Химия 10-в класс Зыкова Л.А

Конспект открытого урока химии в рамках методической недели
Учитель - Зыкова Людмила Александровна, высшая квалификационная категория.
Тема урока - Генетическая связь углеводородов, спиртов и карбонильных соединений.
Направление - Реализация программ профильного обучения.
Использование индивидуальных и групповых форм обучения при освоении ФГОС.
Дата, день недели - 02.02.2016, вторник.
Девиз: «Только из союза двоих, работающих вместе и при помощи друг друга,
рождаются великие вещи». (Антуан Де Сент – Экзюпери)
Цель урока:
обеспечение усвоения учащимися знаний о генетической связи между изученными
классами органических соединений.
Задачи:
Образовательные:
- обобщить и систематизировать знания учащихся об углеводородах и их производных на
основе сравнительной характеристики их состава и свойств;
- рассмотреть генетическую связь между типами углеводородов и изученными классами
кислородсодержащих органических соединений;
- совершенствовать умения в записи уравнений химических реакций.
Развивающие:
- развивать у учащихся способность к целеполаганию, планированию своей деятельности
на уроке;
- развивать у учащихся логическое мышление (посредством установления генетической
связи между разными классами углеводородов, выдвижения гипотез о химических
свойствах незнакомых органических веществ);
- развивать у учащихся способность к сравнению (на примере сравнения химических
свойств углеводородов и их производных);
- развивать информационно-познавательную компетентность учащихся;
-развивать у учащихся химическую речь, способность аргументированно отвечать на
вопросы.
Воспитательные:
- развивать коммуникативные способности учащихся, воспитывать умение выслушивать
ответы одноклассников;
- формировать интерес к научному мировоззрению;
- формировать стремление добиваться успехов в учебе;
- развивать навыки работы в группах и индивидуально;
- формировать навык самообразования учащихся.
Тип урока:
- по дидактической цели – комплексного применения знаний и умений;
- по способу организации – обобщающий.
Методы и методические приемы:
- словесные (беседа);
- практические – составление схем превращений и их выполнение;
- выполнение самостоятельной работы,
- выполнение заданий в паре и группе.
Знать: строение, номенклатуру и свойства углеводородов, спиртов и карбонильных
соединений.
Уметь: составлять структурные формулы углеводородов, спиртов и карбонильных
соединений по названиям; называть углеводороды, спирты и карбонильные соединения
по рациональной и систематической номенклатуре; составлять уравнения реакций,
характеризующих свойства углеводородов, спиртов и карбонильных соединений.
Оборудование:
- карточки «Лист заданий №1», «Лист заданий №2»;
- ноутбук;
- мультимедийный проектор
Учебно-методический комплект:
1. Химия: экспресс-репетитор для подготовки к ЕГЭ (Автор: А.С.Егоров, Г.Х.Аминова)
2. Презентация.
Список литературы:
1.Конарев Б. Н. Любознательным об органической химии.— М.: Химия, 1982.
2.Пособие по химии для поступающих в вузы./ Хомченко Г.П. Новая волна, 2002.
3.Потапов В. М., Чертков И. Н. Строение и свойства органических веществ.— М.:
Просвещение, 1985.
4.А.М. Радецкий. Химический тренажер: самостоятельные работы по органической химии
(задания для организации самостоятельной работы учащихся). – М.: Центрхимпресс, 2006.
5.Современные открытые уроки химии/Сгибнева Е.П., Скачков А.В. «Феникс» Ростов-наДону 2002
6.Химия, справочные материалы, под ред. Третьякова Ю.Д., М., Просвещение, 1989
7.Юдин А.М., Сучков В.Н., Коростелин Ю.А., «Химия для вас» - М. 1987
8.Химия: Учебник для учащихся 10 класса общеобразовательных учреждений
(профильный уровень)/ Под ред. Проф. Н.Е.Кузнецовой.- М., Вентана-Граф, 2007 г.
