Предмет органической химии
методическая разработка по химии (9 класс) по теме

Вавилина Инна Анатольевна

 учитель химии СОШ № 13

г.  Нерюнгри,

 Республики Саха (Якутия)

Урок по пед. технологии ТРКМ, 9 класс

Предмет органической химии

Задачи урока:

1. образовательные: - сформировать понятие о предмете органической химии, рассмотреть особенности органических веществ. Ознакомить ребят с понятием валентности.  Начать формировать навыки составления структурных формул. Раскрыть значение органических веществ.
2. воспитательные: - продолжить формирование познавательного интереса к предмету через использование нестандартных форм обучения и создания ситуации успеха
3. - развивающие: -  продолжить развитие учебно-интеллектуальных  умении: выделять главное и существенное, устанавливать причинно-следственные (развитие логического мышления)

- продолжить развитие учебно-организационных умений: организовать себя на выполнение поставленной задачи, осуществлять самоконтроль и самоанализ учебной деятельности, развивать критическое мышление.

Медиаобразовательные ЗУН:    

1. уметь находить требуемую информацию в различных источниках;
2. уметь аргументировать собственные высказывания;
3. уметь понимать задания в различных формулировках и контекстах;
4. уметь вербальную информацию переводить в визуальную знаковую систему  и наоборот;
5. уметь извлекать из предложенной информации, данные и представлять ее в табличной форме или другой форме;
6. уметь систематизировать предложенную информацию по заданным признакам;
7. уметь находить ошибки в получаемой информации и вносить предложения по их исправлению;

Оборудование: органические кислоты жидкие и твердые  (лимонная - С6Н8О7, стеариновая -  С17Н35СООН, олеиновая -  С17Н33СООН, уксусная -  С2Н4О2,  аминоуксусная кислота - NН2СН2СООН), глюкоза -  С6Н12О6,  сахар -  С12Н22О11, сухое горючее уротропин -  С6Н12N4, этиловый спирт (в спиртовке) -  С2Н5ОН, парафиновая свеча и нефть, в состав которых входят вещества с общей формулой -  СхНу, бумага, состоящая из целлюлозы -  (С6Н10О5)n., спички, фарфоровая чашка,  пробирка, держатель,  шаростержневые модели метана, пропана, бутана, изобутана, ацетилена, этилена.

Технология: Технология критического мышления через чтение и письмо.

Тип урока: получение новых знаний.

Ход урока: Этап подготовительной подготовки для работы на уроке:

                    - Сообщение темы урока, цели.

     1 этап: Стадия вызова. Ее  присутствие на каждом уроке обязательно. Эта стадия позволяет:

- актуализировать и обобщить имеющиеся у ученика знания по данной теме или проблеме,

- вызвать устойчивый интерес к изучаемой теме, мотивировать ученика к учебной деятельности,

- побудить ученика к активной работе на уроке и дома.

Используем методический прием «Составление кластера»  

Учитель: Ребята! Напишите на середине страницы слова химические вещества.

Какие ассоциации у вас связаны с этими словами? Напишите примеры  химических веществ в тетради, разметив их вокруг слов,  химические вещества. На эту работу отводится 1-2 мин. Далее учитель оформляет ответы учащихся на доске, поочередно спрашивая всех, чтоб слова  веществ не повторялись:

        Карбид кальция     Жиры        Белки     Крахмал                 Бензол

         Углеводы                 Алмаз        алмаз

                                   Серая кислота          Азот            Нитрат цинка          Метан

Учитель: В течение двух лет мы с вами изучали один из разделов химии под названием неорганическая химия.

Перечислите вещества, которые относятся к неорганической химии?

Ученики:   Называют вещества неорганической химии: алмаз, серная кислота, азот, нитрат цинка,  карбид кальция.

Учитель:   Какие вещества мы с вами еще не изучали? Назовите их?

Ученики:  Перечисляют:  белки, жиры, углеводы.

Учитель:  Эти вещества относятся к органическим веществам и изучают их в разделе органической химии. Общая численность органических веществ в настоящее время составляет более 10 млн., причем каждый год их численность увеличивается на 200-300 тыс. новых соединений. При этом общее число неорганических веществ не превышает 700 тыс. Таким образом, число органических соединений превышает в десятки раз число неорганических веществ. Чем обусловлено такое многообразие органических веществ? В чем их особенность? Что общего в составе этих веществ? Почему данные вещества называются органическими?

Ответы на эти вопросы, вы получите, изучая новый для вас раздел науки - органическая химия.

