этих веществ в природе и в жизни человека;

Развивающие : развивать познавательный интерес школьников, умение выделять главное, сравнивать, обобщать, логически излагать мысли;

воспитывать здоровьесберегающее поведение на уроках.

Оборудование : компьютер, презентация, учебник, таблица « Периодическая система химических элементов»

Ход урока:

1.Организационный момент.

2.Проверка домашнего задания.

3.Актуализация опорных знаний

(фронтальная беседа).

Назовите элементы, входящие в IV группу.

Назовите элементы побочной подгруппы IV группы.

4.Изучение нового материала.

Положение в Периодической системе химических элементов, строение атома C, Si

Учитель . Ребята, давайте посмотрим на Периодическую систему химических элементов и определим, какие элементы входят I V-А подгруппу?

Ответ учащегося.

В главную подгруппу I V-А гр. Входят элементы: C , Si , Ge , Sn , Pb -

C ,Si ,Ge – неметаллы- Sn ,Pb – металлы

Учитель . Что общего в строении атомов этих элементов?

( работа учащихся у доски )

1. Углерод

6 C)2)4

2 s 22 p 2

2. Кремний

14 Si)2)8)4

3 s 23 p 2


Ответ учащегося . Имеют одинаковое строение атома (на последнем уровне 4е). ns 2 np 2 и проявляют валентность II , IV

Учитель. Как изменяются свойства элементов с увеличением Аг?

Ответ учащегося . С увеличением Аг возрастают металлические свойства, а неметаллические уменьшаются.

Учитель . Какие высшие оксиды образуют элементы 1V-А группы?

Ответ учащегося . Образуют высшие оксиды типа – RO 2 ( работа учащегося у доски ) CO 2, SiO 2 Ge O 2 SnO 2 Pb O 2

Учитель. Какие летучие водородные соединения образуют эти элементы?

Ответ учащегося. Летучие водородные соединения типа- RH 4 ( CH 4 , SiH 4 )

Учитель. Углерод образует 2 аллотропных видоизменений: графит, алмаз

Таблица «Строение кристаллических решеток алмаза и графита»

Аллотропия углерода

Графит

алмаз

физические свойства

темно-серое, проводит электрический ток и тепло

Прозрачное кристаллическое твердое вещество с характерным блеском.

t =1420плавления; не проводит электрический ток и тепло

Работа в группах с учебником. Обмен информацией. Запись в тетради.

Группа №1 Группа №2

С

Si

нахождение в природе

мел CaCO 3 мрамор алмаз

Графит

Малахит CuCO 3

Нефть

27% земной коры - песок SiO 2

химические свойства

C +2H 2 → CH 4

C + O 2 →CO 2

3 C + 4 AL →AL 4 C 3

Ca +2C → CaC 2

2 AL 2 O 3 +3C →4AL + 3CO 2

Si +O 2 → Si O 2

Si +2CL 2 →SiCL 4

Si +2Br 2 → SiBr 4

2Mg + Si → Mg 2 Si

Применение

наконечники буров, стеклорезы, шлифовочный порошок, драгоценные камни, медицинаочистка спирта от сивушных масел

очистка сахара на рафинадных заводах от веществ, придающих ему желтый цвет

на основе адсорбционных свойств древесного угля русский химик Николай Дмитриевич Зелинский разработал фильтрующий противогаз

(демонстрация строения фильтрующей коробки противогаза).

Полупроводник (солнечные батареи)

Сталь

Строительный песок

Адсорбция- способность поглощать газы и растворенные вещества поверхностью твёрдого тела жидкости (из-за пористого строения тела).

Проблемный вопрос: Адсорбция – это физический или химический процесс?

Демонстрационный опыт «Адсорбция». ОПЫТ: К раствору синего лакмуса добавить размельчённый активированный уголь. Отфильтровать полученную смесь. Фильтрат совершенно прозрачный.

ОТВЕТ : физический, т.к. при этом не изменяется состав вещества

5Систематизация и обобщение знаний

Осуществите превращения. Напишите соответствующие уравнения реакции.

CH 4 C CO CO 2 H 2 CO 3

CaC 2

Рефлексия

Как вы считаете, достиг ли наш урок поставленной цели?