Ход урока.
1. Организационный этап.
Химический диктант (в тетради для домашних работ).
1. Это вещество называют – болотный газ, является основой природного газа, ценное и
доступное сырье для синтеза многих веществ. (Метан)
2. Это вещество называют – светильный газ. Этот газ применялся вначале в основном для
освещения: уличные светильники, театральные рампы, походные и шахтерские фонари.
На старых велосипедах устанавливались карбидные фонари. В сосуд, заполненный
карбидом кальция, поступала вода, и образующийся газ по специальному соплу попадал в
лампу, где и сгорал ярким пламенем. (Ацетилен)
3. Структура этого вещества устанавливалась 40 лет, а решение пришло, когда в
воображении Кекуле возникла змея, кусающая себя за хвост. (Бензол)
4. Специальными экспериментами было установлено, что при содержании этого вещества
в воздухе примерно 0,1 % быстрее дозревают овощи и фрукты. Это вещество называют
регулятором роста растений. (Этилен)
5. Маслянистая жидкость. которая была получена из толуанского бальзама. (Толуол)
6. Взрывчатое вещество, которое имеет несколько названий: тол, тротил. ТНТ. Обычно из
1 г взрывчатого вещества образуется около 1 л газов, что отвечает тысячекратному
увеличению объема. Механизм действия любого взрывчатого вещества сводится к
мгновенному образованию большого объема газа из небольшого объема жидкости или
твердого вещества. Давление расширяющихся газов и представляет собой разрушающую
силу взрыва. (Тринитротолуол)
7. Винный спирт. (Этанол)
8. Из этого вещества получают дивиниловый каучук. (Дивинил)
9. 40 % - ный водный раствор этого соединения широко используется в медицине под
названием формалин. (Формальдегид)
10. Растворы этого органического вещества используют при консервировании овощей.
(Уксусная кислота)
2. Проверка домашнего задания, воспроизведение и коррекция опорных знаний
учащихся. Актуализация знаний.
I. Разминка.
1. Что такое органическая химия?
2. Какие вещества относят к органическим?
3. Назовите общую формулу углеводородов.
4. Что лежит в основе классификации углеводородов?
5. Назовите классы предельных углеводородов.
6. Назовите классы непредельных углеводородов.
7. Назовите класс ароматических углеводородов.
8. Какие кислородсодержащие органические вещества мы уже изучили?
9. Чем кислородсодержащие органические вещества отличаются от углеводородов?
10. Продолжите фразу: «Функциональная группа – это…»
11. Назовите известные вам функциональные группы?
12. В составе соединений каких классов присутствует гидроксильная группа?
13. В составе соединений каких классов присутствует карбонильная группа?
14. Где находится карбонильная группа у альдегидов и у кетонов?
II. Самостоятельная работа («Лист заданий к уроку №1»).
1. Запишите общие формулы изученных классов органических соединений?
2. Укажите классы, которым они принадлежат?
3. Запишите общие формулы углеводородов в порядке уменьшения атомов водорода,
отделив их между собой стрелками.
В нашей жизни органические вещества занимают очень большое место. На сегодняшний
день их насчитывается более 20 миллионов. Без них из обихода исчезли бы многие
привычные вещи: изделия из пластмасс и резины, средства бытовой химии, косметика.
Каждый день синтезируются все новые и новые вещества. Знать все обо всем
невозможно. Но можно понять основные закономерности, которые применяются в
превращениях органических веществ.
3. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.
Мы живем с Вами в мире, где в каждой клетке живого организма, в почве, воздухе, в воде
происходят тысячи реакций.
А как выдумаете, в чем заключается единство и многообразие химических веществ,
вовлеченных в процесс превращений? ( Единство и многообразие мира. Е. м.
заключается в его материальности, в том, что все предметы и явления в мире
представляют собой различные состояния и свойства движущейся материи).
Как называется связь между веществами?
