Углерод. Применение технологии развития критического мышления
план-конспект урока по химии (9 класс) на тему

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

БИОЛОГО-ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Урок по теме «Основные понятия органической химии» с применением технологии развития критического мышления.

Выполнила

Михеева Н.А.

ТОМСК-2012

Данный урок был составлен для  9 класс по учебнику О.С.Габриелян. в уроке использовалась технология развития критического мышления через чтение и письмо.

         Эта технология включает в себя три стадии и используется в основном на уроке изучения нового материала.

         Этап урока изучение нового материала- это стадия вызова и стадия осмысления. На данном уроке, на стадии вызова используется такой прием, как составление кластера. Кластер - это графическая организация материала, показывающая смысловые поля того или иного понятия.

Например:

На стадии осмысления используется такой прием, как составление «бортового журнала», который школьники заполняют по ходу чтения параграфа из учебника.

Например:

Бортовой журнал

Третья стадия называется «Стадия рефлексии». Она уже относится к этапу – закрепление нового материала. На данной стадии учащиеся работают группами с дополнительной литературой. Из статей, предложенных учителем, ученики проводят пример вредного и полезного воздействия органических веществ на организм человека и окружающий мир.

В конце урока учитель подводит итог и дает домашнее задание.

План-конспект урока по теме: «Основные понятия органической химии».

Учебник О.С. Габриелян «Химия. 9 класс»

Тип урока: изучение нового материала..

        Образовательные задачи: сформировать понятие о предмете органической химии, рассмотреть особенности органических веществ, познакомить с понятием валентность, начать формировать навыки составления структурных формул, раскрыть значение органической химии.

        Развивающие задачи: развивать учебно-интеллектуальные умения выделять главное и существенное, устанавливать причинно-следственные связи, развивать логическое мышление, продолжить развитие учебно-организационных умений, направленных на выполнение поставленной задачи, осуществление самоконтроля и самоанализа учебной деятельности, развитие критического мышления.

        Воспитательные задачи: продолжить формирование познавательного интереса к предмету через использование нестандартных форм обучения и создание ситуации успеха.

Медиаобразовательные ЗУН:

- находить требуемую информацию в различных источниках;

- аргументировать собственные высказывания;

- понимать задания в различных формулировках и контекстах;

- переводить вербальную информацию в визуальную систему, и наоборот;

- извлекать из предложенной информации нужные данные и представлять их в табличной или другой форме;

- систематизировать предложенную информацию по заданным признакам;

- находить ошибки в получаемой информации и вносить предложения по их исправлению.

        Методы обучения:

- Словесные: объяснение, элементы описания, элементы беседы.

- Словесно-наглядные: объяснение с использованием записей на доске и в тетради.

- Словесно-наглядно-практические: выполнение упражнений учащимися, элементы самостоятельной работы.

        Реактивы и оборудование: твердые и жидкие органические кислоты (лимонная, стеариновая, олеиновая, уксусная, аминоуксусная, глюкоза, сахар, сухое горючее уротропин, этиловый спирт, парафиновая свеча, нефть, бумага, спички, фарфоровая чашка, пробирка, держатель, шаростержневые модели метана, пропана, бутана, изобутана, ацетилена, этилена).

        Технология: технология развития критического мышления через чтение и письмо.

Ход урока

I. Организационный момент (Подготовительный этап 5 мин).

Учитель приветствует учащихся, сообщает тему и цель урока : познакомиться с основными понятиями органической химии.

II. Изучение нового материала (Стадия вызова 25 мин).

Учитель просит школьников написать в центре страницы слова «химические вещества». Какие ассоциации у вас  связаны с этими словами? Напишите примеры химических веществ в тетради, разместив их вокруг слова «химические вещества».

На эту работу отводится 2 минуты. Далее  учитель оформляет ответы учащихся на доске в виде схемы, поочередно спрашивая всех и следя, чтобы названия веществ не повторялись:

В течении двух лет мы с вами изучали один из разделов химии под названием «неорганическая химия». Посмотрите на эту схему и перечислите вещества, которые относятся к неорганической химии ( алмаз, серная кислота, азот, нитрат цинка, карбид кальция). Какие вещества мы с вами еще не изучали? (углеводы, жиры, бензол). Эти вещества относятся к органическим, и изучают их в разделе органической химии. Список органических веществ в настоящее время насчитывает более 10 млн. наименований, причем каждый год он пополняется на 200-300 тыс. новых соединений. При этом общее число неорганических веществ не превышает 700 тыс. Чем обусловлено такое многообразие органических веществ? Почему данные вещества называются органическими? Ответы на эти вопросы вы получите, изучая новый раздел науки – органическая химия.

