Методическая разработка урока Теория строения органических соединений А.М. Бутлерова (10 класс)

Технологическая карта урока
Ф.И.О. учителя: Холодий Наталья Александровна
Предмет: Химия
Класс: 10
Тип урока: Урок первичного предъявления новых знаний
Тема: Теория строения органических соединений А.М. Бутлерова
Цель: Познакомить учащихся с основными предпосылками создания теории строения органических соединений А. М. Бутлерова. Рассмотреть основные положения теории. Раскрыть значение теории А. М. Бутлерова для органической химии.
Задачи: Образовательные: изучить предпосылки создания теории химического строения, ее основные положения, зависимость свойств веществ от строения молекулы, значение теории строения для развития науки и жизнедеятельности человека. Углубить основные химические понятия: вещество, химическая реакция.
Развивающие: развивать у учащихся умение сравнивать, анализировать и применять информацию из других областей знаний, развивать коммуникативные способности, умение предъявлять результаты групповой деятельности.
Воспитательные: способствовать воспитанию у учащихся активной жизненной позиции.УУД Личностные УУД: личностное, профессиональное самоопределение, смыслообразованиеРегулятивные УУД: целеполагание, саморегуляцияКоммуникативные УУД: планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками — определение цели, функций участников, способов взаимодействия
Познавательные УУД: анализ объектов с целью выделения признаков, структурирование знаний; осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной и письменной форме; выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий; подведение под понятие, выведение следствий
Планируемые результаты Предметные:
Знать: основные положения теории строения органических веществ; что такое химическое строение.
Знать понятия: гомолог, гомологический ряд, изомерия.
Уметь: записывать молекулярные и структурные формулы.
Личностные: формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию
Метапредметные: Воспроизведение своими словами правил, понятий, алгоритмов, выполнение действий по образцу, алгоритму
Основные понятия Теория строения органических веществ. Химическое строение, гомолог, гомологический ряд, изомерия.
Ресурсы:
основные
дополнительные Презентация. Органическая химия 10-11 класс. – 2006- CD-ROM.
Общая и неорганическая химия 10-11 класс.- 2008 - CD-ROM.
Формы организации работы на уроке групповая, фронтальная, практическая.
Технология Поисковая технология, технология уровневой дифференциации, проблемное обучение
Дидактическая структура урока Деятельность учеников Деятельность учителя Задания для учащихся, выполнение которых приведет к достижению запланированных результатов Планируемые результаты
Предметные УУД
Организационный момент
Время: 1мин.
Основные этапы:
Стадия вызов Поговорим? О чем?
О разном и о прочем.О том, что хорошо?
И хорошо не очень.
О чем-то знаешь ты?
А что-то мне известно.
Поговорим?
Поговорим.
Вдруг будет интересно. Информационные (вызов «на поверхность» имеющихся знаний по теме). Мотивационные (побуждение к работе с новой информацией, пробуждение интереса к теме) Коммуникативные
(бесконфликтный обмен мнениями)
Информация, полученная на первой стадии, выслушивается, записывается, обсуждается, работа ведется индивидуально
Актуализация
Время: 9 мин.
Этапы: объяснение, опрос Возможные ответы учащихся: вещества живой природы,
вещества, образующиеся в организмах,
соединения углерода
Ответы: углерод образует множество соединений в отличие от других химических элементов, Эти соединения очень разнообразны.
Вы начали изучение удивительного и разнообразнейшего мира органических соединений. Тысячелетиями измеряется время знакомства человечества с ними. Когда, кутаясь в звериные шкуры, наши предки теснились вокруг согревающего их костра, они использовали только органические вещества. Пища, одежда, топливо.
В далекий период детства человечества в солнечной Греции и могущественном Риме люди умели готовить мази. В Египте и Индии расцвело искусство крашения тканей. Растительные масла, животные жиры, сахар, крахмал, уксус, смолы, красители- выделяли и использовали в ту эпоху.
Вопрос: Что это за вещества- органические?
Вопрос: Почему именно соединения углерода стали предметом изучения целого раздела химии?
Углерод- самый необычный элемент. Он рожден в кипящих недрах гигантских углеродных звезд. Могучие тысячекилометровые толщи метаново -аммиачных атмосфер планет-гигантов, туманное покрывало сверкающей соседки Венеры- это следующая ступень превращений углерода. В далекое время возникает и бурным потоком разливается по нашей солнечной голубой планете жизнь, белковая, углеродная жизнь. Сегодня углерод живет в бесчисленных веществах, рожденных мыслью человека. Всюду мы встречаем неисчерпаемый в своем многообразии удивительный элемент, занимающий шестую клетку менделеевской таблицы
(обращение к периодической таблице).
Формирование науки органической химии относится к началу XIX века. С каждым годом все увереннее вторгаются ученые в удивительный мир сложных и изменчивых веществ. Много непонятного в молодой науке. Синтезируются новые вещества. Создаются различные теории: теории типов, радикалов. Но все больше фактов, не укладывающихся в систему.