Что является единицей наследственности живых организмов?
Что определяют гены?
Гены (точнее, аллели генов) определяют наследственные
передающиеся от родителей потомству при размножении.
признаки
организмов,
Единство и многообразие химических веществ, вовлечённых в бесконечный процесс
превращений, наиболее ярко проявляется в генетической связи веществ, которая
отражается в так называемых генетических рядах.
Что означает понятие «генетическая связь»? (От греч. «генезис» - происхождение
Генетическая связь – связь между веществами разных классов, основанная на их
взаимопревращениях и отражающая единство их происхождения, то есть генезис веществ.
Какие группы органических веществ мы уже изучили в этом учебном году?
Сформулируем тему нашего урока. ( См. презентацию и в рабочих тетрадях ).
Сформулируйте цель урока:
Изучение взаимосвязи между углеводородами, спиртами и карбонильными
соединениями.
Что бы вы хотели узнать о взаимосвязи углеводородов и кислородсодержащих
органических соединений?
- Какие реакции следует провести, чтобы из одного типа углеводородов получить
другой?
- Рассмотреть основные закономерности, которые применяются в превращении
органических веществ.
- Научиться осуществить превращения от простейших представителей алканов к
кислородсодержашим и высокомолекулярным органическим соединениям.
Задачи урока:
1. Рассмотреть понятие «генетическая связь».
2. Рассмотреть признаки генетического ряда органических веществ.
3. Рассмотреть реакции, на которых основаны взаимопревращения:
- углеводородов;
- углеводородов и их производных;
- кислородсодержащих органических соединений.
4. Научиться осуществлять превращения между углеводородами и их производными.
5. Доказать материальное единство мира.
4. Сообщение нового материала. Усвоение новых знаний.
Первичное закрепление:
- в знакомой ситуации (типовые задания);
- в изменённой ситуации (конструктивные задания).
Что означает понятие «генетическая связь»
1. Превращение веществ одного класса соединений в вещества других классов.
2. Химические свойства веществ.
2. Возможность получения веществ одного класса из веществ другого класса.
3. Взаимосвязь веществ различных классов.
Рассмотрим понятие «генетический ряд веществ». Данный ряд является частным
проявлением генетической связи.
Генетический ряд веществ – ряд представителей разных классов веществ, являющихся
соединениями одного химического элемента, связанных взаимопревращениями и
отражающими общность происхождения этих веществ.
Рассмотрим признаки генетического ряда органических веществ:
1.Все вещества генетического ряда должны быть образованы одним химическим
элементом (углеродом).
2.Органические вещества должны принадлежать к разным классам ( т.е. отражать разные
формы существования химического элемента)
3.Вещества, образующие генетический ряд должны быть связаны взаимопревращениями.
А как вы думаете, что составляет основу генетического ряда в органической химии?
4.Основу генетического ряда в органической химии (химии углеродных соединений)
составляют соединения с одинаковым числом атомов углерода в молекуле.
Пример:
C2H6 →C2H4→ C2H5OH→CH3CHO → CH3 – COOH →CH2Cl – COOH →NH2CH2COOH
1.
2.
3.
4.
5.
6.
C2H6 → C2H4 + H2
C2H4 + H2O → C2H5 OH
C2 H5OH + [O] → CH3CHO + H2O
CH3CHO + [O] → CH3COOH
CH3COOH + Cl2 → CH2Cl - COOH
CH2Cl - COOH + NH3 → NH2 CH2 – COOH + HCl
Чем отличаются по составу углеводороды разных типов? (Числом атомов водорода).
Какие реакции следует провести, чтобы из одного типа углеводородов получить другой?
(Реакции гидрирования или дегидрирования). Так можно осуществить большинство
переходов, однако, этот способ получения углеводородов не является универсальным.
Стрелками в схеме указаны углеводороды, которые непосредственно можно превратить
друг в друга одной реакцией.