Учитель демонстрирует разнообразные органические вещества: лимонную, стеариновую, олеиновую, уксусную, аминоуксусную кислоты, глюкозу, сахар и т.д.

Стадия осмысления

Ребята, чтобы ответить на вопрос, что такое органические вещества и органическая химия, вам необходимо поработать с книгой. Прочитайте первые пять абзацев § 31 учебника, с. 151. Прочитанный фрагмент текста зафиксируйте в тетради в виде таблицы (табл. 1), используя прием «бортовой журнал».

Таблица 1

Бортовой журнал

После прочтения первого фрагмента параграфа и заполнения «бортового журнала» учащиеся отвечают на вопросы учителя.

        Вопрос 1. Как в древности получали органические вещества? Почему данные вещества назвали органическими?

        Ответ. Все органические вещества получали исключительно из продуктов жизнедеятельности растительных и животных организмов или в результате их переработки. Отсюда и произошло название «органические вещества».

        Вопрос 2. Что изучает органическая химия?

        Ответ. Раздел химии, который изучает органические вещества, стали называть органической химией.

        Вопрос 3. Какой химический элемент в обязательном порядке входит в состав органических веществ?

        Ответ. В состав всех органических веществ входит химический элемент углерод.

        Вопрос 4. Какое еще можно дать определение органической химии?

        Ответ. Органическая химия - это химия соединений углерода (записать формулировку в тетрадь).

        Вопрос 5. Помимо углерода какой химический элемент входит в состав органических веществ?

        Ответ. Помимо углерода в состав всех органических веществ входит химический элемент водород. Могут еще входить О, 8, N и другие элементы (написать знаки химических элементов на доске).

        Вопрос 6. Какое химическое свойство может быть общим для органических веществ?

Ответ. 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).

        Вопрос 7. Какие вещества образуются в ходе горения органических веществ?

        Ответ. При горении органических веществ образуются углекислый газ и вода.

        Вопрос 8. Как подтвердить, что одним из продуктов горения является углекислый газ?

        Ответ. Пропустить углекислый газ через известковую воду, она помутнеет.

         Все органические вещества способны гореть, и все они разлагаются при нагревании без допуска кислорода, обугливаются. Учитель демонстрирует опыты по обугливанию сахара при нагревании.

Приведите примеры из жизни, когда происходит разложение органических веществ, т.е. их обугливание. Например, что происходит с продуктами, содержащими крахмал, белок? ( Образуется уголь. Если пережарить картошку, оладьи, блины, хлеб, происходит обугливание крахмала, входящего в состав картофеля и муки. При подгорании яиц или мяса обугливается белок, содержащийся в этих продуктах).

        Определите вид химической связи в органических веществах, исходя из их состава. (В органических веществах ковалентная полярная связь).

Что произойдет, если на раскаленную сковороду положить поваренную соль, сахар? (Сахар начнет плавиться, а поваренная соль останется без изменений).

        Как вы думаете, почему поваренная соль и сахар ведут себя по-разному при нагревании? ( Данные вещества имеют разное строение кристаллических решеток).

        Какая кристаллическая решетка у поваренной соли и у сахара? (В поваренной соли - ионная кристаллическая решетка, а в сахаре – молекулярная).

        Чем отличаются вещества с молекулярной и ионной кристаллическими решетками? (Вещества с ионными кристаллическими решетками имеют более высокие температуры кипения и плавления, чем вещества с молекулярными решетками).

        И мы с вами это можем наблюдать при плавлении сахара на раскаленной сковороде. Давайте запишем признаки органических веществ.

        В «бортовом журнале» в графе «Что нового я узнал из текста» ученики записывают признаки органических веществ:

1) содержат углерод;

2)  горят и (или) разлагаются с образованием углеродсодержащих продуктов;

3) связь в молекулах органических веществ ковалентная;

4) кристаллические решетки в молекулах органических веществ молекулярные.

         Напишите формулы следующих веществ и определите степени окисления химических элементов: СН4, С3Н8, С4Н10. (С-4Н+14 , С-8/33Н+18, С-10/44Н10+1)

        В XIX в. не было такого понятия, как степень окисления, т. к. не было еще известно строение атома. Поэтому химики пользовались понятием валентности химических элементов. А что такое валентность? Фридрих Август Кекуле, немецкий химик-органик, в 1857г. первый высказал идею о валентности как о целом числе «единиц сродства», которым обладает атом, и установил валентность серы, кислорода  Работаем с таблицей (табл. 2).