Учитель демонстрирует разнообразные органические вещества: органические кислоты (твердые и жидкие) – лимонная С6Н8О7, стеариновая С17Н35СООН, олеиновая С17Н33СООН, уксусная С2Н4О2, аминоуксусная кислота NН2СН2СООН, глюкоза С6Н12О6,  сахар С12Н22О11, сухое горючее уротропин С6Н12N4, этиловый спирт (в спиртовке) С2Н5ОН, парафиновая свеча и нефть, в состав которых входят вещества с общей формулой СхНу, бумага, состоящая из целлюлозы (С6Н10О5)n.

2 стадия: Осмысление. Эта стадия позволяет ученику:

- получить новую информацию,

- осмыслить ее,

- соотнести с уже имеющимися знаниями.

Работа с текстом параграфа — чтение “со стопом” или «лекция со стопом». После каждого фрагмента параграфа идёт обсуждение. Особенность ее использования в технологии критического мышления заключается в том, что она читается дозировано. После каждой смысловой части обязательно делается остановка. Во время «стопа» идет обсуждение или проблемного вопроса, или коллективный поиск ответа на основной вопрос темы, или дается какое-то задание, которое выполняется в группах или индивидуально.      

1 вопрос: Понятие об органических веществах. Определение органической химии.

Учитель: Ребята, вам необходимо чтобы ответить на вопрос что такое органические вещества и органическая химия поработать с книгой.  Задания учащимся: Прочитайте текст § 31  учебника стр.151 первых пять абзацев.  

     Прочитанный фрагмент текста ученики фиксируют в тетради в составленной таблице, используя прием «Бортовой журнал». Бортовые журналы – обобщающее название различных приемов обучающегося письма, согласно которому учащиеся во время изучения темы, записывают свои мысли в таблицу:

     Ответы учащихся после прочтения первого фрагмента параграфа.

1.   Как в древности получали органические вещества?   Почему данные вещества назвали органическими?  Все органические вещества получали исключительно из продуктов жизнедеятельности растительных и животных организмов или в результате их переработки. Отсюда и произошло название «органические вещества».

2.   Что изучает органическая химия? Раздел химии, который изучает эти вещества, стали называть «органической химией».

3.  Какой химический элемент в обязательном порядке входит в состав органических веществ? В состав всех органических веществ входит химический элемент углерод.

4.  Какое еще можно дать определение органической химии?  Органическая химия  - это химия соединений углерода (записать формулировку в тетрадь).

5.  Помимо углерода, какой химический элемент входит в  состав органических веществ? Помимо углерода в состав всех органических веществ входит химический элемент водород. Могут еще входить О, S, N, Гаl и другие элементы  (написать знаки химических элементов на доске)

6.  Какое химическое свойство вы можете предположить для этих веществ? Все органические вещества горят.

Учитель демонстрирует опыты: Горение сухого горючего (уротропина), свечи и спиртовки, обращает внимание на характер пламени (спиртовое пламя бледное, бесцветное, у свечи яркое, светящееся), вносит последовательно в пламя спиртовки, уротропина и свечи фарфоровую чашку (или жесть от консервной банки), показывает, что от пламени свечи образуется копоть (сажа, состоящая из мельчайших частичек угля).

8.  Какие вещества образуются в ходе горения органических веществ? При горении органических веществ образуются углекислый газ и вода.

9.  Как подтвердить, что одним из продуктов горения является  углекислый газ? Пропустить углекислый газ через известковую воду, она помутнеет.

Учитель:  Все органические вещества способны гореть, и все они разлагаются при нагревании без допуска кислорода, обугливаются.

Учитель демонстрирует опыт: обугливание сахара при нагревании (пробирка, держатель, спиртовка). Показывает, что при обугливании сахара образуется уголь.

Учитель: Приведите примеры из жизни, когда происходит разложение органических веществ, т.е их обугливание? Например, что происходит с продуктами, содержащими крахмал, белок?

Ученик: Образуется уголь, если пережарить картошку, оладьи или блины, происходит обугливание крахмала входящего в состав картофеля и муки. Или сильно  подгоревшая корка хлеба, тоже происходит обугливание крахмала входящего в состав муки.  Пережаренные яйца или мясо, содержащие белок тоже образуют уголь.

Учитель: Ребята определите вид химической связи в органических веществах, исходя из их состава (ученики смотрят  на формулы органических веществ написанных на доске)?

Ученик: В органических веществах ковалентная полярная связь.

Учитель: Что произойдет если на раскаленную скороду положить поваренную соль, сахар?

Ученик: Сахар начнет плавиться, а поваренная соль останется без изменений.

Учитель: Как вы думаете, почему вещества поваренная соль и сахар ведут себя по разному при нагревании?

Ученик: Так как данные вещества имеют разное строение кристаллических решеток.

Учитель: Какая кристаллическая решетка у поваренной соли и у сахара?

Ученик: В поваренной соли NaCl ионная кристаллическая решетка, а в сахаре – молекулярная.