Схематически это выглядит так:
СnH2n+2 ↔ СnH2n ↔ СnH2n-2 ↔ СnH2n-6
Задание 1 (в парах). Для закрепления изученного материала осуществите несколько
цепочек превращений. Определите тип каждой реакции:
1 ряд: этан → этилен → X → бензол
2 ряд: метан → ацетилен → X → бутадиен – 1,3
3 ряд: бензол → X → н – гексан → пропен
Вывод: для получения углеводородов разных классов одной реакцией можно
использовать реакции дегидрирования, гидрирования, ди- и тримеризации,
крекинга, пиролиза, изомеризации и другие.
Какие ещё реакции можно провести для получения углеводородов?
Задание 2 (в группах). Какие реакции нужно провести для осуществления данной
цепочки превращений. Укажите тип каждой реакции:
СН4 → СН3Сl → С2Н6 → С2Н5Сl → С2Н4 → С2Н4Сl2 → С2Н2
С6Н5 СН3
Представленные превращения можно осуществить с помощью реакций
галогенирования, гидрогалогенирования углеводородов, а также реакции
галогенидов алканов с натрием (реакция Вюрца), алкилирования (реакция Фриделя
– Крафтса), дегидрогалогенирование (взаимодействием галогенпроизводных
углеводородов со спиртовыми растворами щелочей или цинком).
Зная химию функциональных групп, возможные пути их замены, условия их
превращений, можно планировать органический синтез, переходя от соединений
сравнительно простых к более сложным. В известной книге Кэррола « Алиса в стране
чудес» Алиса обращается к Чеширскому Коту: «Скажите, пожалуйста, куда мне идти?»
На что Чеширский Кот резонно замечает: «Это во многом зависит от того, куда ты хочешь
придти».
Как этот диалог связать с генетической связью? Постараемся, используя знания по
химическим свойствам органических соединений, осуществить превращения от
простейших представителей алканов к кислородсодержащим органическим веществам,
которые в промышленных масштабах получают из продуктов переработки нефти, газа и
угля.
Задание 3 (в группах).
Запишите формулы ряда соединений, содержащих по два атома углерода, относящиеся к
спиртам, альдегидам и карбоновым кислотам. Укажите степени окисления атома
углерода. Как изменяется степень окисления атома углерода при переходе от спирта к
карбоновой кислоте?
CH3CH2OH → CH3COH → CH3COOH
Почему именно в такой последовательности они изучаются в курсе органической химии?
Как изменяется степень окисления атома углерода?
Учащиеся диктуют строчку: -2, 0, +2.
Что происходит с атомом углерода в данном ряду?
Следовательно, каждое последующее соединение является все более окисленной формой
предыдущего. Отсюда очевидно, что продвигаться по генетическому ряду слева направо
следует с помощью реакций окисления, а в обратном направлении – с использованием
процессов восстановления.
Не выпадают ли кетоны из этого «круга родственников»? Конечно, нет. Их
предшественники – вторичные спирты.
5. Творческое применение и добывание знаний в новой ситуации (проблемные
задания)
Задание 4 (в группах).
В течение 3-4 минут составьте цепочку превращений в три стадии с указанием над
стрелками переходов формулы необходимых для этого веществ, отражающую схему:
1 ряд: получения формальдегида из метана.
СН4 → CH3Cl → CH3OH → НСН=О.
2 ряд: получения уксусной (этановой) кислоты из этена.
C2H4 → C2H5OH → CH3CH=O → CH3COOH .
3 ряд: получения уксусного альдегида из этана.
С2H6 → C2H5Cl → C2H5OH → CH3CH=O
Какие бывают по структуре ряды превращений?