Что бы вы хотели выполнить еще раз, а что сделали по-другому?

Получили ли вы положительные эмоции от сегодняшнего урока?

6. Д/з

Тема: Общая характеристика элементов IV- А группы.

Свойства.

Цель: Рассмотреть общую характеристику элементов IV- А группы на примере углерода и кремния; физические и химические свойства этих элементов, дать понятия «абсорбция».

Образовательные: научить учащихся самостоятельно добывать знания путём рационального использования различных источников информации (учебники, научно-популярная литература) и применять полученные знания; устанавливать причинно - следственные связи между строением, свойствами и использованием веществ на основе изученных теорий, обобщить и систематизировать знания учащихся об углероде и кремнии их соединениях, значении этих веществ в природе и в жизни человека;

Развивающие: развивать познавательный интерес школьников, умение выделять главное, сравнивать, обобщать, логически излагать мысли;

воспитывать здоровьесберегающее поведение на уроках.

Оборудование: компьютер, презентация, учебник, таблица « Периодическая система химических элементов»

Ход урока:

1.Организационный момент.

2.Проверка домашнего задания.

3.Актуализация опорных знаний

(фронтальная беседа).

Назовите элементы, входящие в IV группу.

Назовите элементы побочной подгруппы IV группы.

4.Изучение нового материала.

Положение в Периодической системе химических элементов, строение атома C,Si

Учитель. Ребята, давайте посмотрим на Периодическую систему химических элементов и определим, какие элементы входят IV-А подгруппу?

Ответ учащегося.

В главную подгруппу IV-А гр. Входят элементы: C, Si, Ge, Sn, Pb-

C ,Si ,Ge - неметаллы- Sn ,Pb - металлы

Учитель. Что общего в строении атомов этих элементов?

(работа учащихся у доски)

1. Углерод

2. Кремний

Ответ учащегося. Имеют одинаковое строение атома (на последнем уровне 4е). ns 2 np 2 и проявляют валентность II, IV

Учитель. Как изменяются свойства элементов с увеличением Аг?

Ответ учащегося. С увеличением Аг возрастают металлические свойства, а неметаллические уменьшаются.

Учитель. Какие высшие оксиды образуют элементы 1V-А группы?

Ответ учащегося. Образуют высшие оксиды типа - RO 2 (работа учащегося у доски) CO 2, SiO 2 Ge O 2 SnO 2 Pb O 2

Учитель. Какие летучие водородные соединения образуют эти элементы?

Ответ учащегося.Летучие водородные соединения типа- RH 4 (CH 4 , SiH 4)

Учитель. Углерод образует 2 аллотропных видоизменений: графит, алмаз

Таблица «Строение кристаллических решеток алмаза и графита»

Аллотропия углерода

физические свойства

темно-серое, проводит электрический ток и тепло

Прозрачное кристаллическое твердое вещество с характерным блеском.

t =1420плавления; не проводит электрический ток и тепло

Работа в группах с учебником. Обмен информацией. Запись в тетради.

Группа №1 Группа №2

нахождение в природе

мел CaCO 3 мрамор алмаз

Малахит CuCO 3

27% земной коры - песок SiO 2

химические свойства

C +2H 2 → CH 4

3C + 4AL →AL 4 C 3

Ca +2C → CaC 2

2 AL 2 O 3 +3C →4AL + 3CO 2

Si +O 2 → Si O 2

Si +2CL 2 →SiCL 4

Si +2Br 2 → SiBr 4

2Mg + Si → Mg 2 Si

Применение

наконечники буров, стеклорезы, шлифовочный порошок, драгоценные камни, медицинаочистка спирта от сивушных масел

очистка сахара на рафинадных заводах от веществ, придающих ему желтый цвет

на основе адсорбционных свойств древесного угля русский химик Николай Дмитриевич Зелинский разработал фильтрующий противогаз

(демонстрация строения фильтрующей коробки противогаза).

Полупроводник (солнечные батареи)

Строительный песок

Адсорбция-- способность поглощать газы и растворенные вещества поверхностью твёрдого тела жидкости (из-за пористого строения тела).

Проблемный вопрос: Адсорбция - это физический или химический процесс?

