мет.разр.(урок-теория строения органических веществ)
учебно-методическое пособие на тему

ГБПОУ «Сызранский медико-гуманитарный колледж»

Методическая разработка

урока на тему: «Основные положения теории строения органических соединений  А.М. Бутлерова»

Разработала: преподаватель химии                             Т.А.Барашкова

Тема:            «Основные положения теории строения органических соединений  А.М. Бутлерова»

Цели урока:

образовательные: сформировать представления об основных положениях теории  строения органических соединений А.М. Бутлерова и её значении.

развивающие: совершенствовать умения в мыслительной и исследовательской деятельности.

воспитательные:  способствовать развитию навыков самостоятельного поиска знаний, формированию активной познавательной позиции.

Оборудование: набор для построения моделей молекул, компьютер, мультимедийный проектор.

Ход урока:

Ι. Мотивационный этап ( 10-15 минут)

Здравствуйте, ребята и уважаемые гости, тема нашего сегодняшнего  урока «Основные положения теории строения органических соединений  А.М. Бутлерова».

Эта тема впервые звучит в нашей аудитории.    Исходя из её формулировки, нам предстоит познакомиться с основными положениями теории русского химика А.М. Бутлерова.

Тему урока запишите  в тетрадь.

Представим себе ситуацию, когда  перед нами в беспорядке находится множество деталей детского конструктора. Что - либо построить из этих деталей затруднительно, но если  распределить  эти детали по размеру цвету, форме, то можно  создать любую модель.

Похожая  ситуация сложилась в середине ХΙХ столетия. В органической химии был накоплено  множество   экспериментального материала, который  представлял  собой хаотичное  нагромождение различных фактов, формул, веществ,  требующих систематизации и пояснений.

Немецкий химик Фридрих Вёлер в 1835 году  по этому поводу написал: " ... органическая химия в настоящее время может,  кого хочешь свести с ума. Она представляется мне дремучим лесом, полным чудесных вещей, огромной чащей без выхода, без конца, куда не осмеливаешься проникнуть..."

Поэтому многие химики того времени пытались систематизировать  существующие факты и навести порядок в строении органических веществ. Существуют множество любопытных фактов  попыток классификации органических веществ.

Учёные того времени столкнулись с многочисленными  трудностями при создании своих теорий.  Ни одна из них в полной мере не дала разумного  объяснения  многочисленных  накопленных  фактов,  поэтому поиски продолжались;  систематизацию должна  была дать новая теория. Существовали даже  предпосылки для её возникновения: (английский учёный Эдуард Франкланд ввёл понятие – валентность; немецкий ученый Фридрих Кекуле предположил, что атомы углерода в органических соединениях всегда образуют четыре связи, т.е. четырехвалентны; Август Купер отметил, что атомы углерода могут соединяться друг с другом и образовывать цепочки).

Однако всем этим учёным не удалось систематизировать установленные факты,  и  они ограничились частными выводами, поэтому ученые-химики не смогли предложить новую научную теорию.  Именно критический взгляд на господствовавшие в химии  того времени представления о многообразии органических веществ, позволил русскому учёному А.М. Бутлерову стать автором такой теории.

ΙΙ. Исследовательский этап. (20-25 минут)

Для того, чтобы осознать научный подвиг  химика А.М.Бутлерова,  я предлагаю вам выступить в роли  учёных-исследователей и самим попробовать создать теорию строения органических соединений.

Создание теории  – это поиск решения многочисленного  ряда проблем.  Чтобы их исследовать детально, разобьем  группу на  четыре подгруппы. Я хочу  предложить   четыре основных направления по числу подгрупп, каждая подгруппа будет работать над своей собственной теорией.  Время  вашей работы  в подгруппе  5 минут. По истечении данного срока представитель от каждой подгруппы доложит результаты  проведенных исследований.  

Ι подгруппа

Задание 1. Рассчитайте степень окисления углерода в молекулах метана (СН4),

                    этана (С2Н6) и пропана (С3Н8).

                                 Вопросы для коллективного обсуждения в подгруппе:

  1. Какие значения степени окисления углерода у вас получились? (-4,-3,-8/3)

  2. Какая должна быть степень окисления у углерода? (-4,0,+2,+4)

Задание 2: Используя набор для составления  моделей молекул, необходимо составить модели молекул метана, этана, пропана. С этой целью необходимо  записать  структурные формулы этих веществ.

                               Вопросы для коллективного обсуждения в подгруппе:

  1. Сколько связей у углерода в молекуле метана,  в молекулах этана, пропана? (четыре)

 2. Как называется свойство атомов химических элементов, образовывать определенное количество химических связей? (валентность)

 3. Какова валентность углерода в этих соединениях? (углерод всегда  четырехвалентен)

 4. В каком порядке соединены атомы в молекулах? (атомы соединены последовательно)

Задание 3: Для формулировки положения необходимо вставить  пропущенные слова в предложение.                      

1 положение:  В молекулах органических  веществ . . . последовательно, согласно их . . . . Углерод в этих соединениях . . . .

ΙΙ подгруппа

Задание 1: Используя набор для составления  моделей молекул, необходимо составить  модели молекул метана (СН4), этана (С2Н6), пропана (С3Н8).

                   Запишите структурные формулы этих веществ в тетрадь.

                                    Вопросы для коллективного обсуждения в подгруппе:

 1. Одинаков ли качественный состав предложенных вам веществ? (одинаков)

 2. Одинаков ли количественный состав этих веществ?  (неодинаков)

 3. Существуют ли сходства в строении этих веществ? (существуют)

Задание 2: Сравните по таблице физические свойства метана, этана, пропана.