Часто для объяснения реакции приходилось писать для одного и того же вещества несколько формул. Были вещества-двойники, формула одна, а веществ несколько. Химики вели свои исследования почти вслепую, не зная природы веществ, не понимая реакций, которые приводят к их образованию.
В это время знаменитый химик Велер, пишет: «Органическая химия может ныне кого угодно свести с ума…она представляется дремучим лесом, полным чудесных вещей, огромной чащей без выхода, без конца, куда не осмеливаешься проникнуть».
И все-таки, несмотря на теоретический разброд, путаницу и хаос, именно в 60-ые годы XIX века появились реальные условия для создания истинно научной теории органической химии, которая впитав в себя все достижения науки того времени, объяснила бы факты, привела в систему великое множество данных и позволила сделать энергичный рывок вперед.
Творцом новой фундаментальной теории-теории химического строения органических соединений стал наш соотечественник А. М. Бутлеров. Много трудностей пришлось преодолеть Бутлерову, прежде чем выйти на дорогу, ставшую главным путем органической химии. Приложение1(слайд №1,2)
Участие в диалоге, опрос Информационные (получение новой информации по теме)Познавательные (анализ, выделение главного)
Изучение нового материала
Время: 10 мин
Этапы: инструктаж, работа в группах
Учащиеся работают по заданиям в 4-х группах (Приложение), распределяют роли, обсуждают вопросы, выполняют опыты, готовят выступление.
(на столах необходимое оборудование)
Попробуем и мы с вами найти эту дорогу.
Чтобы познать что-либо следует ответить на четыре вопроса:
Есть ли это? Что это?
Каково это? Почему это?
Работать будем группами. Поэтому внимательно прослушайте инструктаж.
У каждой группы свой объект исследования.
Прочитайте задания, распределите роли, определите выступающего.
Будьте оперативны, время ограничено.
Внимательно слушайте одноклассников, можете дополнять, обобщать, задавать вопросы.
Представьте выводы в обобщенном виде.
Группа №1: Химики-конструкторы.
Цель: Рассмотреть порядок соединения атомов молекулах и составить формулы, отражающие их структуру.
Группа №2: Химики-экспериментаторы
Цель: Исследовать влияние различного строения молекул на свойства веществ.
Группа №3: Химики- аналитики
Цель: Проанализировать влияние атомов друг на друга в молекулах соединений.
Группа №4: Химики-эксперты Цель: Проанализировать значение теории химического строения для науки и практической деятельности человека. Практикум,
работа в группах
(слайд №3)
(слайд №4)

(слайд №5)
Информационные (приобретение нового знания). Коммуникативные (обмен мнениями о новой информации, умение сотрудничать осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной и письменной форме). Познавательные (формулирование проблемы; самостоятельное создание способов решения проблем творческого и поискового характераНепосредственный контакт с новой информацией (текст, лекция, материал параграфа), работа ведется индивидуально
Закрепление нового материала
Время: 20 мин.
Этапы: выступление групп, совместный вывод по теме Выступление групп
Запись в тетрадь
Запись в тетрадь
(слайд №12)
Запись в тетрадь После выступления каждой группы учитель делает микровыводы.
№1:Химики-конструкторы.
А. М. Бутлеров установил понятие химическое строение. Он считал, что для каждого соединения возможна лишь одна структурная формула.
Структурная формула показывает порядок соединения атомов в молекуле, т. е. для одного вещества существует одна формула.
1. Атомы соединяются в молекулы в определенной последовательности, согласно их валентности.
№2:Химики-экспериментаторы
Первым успехом теории Бутлерова стала победа над одной из самых трудных загадок органической химии-загадкой двойников, т. е. изомеров.
Изомеры- вещества, имеющие одну молекулярную формулу, но разное строение.
2. Свойства веществ зависят не только от качественного и количественного состава, но и от химического строения их молекул.
№3: Химики- аналитики
Химический характер атомов, входящих в молекулу, меняется в зависимости от того, с какими атомами они связаны в данной молекуле.
3. Атомы или группы атомов в молекуле взаимно влияют друг на друга.
№4: Химики-эксперты
Итак, химическое строение- это существующий в молекуле вещества порядок химической связи атомов. Химическое строение и состав соединения обуславливают его химические и физические свойства. Строение может быть установлено путем изучения его превращений.
3. Свойства органических соединений определяются составом их молекул, и химическим, электронным и пространственным строением. Представление результатов
(слайд №6)
(слайд №7)
(слайд №8-11)
(слайд №11)
(слайд №13)
Информационные (приобретение нового знания). Коммуникативные (обмен мнениями о новой информации, умение делать вывод). Рефлексия
Время: 5 мин.
Этапы: опрос, самоооценкаОтветы учащихся.
Самооценка (оценочные листы) 1.Как можно установить структуру вещества?
2.В чем заключаются трудности установления формулы?
3. Какие открытия для себя вы сделали?
Как вы считаете, какие группы давали сегодня наиболее яркие ответы? Почему группы …………. смогли лучше других справиться с заданиями? Опрос Личностные (побуждение к дальнейшему расширению информационного поля). Регулятивные (соотнесение новой информации и имеющихся знаний, выработка собственной позиции, оценка процесса)
Приложение
Исследуем, анализируем, практикуем, прогнозируем
№1:Химики-конструкторы.