Валентность и степень окисления химических элементов

 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 поставленные вопросы, руководствуясь данными таблицы 2.

        Структурные формулы мы составляем на основе того, что атомы в молекулах соединяются в строгой последовательности, согласно их валентности. Валентность и степень окисления атомов химических элементов в большинстве соединений совпадают. Сколько неспаренных электронов имеет атом углерода в стационарном состоянии? (На доске заранее составлены электронные формулы атома углерода в стационарном и возбужденном состоянии.). (В атоме углерода в стационарном состоянии два неспаренных электрона).

        Сколько химических связей может образовать атом углерода, имеющий два неспаренных электрона? ( Атом углерода может образовать две химические связи, значит, валентность углерода равна двум).

Приведите пример вещества из не- органической химии, где атом углерода образует две химических связи.(Это угарный газ).

        Сколько неспаренных электронов имеет атом углерода в возбужденном состоянии? (Атом углерода в возбужденном состоянии имеет четыре неспаренных электрона. Значит, валентность углерода равна четырем).

        В молекуле какого неорганического вещества атом углерода образует четыре химические связи? (В молекуле углекислого газа).

        Значение валентности записывают римскими цифрами в правом верхнем углу над знаком химического элемента в формуле химического соединения. В органических веществах углерод четырехвалентен..

        Сравните понятия «степень окисления» и «валентность», установите между ними сходство и различие. (Валентность не имеет знака и не может быть нулевой, тогда как степень окисления характеризуется знаком и может иметь з количество связей, которые образует химический элемент в молекуле: Степень окисления характеризует количество принятых или отданных элементом электронов. В большинстве соединений значения степени окисления и валентности совпадают).

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

        А теперь составьте структурные формулы данных веществ на основе того, что атом углерода в органических веществах четырехвалентен.

Какой вывод мы можем сделать после выполнения данного задания?

(Степень окисления атома углерода в органических веществах может быть разная).

        Определите значение валентности и степени окисления атомов химических элементов в молекулах кислорода 02; бутана С4Н10, дихлорметана СН2С12, пероксида водорода Н202.

        Желающий выполняет это задание у доски.

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

Учитель демонстрирует шаростержневые модели разнообразных молекул, имеющихся в распоряжении. Собирает некоторые из них: бутан, изобутан, ацетилен, этилен, метан, пропан.

III. Закрепление нового материала (Стадия рефлексии 10 мин).

        Посмотрите, какие из веществ в составленном нами «кластере» относятся к органическим веществам? Может быть, есть вещества, которые мы не назвали в начале урока? Если не назвали, то называем. Какие органические вещества, изученные на уроке, можно еще дописать в составленный нами «кластер»?

Ученики перечисляют: нефть, свеча, пропан, глюкоза, бутан, дихлорметан, уксусная кислота, ацетилен, этан и т. д. и дописывают в ранее составленный «кластер».

        Какова валентность углерода в органических соединениях? (В органических соединениях углерод всегда четырехвалентен).

Какое химическое свойство является общим для органических соединений?

(Многие органические вещества горят или разлагаются при нагревании без допуска воздуха).

        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.).

        Только ли положительное значение имеют органические вещества в жизни общества? Аргументируйте ответ, используя дополнительную литературу.

        Работаем группами по четыре человека. Перечислите только органические вещества и укажите их вред, наносимый окружающей среде. Отметьте, из какого источника вы взяли эти факты, Из статей, предложенных учителем, ученики приводят примеры вредного воздействия органических веществ на окружающий мир. Например, в статье «О сигаретных фильтрах, или Как сделать приятное безвредным» из журнала «Химия и жизнь» (№ 12, 2005) написано, что в состав табачного дыма входят 10 нитрозаминов, около 40 полициклических ароматических углеводородов и другие органические вещества. Достоверно известно, что большая часть их высокотоксичная и канцерогенна: одного формальдегида вполне достаточно, чтобы в эпителии бронхов, легких и печени появились злокачественные новообразования.

IV. Итог урока (3 мин).

        Сегодня мы узнали, что изучает органическая химия. Какие химические вещества называются органическими. Раскрыли понятие валентности химических. элементов. Рассмотрели значение органических веществ и показали с помощью дополнительной литературы отрицательное влияние некоторых из них на окружающую среду.

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

V. Домашнее задание(2 мин).

Учебник О.С. Габриеляна. «Химия. 9 класс» (М.: Дрофа, 2002), §31, с. 151-153, упр. 1,2.

Список литературы:

1. Журнал «Первое сентября» № 6, 2008.
2. Учебник О.С.Габриелян «Химия. 9 класс», 2002.