Методическая разработка урока по химии на тему: Предмет органической химии. Теория строения органических веществ А. М. Бутлероваа
ПЛАН-КОНСПЕКТ ЗАНЯТИЯ
1 План занятия
по дисциплине «Химия»
Тема занятия: Предмет органической химии. Теория строения органических веществ А.М.Бутлерова.
Тип занятия: Урок формирования знаний и умений
Вид занятия: Комбинированный урок
Методическая цель занятия: создание условий для получения знаний и умений, развития способностей и воспитания качеств личности.
Цели образования:
Цели обучения – сформировать представление о составе и строении органических соединений, их отличительных признаках; выявить причины многообразия органических веществ; научить составлять структурные формулы органических веществ; сформировать представление об изомерии и изомерах.
Цели развития – способствовать развитию умений творческого подхода к решению практических задач и логического мышления; развитие умений обобщать полученные знания, проводить анализ и сравнения.
Цели воспитания – воспитание творческого отношения к учебной деятельности, формирование умений и навыков контроля и самоконтроля при выполнении заданий, формирование необходимых коммуникативных качеств и стремления к результативности труда.
Материально-техническое обеспечение занятия: образцы органических веществ: уксусная кислота, ацетон, аскорбиновая кислота, сахар, бумага, свеча, спиртовка со спиртом, сухое горючее (уротропин), нефть;
образцы изделий из пластмассы (коллекция «Пластмассы»), образцы изделий из синтетических волокон (коллекция «Волокна»), образцы синтетических каучуков «Каучуки»; спички, фарфоровая чашка, тигельные щипцы; шаростержневые модели молекул метана, этилена, ацетилена, пропана, бутана, изобутана циклогексана. На каждом ученическом столе наборы с шаростержневыми моделями; мультимедийный проектор, мультимедийная презентация, сопровождающая объяснение нового материала.
Междисциплинарные и внутридисциплинарные связи: философия – законы диалектики, физика – атомно-молекулярное учение.
Методы обучения: частично поисковый, интерактивные, активные.
2 Технологическая карта занятия
Дидактическая структура занятия
Задачи этапа
занятия
Деятельность преподавателя
Деятельность студентов
Средства обучения
Результат
1. Организационный этап (2 мин)
- психологический настрой на занятие; - подготовка к выполнению заданий.
-приветствие;
-проверка явки студентов;
-создание психологического настроя на учебную деятельность;
-активизация внимания.
- приветствуют преподавателя;
-психологический настрой и подготовка к занятию.
- мультимедийная презентация.
- восприятие; - организация и внимание.
2. Целеполагание и мотивация обучения (3 мин)
-сообщение целей занятия;
-ознакомление с планом работы;
- напоминание о правилах техники безопасности при выполнении лабораторных опытов.
-обеспечение мотивации и принятия цели учебной деятельности;
- объяснение значимости целей занятия;
- четкая постановка задач;
- слушают преподавателя; - записывают тему занятия.
- представление информации на языке слов, образов и слайдов;
- рабочая тетрадь по дисциплине.
- осмысление и принятие студентами целей занятия;
- записана тема занятия в тетради
3. Актуализация опорных знаний (5 мин.)
-проверка готовности к восприятию материала занятия.
-подчеркивание важности информации для развития;
- задание проблемной ситуации.
- отвечают на вопросы;
- актуализируют знания, необходимые для разрешения проблемной ситуации.
- мультимедийная презентация.
- проверены знания, необходимые для формирования умения решать поставленные задачи по данной теме;
4. Этап получения новых знаний (55 мин)
- получить знания, необходимые для изучения раздела;
-формирование целостного представления знаний по теме.
-организация работы студентов в тетрадях;
-комментирует выполнение задания;
-отвечает на вопросы студентов, дает пояснения;
-стимулирует задание вопросов обучаемыми;
- разрешение проблемной ситуации.
- выполняют задание в тетрадях.
-тетради;
-презентация
- осознанное усвоение задания;
- осмысление выполнения задания.
Задачи этапа
занятия
Деятельность преподавателя
Деятельность студентов
Средства обучения
Результат
5. Применение знаний и способов действий (15 мин.)
- сформировать умения самостоятельно применять теоретические знания при выполнении задания;
-самостоятельная работа с последующей самопроверкой.