Ряды превращений с участием органических соединений
(из вариантов ЕГЭ)
1.Указаны названия всех веществ, но не указаны условия и реагенты:
Ацетальдегид → ацетат калия → этановая кислота → этилацетат →
→ ацетат кальция → ацетон
2.Цепочки, в которых указаны условия проведения реакций и названия некоторых
реагентов:
Метилат калия
X1 бромметан
Ацетат калия
X2
X1
этаналь
X3
X2
X3
X4
X5
3.Цепочки, в которых указаны условия проведения реакций и формулы нескольких
органических соединений:
C2H4→ C2H4Cl2
C6H5CООН
X1
X2
X3
4.Цепочки, в которых указаны условия проведения реакций и только название или
формула исходного соединения:
CH3-CH2-CHO
X1
Ацетат калия
X2
X1
X3
X2
X3
X4
X4
X5
X5
5.Цепочки, в которых указаны условия проведения реакций и названия нескольких
органических соединений:
СH4
X1
винилацетилен
этановая кислота
X2
X3
6.Цепочки, в которых указаны условия проведения реакций и/или названия и
формулы нескольких органических соединений:
HC CH
кислота
X1
CH3COOH
X2
X3
уксусная
Задание 5 (в группах). Составьте уравнения реакций по одной из предложенных
схем.
Строение молекул органических соединений позволяет сделать вывод о химических
свойствах веществ и тесной взаимосвязи между ними. Из веществ одних классов путем
последовательных превращений получают соединения других классов. При этом все
органические вещества можно представить как производные наиболее простых
соединений – углеводородов. Генетическую связь органических соединений можно
представить в виде схемы:
С2Н6 → С2Н5Br→ С2Н5OH→СН3-СОН→СН3СООН→СН3СООС3Н7; и др.
По схеме можно составить уравнения химических превращений одних веществ в
другие. Они подтверждают взаимосвязь всех органических соединений,
усложнение состава вещества, развитие природы веществ от простого к сложному.
В состав органических веществ чаще всего входит небольшое число химических
элементов: водород, углерод, кислород, азот, сера, хлор и другие галогены.
Органическое вещество метан можно синтезировать из двух простых неорганических
веществ – углерода и водорода.
С + 2Н2 = СН4 + Q
Это один из примеров того, что между всеми веществами природы - неорганическими и
органическими – существует единство и генетическая связь, которые проявляются во
взаимных превращениях веществ.
Вывод: Сегодня на уроке – на примере генетической связи органических веществ мы
увидели и доказали с помощью превращений материальное единство мира.
6. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.
Домашнее задание: составьте ряды превращений, используя как можно больше веществ,
написанных в диктанте. К предложенным рядам запишите уравнения реакций.
7.Оценка работы учащихся на уроке.
После проверки ваших записей на карточках, вам будет объявлена оценка за работу на
уроке.
8.Рефлексия (подведение итогов занятия).
Вернёмся к цели и задачам урока.
Нам удалось достичь поставленной цели?
"Три М" (на листах)
Учащимся предлагается назвать три момента, которые у них получились хорошо в
процессе урока, и предложить одно действие, которое улучшит их работу на следующем
уроке.
Какие требования предъявляются к современному уроку:












хорошо организованный урок в хорошо оборудованном кабинете должен иметь
хорошее начало и хорошее окончание;
учитель должен спланировать свою деятельность и деятельность учащихся, четко
сформулировать тему, цель, задачи урока;
урок должен быть проблемным и развивающим: учитель сам нацеливается на
сотрудничество с учениками и умеет направлять учеников на сотрудничество с
учителем и одноклассниками;
учитель организует проблемные и поисковые ситуации, активизирует деятельность
учащихся;
вывод делают сами учащиеся;
минимум репродукции и максимум творчества и сотворчества;
времясбережение и здоровьесбережение;
в центре внимания урока - дети;
учет уровня и возможностей учащихся, в котором учтены такие аспекты, как
профиль класса, стремление учащихся, настроение детей;
умение демонстрировать методическое искусство учителя;
планирование обратной связи;
урок должен быть добрым.