Демонстрационный опыт «Адсорбция».
ОПЫТ: К раствору синего лакмуса добавить размельчённый активированный уголь. Отфильтровать полученную смесь. Фильтрат совершенно прозрачный.

ОТВЕТ: физический, т.к. при этом не изменяется состав вещества

5Систематизация и обобщение знаний

Осуществите превращения. Напишите соответствующие уравнения реакции.

CH 4 ←C →CO → CO 2 → H 2 CO 3

Рефлексия

Как вы считаете, достиг ли наш урок поставленной цели?

Что бы вы хотели выполнить еще раз, а что сделали по-другому?

Получили ли вы положительные эмоции от сегодняшнего урока?

Углерод (С), кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn), свинец (РЬ) элементы 4 группы главной подгруппы ПСЭ. На внешнем электронном слое атомы этих элементов имеют 4 электрона: ns 2 np 2. В подгруппе с ростом порядкового номера элемента увеличивается атомный радиус, неметаллические свойства ослабевают, а металлические усиливаются: углерод и кремний – неметаллы; германий, олово, свинец амфотерные металлы. Элементы этой подгруппы проявляют как положительную, так и отрицательную степени окисления: -4, 0, +2, +4.


Высшие оксиды углерода и кремния (С0 2, Si0 2) обладают кислотными свойствами, оксиды остальных элементов подгруппы - амфотерны (Ge0 2, Sn0 2, Pb0 2). Угольная и кремниевая кислоты (Н 2 СО 3, H 2 SiO 3) слабые кислоты. Гидроксиды германия, олова и свинца амфотерны, проявляют слабые кислотные и основные свойства: H 2 GeO 3 = Ge(OH) 4, H 2 SnO 3 = Sn(ОН) 4, Н 2 РЬО 3 = Pb(OH) 4. Водородные соединения: СН 4 ; SiH 4, GeH 4. SnH 4, PbH 4. Метан CH 4 прочное соединение, силан SiH 4 - менее прочное соединение, остальные же неустойчивые


Углерод Нахождение в природе Среди множества химических элементов, без которых невозможно существование жизни на Земле, углерод является главным. Более 99% углерода в атмосфере содержится в виде углекислого газа. Элементарный углерод присутствует в атмосфере в малых количествах в виде графита и алмаза, а в почве - в форме древесного угля.








Алмаз. Алмаз - самое твердое природное вещество. Кристаллы алмазов высоко ценятся и как технический материал, и как драгоценное украшение. Хорошо отшлифованный алмаз - бриллиант. Преломляя лучи света, он сверкает чистыми, яркими цветами радуги. Самый крупный из когда-либо найденных алмазов весит 602 г, имеет длину 11 см, ширину 5 см, высоту 6 см. Этот алмаз был найден в 1905 г и носит имя «Кэллиан». Рис. Модель решетки алмаза.


Аморфный углерод Сорта: 1. Сажа – используется для изготовления типографской краски, картриджей, резины, косметической туши и т. д. 2. Кокс – в доменных печах при выплавке чугуна. 3. Древесный уголь – в качестве топлива, при выплавке цветных металлов, очистки от примесей.





Угольная кислота Угольная кислота́ слабая двухосновная кислота. В чистом виде не выделена. Образуется в малых количествах при растворении углекислого газа в воде, в том числе и углекислого газа из воздуха. Образует ряд устойчивых неорганических и органических производных: соли (карбонаты и гидрокарбонаты), сложные эфиры, амиды и др.












При нагревании до 400 – С кремний реагирует с кислородом с образованием диоксида кремния: Si + O 2 Si + O 2





Оксид кремния (IV) Кристаллы белого цвета, t пл °C, обладают высокой твёрдостью и прочностью твёрдостьюпрочностьютвёрдостьюпрочностью





Соли кремниевой кислоты Силикаты Силикаты Растворимыми являются только соли щелочных металлов, остальные образуют нерастворимые или вообще не образуют солей(Al +3, Cr +3, Ag +). Растворимыми являются только соли щелочных металлов, остальные образуют нерастворимые или вообще не образуют солей(Al +3, Cr +3, Ag +).

Похожие статьи

© 2019 evently.ru. Все о канализации и водоснабжении.