-объясняет задания для самостоятельной работы;
-анализирует конкретные ситуации;
-организация деятельности в малых группах;
-создание условий, способствующих самостоятельному выполнению заданий;
- создает обстановку доверия, уверенности в успехе (ободрение, похвала);
- использование элементов дифференцированного обучения;
- применение информационно-коммуникационных технологий;
-слушают;
-выполняют самостоятельно задания.
- инструкции по выполнению заданий;
- тетрадь по дисциплине
- умение самостоятельно выполнять поставленные задачи.
6. Контроль (коррекция и рефлексия) (5 мин.)
- мобилизация студентов на самооценку;
- анализ и оценка успешности достижения цели;
- выявление качества уровня овладения знаниями.
- целенаправленный контроль последовательности выполнения заданий;
- объективность оценочных суждений;
- коррекция знаний и способов действий;
- оценка результатов деятельности;
- осуществление контрольно-оценочной деятельности;
- оценивание работоспособности, причин допущения ошибок в заданиях, результативности работы;
- взаимоконтроль.
- мультимедийный проектор;
- оценка деятельности студентов на занятии.
получение достоверной информации о достижении всеми студентами планируемых результатов.
7. Подведение итогов занятия (5 мин)
- подведение итогов занятия;
- анализ достижения цели занятия;
- сообщение оценок.
- обсуждение итогов занятия;
- подробный анализ достижения целей занятия;
- сообщение оценок;
- выводы, выделение главного и обобщение результатов
- слушают и анализируют;
- получают оценки в журнал.
- мультимедийный проектор.
- самоутверждение студентов в своей успешности;
- осмысление результатов;
- определение перспектив деятельности.
3 Методика проведения практического занятия
1. Организационный этап (2 мин)
Преподаватель приветствует обучающихся, создает психологический настрой на занятие, подготавливая студентов к освоению новых знаний и формированию учебных умений. Проверяет явку на занятие, отмечая отсутствующих.
Студенты приветствуют преподавателя, настраиваются на занятие.
Мультимедийная презентация подготавливается к демонстрации.
2. Целеполагание и мотивация обучения (3 мин)
Преподаватель обозначает тему и цели занятия, используя мультимедийную презентацию.
- Тема занятия: «Предмет органической химии. Теория строения органических веществ А.М.Бутлерова». Цель занятия: формирование представлений о составе и строении органических соединений их отличительных признаках. На занятии научиться составлять структурные формулы органических веществ.
Студенты уясняют тему и цели занятия, записывая в тетрадь.
3. Актуализация опорных знаний (5 мин.)
Фронтальный опрос:
1. Какие виды химических связей вы знаете?
2. Какая связь называется ковалентной?
3. Назовите два вида ковалентной связи?
4. Приведите примеры химических соединений с ковалентной полярной и ковалентной неполярной связью?
4. Этап получения новых знаний (55 мин)
Преподаватель сообщает, план по которому будет проходить работа на уроке:
I. Предпосылки возникновения органической химии.
II. Основные признаки органических соединений.
II. Предмет органической химии.
IV. Валентность углерода в органических соединениях.
V. Причины многообразия органических соединений.
VI. Изомерия.
VII. Выводы и обобщения.
I. Совершим путешествие во времени и посмотрим , как развивалась наука органическая химия. До XIX века такой науки не существовало. Но с органическими веществами и их превращениями люди имели дело еще в глубокой древности. Самой первой реакцией, видимо, было брожение – превращение сахара в спирт. Уже в древности различным народам были известны скипидар, уксусная кислота, они умели варить мыло. Вещества делили по происхождению на минеральные, животные и растительные. К началу ХIХ века стало ясно что между животными и растительными веществами нет принципиальной разницы, но они значительно отличаются от минеральных.
В 1807 году шведский химик Й.Я.Берцелиус впервые определил органическую химию как химию веществ, типичных для живой природы, объединив в одну группу вещества растительного и животного происхождения; эти вещества получили названия «органические вещества». Науку об этих веществах он предложил называть органической химией. Вещества, характерные для неживой природы (например, соли, вода), Берцелиус назвал неорганическими. В начале ХIХ века считалось, что органические вещества в искусственных условиях получить нельзя, они образуются только в живых организмах или под их воздействием. Ошибочность этого представления была доказана синтезами органических веществ в лабораторных условиях:
немецкий химик Ф.Велер впервые получил органические вещества из неорганических: щавелевую кислоту (1824 г.) и мочевину (1828 г.). Щавелевая кислота встречается в растениях, мочевина образуется в организме человека и животных.