Цель: Рассмотреть порядок соединения атомов в молекулах, составить формулы, отражающие их структуру.
Оборудование на столе: портрет А. М. Бутлерова, набор атомов для составления моделей молекул.
Задание №1. Даны формулы следующих веществ: СН4 -метан, С2Н6 -этан, С3Н8 -пропан. Определите валентность атома углерода. Какую информацию можно получить из молекулярных формул.
Задание №2. Большое влияние на развитие химии в ХIХ веке оказали работы ученых:
-1853 год –английский химик К. Э. Франкланд ввел понятие валентность. (Валентность-способность атомов присоединять строго определенное число других атомов)
-1857 год –немецкий химик Ф. А. Кекуле отнес углерод к четырехвалентным элементам( -С-).
-1858 год- шотландский химик А. Купер предположил, что атомы углерода способны соединяться друг с другом в различные цепи. (С-С-С)
Опираясь на это, постройте модели молекул метана, этана, пропана (черные шарики- атомы углерода, белые-атомы водорода, стержни- химические связи). Изобразите структуру молекул на бумаге. Сколько формул соответствует каждой модели.
Задание №3. Сделайте вывод, как атомы химических элементов соединяются в молекулах органических соединений. Как можно отразить строение молекулы вещества? (При затруднении обратитесь к учебнику- с. 10)
№2: Химики-экспериментаторы
Цель: Исследовать влияние различного строения молекул на свойства веществ.
Оборудование:
Правила техники безопасности на уроке химии
Соблюдайте осторожность при работе с едкими веществами: кислотами и щелочами.
Закрывайте склянки сразу после использования реактивов.
Не переливайте бесцельно растворы, не проводите опыты, не предусмотренные данной работой.
Проводите нагревание по всем правилам.
Не оставляйте без присмотра нагревательные приборы.
Задание №1. Дана формула вещества: С4Н10 -бутан. Существует два вещества с такой формулой. Температура кипения одного
-0,50 С, а другого -11,70 С. Постройте модели молекул этих веществ (черные шарики- атомы углерода, белые-атомы водорода, стержни- химические связи). Изобразите структуру молекул на бумаге.
Как называются эти вещества? (Учебник с. 11)
Задание №2. В растениях в ходе фотосинтеза образуется органические вещества: глюкоза и фруктоза, имеющие формулу
С6Н12О6. Рассмотрите образцы веществ. Опишите физические свойства. Проведите опыт. Для этого приготовьте по 5 мл растворов веществ. Добавьте в каждую пробирку 3 мл сульфата меди (II) и такое же количество гидроксида натрия. Пробирки в растворами нагрейте на спиртовке. Что наблюдаете? Как можно объяснить?
Задание №3. Сделайте вывод, как различное строение молекул отражается на свойствах веществ.
№3: Химики- аналитики
Цель: Проанализировать влияние атомов друг на друга в молекулах соединений.
Задание №1. Даны вещества: раствор гидроксида натрия, вода, раствор азотной кислоты. Проверьте универсальным индикатором
реакцию среды в этих растворах. Составьте уравнения диссоциации.
Na-O-H
H- O-H
O2N-O-H
(HNO3)
Во всех веществах можно выделить группу атомов –ОН. Как можно объяснить, что процесс диссоциации происходит по –разному?
Задание №2. Добавьте к растворам соляной кислоты и хлорметана раствор нитрата серебра. Что наблюдаете? Объясните
Какой тип химической связи в молекулах? Как на атом хлора влияют атом водорода и атом углерода?
Н
Н – Сl Н – С – Н
Сl Метан Хлорметан
Задание №3. Сделайте вывод, как атомы влияют друг на друга в молекулах.
№4: Химики- эксперты
Цель: Проанализировать значение теории химического строения для науки и практической деятельности человека.
Задание №1. Прочитайте текст и составьте конспект-схему.
Значение теории химического строения А. М. Бутлерова
Теория А. М. Бутлерова объяснила неясности и противоречия в знаниях об окружающем мире, творчески обобщила и достижения в области химии. Она указала направления и возможные пути получения новых необходимых людям лекарственных средств, синтетических красителей, полимеров и пластмасс, взрывчатых и других соединений. Теория стала теоретическим фундаментом органической химии и обеспечила бурный расцвет синтеза органических веществ и химической промышленности. По своей значимости она сопоставима с периодической системой Д. И. Менделеева. Подобное признание вклада А. М. Бутлерова в науку и оценку его теории сделал лауреат Нобелевской премии, крупнейший химик ХХ века Л. Полинг: «Среди великих химиков мира я хотел бы назвать также Бутлерова (наряду с Менделеевым), установившего, что каждое вещество состоит из молекул, имеющих различную структуру, которая определяет качество вещества» (1975г).
Итак, важнейшие функции теории: объяснение явлений, прогнозирование, обобщение, систематизация.
Выдающаяся научная и общественная деятельность создала А. М. Бутлерову и русской школе химиков-органиков огромный авторитет.