                 Вопросы для коллективного обсуждения в подгруппе:

1. Имеются ли сходства в физических свойствах метана, этана, пропана?     (сходства имеются)    

2. Как называются вещества, имеющие сходное строение и свойства, но разный количественный состав? (гомологами)

Задание 3: Для формулировки положения вставьте пропущенные слова в

                  предложение.

2 положение: . . . по строению органические вещества, имеют . . . свойства.

ΙΙΙ подгруппа

Задание 1: Используя набор для составления моделей молекул, необходимо построить  две  молекулы состава С2Н6О так, чтобы соблюдался порядок соединения  атомов. Запишите структурные формулы этих веществ в тетрадь.

                          Вопросы для коллективного обсуждения в подгруппе:

1. Одинаково ли строение у получившихся молекул? (строение разное)

2. Как называются вещества, имеющие одинаковый состав, но разное  строение? (изомеры)

Задание 2: Вещества, которые у вас получились: диметиловый эфир и этиловый спирт. В таблицу по аналогии необходимо вписать  известные  физические свойства этилового спирта и диметилового эфира,  сравнить свойства двух веществ между собой.

                         Вопрос для коллективного обсуждения в подгруппе:

Отличаются ли свойства, предложенных сам веществ?  (отличаются)

Задание 3: Для формулировки положения вставьте пропущенные слова в

                  предложение.

3 положение: . . . веществ зависят не только от их состава, но и от . . . .

ΙV подгруппа

Задание 1: Используя набор для составления моделей молекул, необходимо построить две  молекулы этана (С2Н6), а затем у одной из молекул вставьте атом кислорода между атомами углерода и водорода, получилась модель молекулы этилового спирта. Запишите структурные  формулы этих веществ в тетрадь. Сравните значения электроотрицательности атомов, образующих молекулы между собой, используя таблицу электроотрицательности.

                        Вопрос для коллективного  обсуждения в подгруппе:

  У какого из атомов значение электроотрицательности больше?  (у кислорода)

Задание 2: В таблицу со свойствами веществ допишите физические свойства

этилового спирта и сравните свойства обоих веществ между собой.

                          Вопрос для коллективного обсуждения в подгруппе:

  Как вы думаете, повлиял ли атом кислорода на другие атомы, изменились ли свойства вещества?  (повлиял, изменились)

Задание 3: Для формулировки положения вставьте пропущенные слова в

предложение.

4 положение: . . .  в молекулах органических соединений . . .  друг на . . . , изменяя . . .  веществ.

ΙΙΙ. Выход из проблемной ситуации.(10 минут)

Ваше время подошло к концу. Теперь необходимо  разобрать  результаты ваших исследований.

Для этого запишем положения теории себе в тетрадь.

Нам  удалось сформулировать теорию строения органических веществ, которая впервые была представлена  молодым российским ученым А.М.Бутлеровым в 1861 году на съезде немецких естествоиспытателей и врачей в г. Шпейере. Это стало важным событием в органической химии, так как в то время ученые, умея определять качественный и количественный состав вещества, не имели представления о том, как атомы соединяются в молекулы, не пользовались привычными для нас формулами, а химические реакции описывали словами, а не символами.  Кроме того, многие  учёные того времени считали невозможным познание внутреннего строения молекул, так как не признавали реального существования атомов и молекул.

А.М.Бутлеров  доказал справедливость своей теории, предсказав существование двух изомеров состава С4Н10 и синтезировав изобутан.

Теория строения органических веществ состоит в следующем:

1)объяснила неясности и противоречия в знаниях об органических веществах;

2) творчески обобщила достижения в области  органической химии;

3)определила качественно новый подход к пониманию строения органических соединений;

4)стала основой для объяснения и прогнозирования свойств органических веществ;

5)открыла путь для синтеза новых органических соединений.

Запишите значения теории строения органических веществ себе в тетрадь.

ΙV. Применение полученных знаний

Великий немецкий поэт Гёте сказал: «Просто знать – мало, знания нужно уметь использовать». Поэтому я предлагаю вам, используя полученные знания выполнить несколько заданий.

Задание 1: Составьте структурные формулы двух изомеров состава С4Н10,

расположив их напротив друг друга.

Задание 2: Допишите к получившимся изомерам из задания 1 гомологи.

Задание 3: Выпишите:

1. гомологи,
2. изомеры.

         1) СН3-СН2-СН2-СН2-СН2-СН3,                         2) СН3-СН-СН2-СН2 ,    

                                                                                                     ׀

                                                                                                    СН3          

         3) СН3-СН2-СН2-СН-СН3,                                         4) СН3-СН2-СН2-СН2-СН3,                                                                                                                              

                                        ׀                                                                                        

                                       СН3                                                                                                                               

         5) СН3-СН-СН3,                                                   6) СН3-СН2-СН2-СН3.

                       ׀

                      СН3

V. Оценочно-рефлексионный этап

Задание: Необходимо оценить своё рабочее настроение на уроке с помощью цвета.

Выберите листок-индикатор и прикрепите его на лежащий перед вами лист бумаги. Представитель от каждой группы должен поместить спектр на  доску с помощью магнита.

У нас получилась замечательная геометрическая фигура: круг, которая всегда нацелена    на    объединение,   взаимный поиск,   взаимоподдержку,  в   целом   это называется сотрудничество.