Учитель: Чем отличаются вещества  с молекулярной и ионной кристаллическими решетками?

Ученик: Вещества с ионными кристаллическими решетками имеют высокие температуры кипения и плавления, чем вещества с молекулярными решетками.

Учитель: И мы с вами это можем наблюдать при плавлении сахара на раскаленной сковороде.

Учитель: Ребята давайте запишем с вами признаки органических веществ (в бортовом журнале фиксируют  в графе, что нового я узнал из текста).

Ученики: записывают  в тетради.

Признаки органических веществ:

1.  Содержат углерод.

2.  Горят и (или) разлагаются с образованием углеродсодержащих продуктов.

3.  Связь в молекулах органических веществ ковалентные.

4. Кристаллические решетки в молекулах органических веществ молекулярные.

     2 вопрос.  Валентность химических элементов.

Учитель: Напишите формулы следующих веществ и определите степени окисления химических элементов: СН4, С3Н8, С4Н10.

Ученик: С-4Н4+1, С3-8/3Н8+1, С4-10/4Н10+1 (ученик считает устно или составляет  алгебраические уравнения).

Учитель: Ребята, а может быть степени  окисления у химических элементов дробная величина?

Ученик: Степень окисления не может быть дробным значением.

Учитель:  Ребята, в 19 веке не было такого понятия как степень окисления, так как не было еще известно строение атома. Поэтому химики пользовались понятием валентность химических элементов. А что такое валентность? Фридрих Август Кекуле немецкий химик-органик первый высказал идею валентности как о целом числе единиц сродства, которым обладает атом (1857), и установил валентность серы, кислорода и углерода.

     Работаем с таблицей.

Учитель: Что показывает степень окисления?   Почему степень окисления водорода в молекуле водорода равна нулю? Почему степень окисления водорода в молекуле воды + 1, а  степень окисления кислорода – 2? (ученики отвечают на основании данной таблицы)  

Учитель:     Структурные формулы мы составляем на основе того, что атомы в молекулы соединяются в строгой последовательности, согласно их валентности. Это  и составляет  химическое строение вещества.

     Валентность и степень окисления атомов химических элементов  совпадают в большинстве соединений.

Учитель: Сколько атом углерода имеет неспаренных электронов в стационарном состоянии? (на доске заранее составлены электронные формулы атома углерода в  стационарном и возбужденном  состоянии)

Ученик:  В атоме углерода в стационарном состоянии два неспаренных электрона.

Учитель: Сколько химических связей может образовать атом углерода, имеющего два неспаренных электрона?

Ученик: Атом углерода может образовать две химических связи? Значит, валентность углерода равна двум.

Учитель: Приведите пример вещества из неорганической химии, где атом углерода образует две химических связи?

Ученик: В молекуле угарного газа.

Учитель: Сколько  атом углерода имеет неспаренных электронов в возбужденном состоянии?

Ученик: Атом углерода в возбужденном состоянии имеет четыре неспаренных электрона. Значит, валентность углерода равна четырем.

Учитель: Приведите пример вещества из неорганической химии, где атом углерода образует четыре химических связи?

Ученик: В молекуле углекислого  газа.

Учитель:  Значение валентность записывают римскими буквами в правом верхнем  углу над знаком химического элемента в формуле химического соединения, например  в молекуле, CIIOII, СIVОII2.  В органических веществах углерод четырехвалентный.

Учитель: Сравните понятия «степень окисления» и «валентность», установите между ними сходство и различие?

Ученик:  Отличие: валентность не имеет знака и не может быть нулевой, тогда как степень окисления характеризуется знаком и может иметь значение, равное нулю. Валентность показывает количество связей, которые образует химический элемент в молекуле. Степень окисления характеризует количество принятых или отданных элементом электронов. Сходство: в большинстве соединений значения степени окисления и валентности совпадают.

Учитель: Определите степень окисления углерода в следующих веществах СН4, С2Н4, С2Н2?

Ученик: С-4Н4+1, С2-2Н4+1, С2-1Н2+1  (ученик рассчитывает устно или составляет алгебраические уравнения)

Учитель: А теперь составьте структурные формулы данных веществ на основе того, что атом углерода в органических веществах  четырехвалентный?

Ученик:     Н

                    I

             Н– С – Н,    Н– С = С – Н,      Н – С = С – Н

                    I        I       I

                   Н        Н     Н

Учитель: Какой вывод мы можем  сделать после  выполнения данного задания?      

Ученик: Степень окисления атома углерода  в органических веществах может быть разная.  

Учитель: Определите значение валентности и степени окисления атомов химических элементов в молекулах кислорода О2, бутане С4Н10, дихлорметане СН2Cl2., пероксиде водорода Н2О2.