в 1845 г. его соотечественник А.В.Кольбе в несколько стадий синтезирует уксусную кислоту, используя в качестве исходных неорганические вещества – древесный уголь (углерод), водород, кислород, серу, хлор.
в 1854 г. французский химик П.Э.Бертло синтезирует жироподобное вещество;
в 1861 г. русский химик А.М.Бутлеров – сахаристое вещество.
Выяснилось, что вещества, выделенные из организмов растений и животных, могут быть синтезированы, они имеют ту же природу, что и все прочие вещества. Оказалось, что резкой границы между органическими и неорганическими веществами не существует, они состоят из одних и тех же химических элементов и могут быть превращены друг в друга.
Вопрос: На каком же основании органические вещества выделяют в отдельную группу, каковы их отличительные признаки?
Преподаватель предлагает студентам вместе выяснить это.
II. Преподаватель демонстрирует образцы органических веществ, называет их и указывает молекулярную формулу (формулы на доске):
С2Н4О2 – уксусная кислота;
С3Н6О – ацетон;
С2Н6О – этиловый спирт;
С6Н12N4 – сухое горючее (уротропин);
С6Н8О6 – витамин С или аскорбиновая кислота;
С12Н22О11 – сахар;
(С6Н10О5)n – бумага (целлюлоза).
Вопрос: Что общего вы заметили в составе этих веществ? Какое химическое свойство вы можете предположить для этих веществ?
Во все перечисленные соединения входят углерод и водород. Можно предположить, что они горят.
Лабораторный опыт: горение уротропина, свечи и спиртовки( обратить внимание на характер пламени). Внести в пламя спиртовки, уротропина и свечи последовательно фарфоровую чашку (на чашке образуется копоть).
Вопрос: Какие вещества образуются в ходе горения органических веществ?
В результате горения может образоваться углекислый или угарный газ, чистый углерод (сажа, копоть). Не все органические вещества способны гореть, но все они разлагаются при нагревании без доступа кислорода, обугливаются.
Демонстрационный опыт: плавление сахара и горение его в присутствии катализатора.
(обугливание сахара при нагревании, затем оплавленый кусочек сахара опустить в пепел и снова внести в пламя спиртовки. Сахар загорается.)
Вопрос (во время демонстрации): Какие вещества называются катализаторами?
Вещества, которые изменяют скорость химической реакции, оставаясь к концу ее неизменными, называются катализаторами.
Вопрос: Какой вид химической связи в органических веществах исходя из их состава?(плакат)
Студенты в тетрадях записывают признаки органических веществ:
содержат углерод;
горят и (или) разлагаются с образованием углеродсодержащих продуктов;
связи в молекулах органических веществ ковалентные полярные.
III. Студентам на основании проделанной работы предлагается сформулировать определение понятия «органическая химия».
Определение записывается в тетради: Органическая химия – наука об органических веществах, их составе, строении, свойствах и способах получения (Слайд).
Синтезы органических веществ в лабораторных условиях ускорили развитие органической химии, ученые стали экспериментировать и получать вещества которые не встречаются в живой природе, но соответствуют всем признакам органических веществ. Это пластмассы, синтетические каучуки и волокна, лаки, краски, растворители, лекарства (демонстрируются коллекции «Пластмассы», «Каучуки», «Волокна»). По происхождению эти вещества не являются органическими. Таким образом, группа органических веществ существенно расширилась, а старое название сохранилось. В современном понимании органические вещества – не те, которые образуются в живых организмах или под их воздействием. А те , которые соответствуют признакам органических веществ.
IV. Изучение органических веществ в XIX веке столкнулось с рядом затруднений. Одно из них – «непонятная» валентность углерода.
Вопрос: Что такое валентность?
Валентность характеризует способность атомов химических элементов к образованию химических связей, она определяет число химических связей, которыми данный атом соединен с другими атомами в молекуле.
Например: в метане СН4, в этилене С2Н4, в ацетилене С2Н2, пропане С3Н8 (определить валентность). Полученные валентности маловероятны. Значит, к органическим веществам нельзя применять методы неорганической химии.
