Урок по теме: "Положение углерода и кремния в периодической системе химических элементов, строение их атомов. Углерод, аллотропные модификации"
Дата_____________ Класс_______________
Тема: Положение углерода и кремния в периодической системе химических элементов, строение их атомов. Углерод, аллотропные модификации.
Цели урока: способствовать дальнейшему закреплению знаний о периодической системе, периодическом законе и строении атома – знать характеристику элементов IV группы главной подгруппы, исходя из положения в периодической системе и строения атома; знать характеристику химических элементов и простых веществ углерода и кремния, их состав, свойства, характер соединений, образованных данными элементами; знать причину изменения свойств элементов, простых веществ и их соединений в группе с увеличением атомной массы.
Ход урока.
1. Организационный момент урока.
2. Изучение нового материала.
Общая характеристика химических элементов подгруппы углерода
Подгруппа углерода – IV группа, главная подгруппа «А» - углерод, кремний, германий, олово, свинец.
1. Строение атомов химических элементов углерода и кремния
-
Название
химического
элемента
Схема строения атома
Электронное строение последнего энергоуровня
Формула высшего оксидаRO2
Формула летучего водородного соединения
RH4
1. Углерод
C+6 )2 )4
…2s22p2
C+4O2
C-4H4
2. Кремний
Si +14)2 )8 )4
…3s23p2
Si+4O2
Si-4H4
Как видно из схем строения атомов, на внешнем энергетическом уровне этих элементов находится 4 электрона, поэтому, углерод и кремний проявляют степень окисления +4 и -4.
Из схемы видно, что у тома углерода два неспаренных электрона на внешнем уровне ( аналогично и у кремния). Этим объясняется, что углерод и кремний могут иметь степень окисления +2 (Например, СО – угарный газ). Переходя в возбуждённое состояние, один из s-электронов может перейти на свободную p-орбиталь. Тогда в атомах появляется 4 неспаренных электрона и степень окисления равна +4 и – 4.
2. Изменение свойств в подгруппе
В подгруппе углерода с ростом порядкового номера заряд ядра атомов увеличивается, число электронов на внешнем уровне постоянно, число энергетических уровней в атомах растёт и радиус атома увеличивается от углерода к свинцу, притяжение отрицательных электронов к положительному ядру ослабевает и способность к отдаче электронов увеличивается, и, следовательно, в подгруппе углерода с ростом порядкового номера неметаллические свойства убывают, а металлические усиливаются.
С и Si – неметаллы, Ge – полупроводник, Sn и Pb – металлы.
УГЛЕРОД. АЛЛОТРПОПИЯ УГЛЕРОДА
Углерод встречается в природе, как в свободном виде, так и в соединениях. В свободном виде встречается в виде аллотропных видоизменений – алмаз, графит, карбин, фуллерен.
Алмаз
Кристаллическое вещество, прозрачное, сильно преломляет лучи света, очень твёрдое, не проводит электрический ток, плохо проводит тепло, ρ = 3,5 г/см3; t°пл. = 3730°C; t°кип. = 4830°C.
Можно получить из графита при p > 50 тыс. атм; t° = 1200°C.
Применение:
Шлифовальный порошок, буры, стеклорезы, после огранки - бриллианты.
Графит
Кристаллическое вещество, слоистое, непрозрачное, тёмно-серое, обладает металлическим блеском, мягкое, проводит электрический ток; ρ = 2,5 г/см3.
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.
В конце 80-х годов XX века было обнаружено ещё одно аллотропное видоизменение – фуллерит. Он, в отличие от алмаза и графита, имеет не атомную, а молекулярную кристаллическую решётку.
Атомы углерода могут образовывать также полые трубки – так называемые нанотрубки. В настоящее время фуллерены и нанотрубки рассматриваются в качестве основы для технологий будущего.
Соединения углерода весьма распространены: все живые организмы, каменный уголь, торф, нефть и др. содержат углерод. Углерод входит в состав многих неорганических веществ (известняк, мел, мрамор и др.).
3. Домашнее задание
П. 24-25, упр.1-7, задача 1,2 на стр.91. Подготовка творческих проектов по теме «Наномир».
Нравится материал? Поддержи автора!
Ещё документы из категории химия:
Чтобы скачать документ, порекомендуйте, пожалуйста, его своим друзьям в любой соц. сети.
После чего кнопка «СКАЧАТЬ» станет доступной!
Кнопочки находятся чуть ниже. Спасибо!
Кнопки:
Скачать документ