Ученик:  О2, О=О, валентность кислорода два, степень окисления 0;

С4-10/4Н10+1, валентность углерода четыре, валентность водорода один.

      Н  Н  Н   Н                                                         Н        Н       Н  

       I    I    I   I                                 I          I         I

Н – С-С-С-С- Н                                                  Н - С   -   С -     С - Н

       I    I    I   I                                                           I          I         I

      Н   Н  Н  Н                                                        Н    Н –С – Н Н

структурная формула.                                                       I

                                                                                            Н

                                                                             структурная формула

С 0Н2 +1Cl2. -1,      валентность углерода четыре, хлора один, водорода один.

         Н

          I

  Сl – С – Сl, структурная формула

          I

         Н

Н2 +1О2-1, Н-О-О-Н, валентность кислорода два, водорода один.

Учитель: На примере данного упражнения мы видим, что атомы углерода в органических веществах  могут соединяться между собой с образованием углеродных цепей.

     Продемонстрируем ребятам шаростержневые модели разнообразных молекул, имеющихся в нашем распоряжении. Соберем некоторые из них (бутан, изобутан, ацетилен, этилен, метан, пропан).

   3 стадия: - рефлексия. Здесь основным является:

- целостное осмысление, обобщение полученной информации,

- присвоение нового знания, новой информации учеников,

- формирование у каждого из учащихся собственного отношения к изучаемому материалу.

     Большой потенциал имеет прием «Составление кластера» на стадии рефлексии. Это исправление неверных предположений в «предварительном кластере», заполнение их на основе новой информации, установление причинно-следственных связей между отдельными смысловыми блоками.

Учитель:

1. Какие вещества называются органическими? В состав органических веществ входит углерод.
2. Какие из веществ в составленном нами  «кластере» еще относятся к органическим веществам? Может быть, есть вещества, которые мы не назвали в начале урока. Если не назвали, то называем.
3. Какие органические вещества,  изученные на уроке,  можно еще дописать в составленный нами «кластер»?  Нефть, свеча, пропан, метан, бутан, тихлорметан,  формальдегид, бензол, фенол, этан и т.д. Дописываем в первоначальный составленный «кластер».
4. Какова валентность углерода в органических соединениях?
5. Какое есть общее химическое свойство для органических соединений? Многие органические вещества горят, или разлагаются  при нагревании без допуска воздуха.

  6.   Какое значение имеют  органические  вещества  в жизни общества?  Это    продукты питания, одежда, обувь, синтетические материалы, полимеры, энергоносители, лекарственные препараты, синтетические моющие  средства, различные краски, лаки, красители, зубная паста, шампуни и т.д.

 7. Только ли положительное значение имеют органические вещества в жизни общества? Аргументируйте ответ, используя дополнительную литературу, предложенную учителем? Работа в группах по четыре человека.  Перечислите только органические вещества и укажите их вред на окружающую среду? Укажите, с какого источника вы взяли эти факты?  Примеры неорганических веществ  из статей не приводим. Например,  в статье « О сигаретных фильтрах, или как сделать приятное безвредным» журнала «Химия и жизнь» № 12 за 2005 год написано, что в состав   табачного дыма входят 17 различных металлов, а также 10 нитрозаминов, около 40 полициклических ароматических углеводородов и другие органические вещества. Достоверно известно, что большая часть их высоко токсична и канцерогенна – одного формальдегида вполне достаточно, чтобы в эпителии бронхов, легких и печени появились злокачественные новообразования (кстати, экспериментам на крысах, в которых это впервые было показано, больше 25 лет).  В статье с сайта nttp: /www.temadnya.ru/forum/ говорится о том, что нитробензол загрязнил воды Амура и загрязненная вода движется в сторону города  Хабаровска после крупной аварии в Китае.  В статье сайта nttp: /www.temadnya.ru/forum/ говорится о незначительном загрязнение водной поверхности нефтепродуктами, которое произошло в акватории порта города Калининграда,  в результате возникшего пожара в машинном отделении бункеровочной станции-барже.  И т.д.

Домашнее задание: Учебник Габриелян О.С. Химия. 9 класс. М.:  Дрофа, 2009г. § 31 стр.     упр. 1, 2. Принести с собой пластилин и спички.

Оценки за урок выставляются наиболее активно работавшим на уроке учащимся и по итогам проверки работы

Вывод:  Ребята! Сегодня мы познакомились, что изучает  предмет органической химии. Какие химические вещества называются органическими. Раскрыли  понятие валентности химических элементов. Рассмотрели значение органических веществ и показали с помощью дополнительной литературы отрицательное влияние некоторых веществ на окружающую среду.

Технологическая карта урока «Предмет органической химии» с использованием НИТ

Химические вещества

     Химические вещества