Особенности строения органических веществ смог объяснить русский ученый А.М.Бутлеров, предложив теорию строения органических веществ:
1. Все атомы, входящие в состав органического вещества располагаются не беспорядочно, а в определенной последовательности, согласно их валентности. Углерод в органических веществах проявляет валентность равную IV. Условно валентность обозначается черточкой.
Атомы углерода соединяются, образуя цепочки.
Задание: построить структурные формулы веществ: СН4, С2Н4, С2Н2,С3Н4, С4Н8.
Вопрос: Как определить число электронов на внешней электронной оболочке у элемента?
По номеру группы для элементов главных подгрупп.
Вопрос: Как определить число неспаренных электронов, участвующих в образовании связи?
По формуле
число неспаренных электронов = 8 – номер группы
Задание: изобразить графически образование ковалентных связей в молекулах метана СН4, этилена С2Н4, ацетилена С2Н2.
х х
С С С
х х
х х
С х х С
х х
V. Посмотрите на периодическую систему. Сейчас открыто более 110 химических элементов, все они входят в состав неорганических веществ. Известно около миллиона неорганических соединений. В состав природных органических соединений входят немногие элементы: углерод, водород, кислород, азот, сера, фосфор, некоторые металлы. В последнее время синтезируют элементоорганические вещества, расширяя спектр элементов. Входящих в состав органических веществ.
Вопрос: Как вы думаете, сколько органических соединений сейчас известно?
Известно более 20 миллионов органических веществ.
Вопрос: В чем же причина многообразия органических веществ?
Студенты называют такие причины, как соединение углерода в цепи разной длины; соединение атомов углерода между собой простыми (одинарными), двойными и тройными связями; множество элементов входящих в состав органических веществ. Преподаватель приводит еще одну причину – разный характер углеродных цепей: линейные, разветвленные и циклические (демонстрирует модели молекул бутана, изобутана и циклогексана).
Причины многообразия органических соединений
1. Соединение атомов углерода в цепи разной длины.
2. Образование атомами углерода простых, двойных и тройных связей с другими атомами и между собой.
3. Разный характер углеродных цепочек: линейные, разветвленные, циклические.
4. Множество элементов, входящих в состав органических веществ.
5. (студенты должны найти ее сами, выполнив лабораторную работу)
4. Формирование умений (10 мин)
Лабораторная работа
Задание: используя весь «строительный материал», построить модель органического вещества (С4Н8). Изобразите структурную формулу этого вещества. Постарайтесь сделать как можно больше разных моделей из одного и того же «строительного материала».
Работа проходит в парах. Преподаватель проверяет правильность сборки моделей и изображения структурных формул, помогает студентам, у которых возникли затруднения.
Вопрос: Что у этих веществ общего? Чем отличаются эти вещества?
Выясняется, что одинаковым является состав этих веществ, а строение у них разное, а поэтому и свойства также будут разными.
2. Свойства веществ зависят не только от того, атомы каких элементов и в каком количестве входят в состав молекул, но и от последовательности соединения атомов в молекулах.
Вещества, имеющие одинаковый состав, одну и ту же молекулярную формулу, одну и ту же молекулярную массу, но разное строение, называются изомерами.
Под строением вещества подразумевается порядок соединения атомов, их взаимное расположение в молекулах.
Явление существования изомеров называется изомерией.
В причины многообразия органических веществ вносится еще один пункт (5).
5. Применение знаний и способов действий (15 мин.)
Преподаватель предлагает построить изомеры состава С5Н12, если известно, что их существует три. После вынесения всех изомеров на доску, преподаватель обращает внимание студентов на методику построения изомеров: уменьшение с каждым разом главной цепи и увеличение числа радикалов.
6. Контроль (коррекция и рефлексия)
Преподаватель осуществляет контрольно-оценочную деятельность просматривает результаты выполнения заданий.
Студенты записывают в тетрадь результаты работы.
Преподаватель выявляет качество уровня овладения знаниями, намечает мероприятия для коррекции знаний и способов действий, оценивает результат деятельности студентов в малых группах.
7. Подведение итогов занятия (5 мин)
Преподаватель подводит итоги занятия, анализирует достигнутые цели, выставляет оценки в журнал обучения группы, сообщая их.
Студенты слушают и анализируют результат обучения.
13PAGE 15
13PAGE 14415
Н
х хххх
Н
х
Н
х
Н х ххх
х Н Н
х
Н
х
Н
х
Н
Н
х Н Н
Н х х
Заголовок 115