«ПРОЕКТ УРОКА ПО ХИМИИ НА ТЕМУ «СПИРТЫ: СОСТАВ, СТРОЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ, ИЗОМЕРИЯ, НОМЕНКЛАТУРА»

Целеполагание для ученика (ЗУН – что надо знать и уметь после изучения темы)

Целеполагание для преподавателя

1. Знать: состав и строение одноатомных спиртов, их определение, классификацию.
2. Уметь: составлять структурные формулы спиртов, изомеров; называть спирты по систематической номенклатуре.  

Предметные цели: продолжить формирование знаний о классах органических соединений, понятиях гомолог, изомер; ознакомить с предельными одноатомными спиртами:  строением, гомологией, изомерией;

научить составлять структурные формулы и названия гомологов и изомеров

Воспитательные цели: способствовать воспитанию у учащихся профессионально-значимых качеств; стремления к саморазвитию; устойчивого интереса к изучаемой дисциплине и избранной профессии; содействовать повышению уровня личностной самооценки учащихся, появлению чувства удовлетворения от результатов своего труда.

Развивающие цели: способствовать развитию у учащихся внимания, навыков слухового восприятия информации и публичных выступлений, умений формулировать свои мысли, познавательного интереса к предмету, умения применять на практике полученные знания, коммуникативных умений, умений анализировать и делать выводы.

Молекулярные формулы, структурные формулы, общие формулы, определение класса гидроксидов,  понятия о простых, кратных связях между атомами углерода;  гомологичес- кий  ряд метана; виды изомерии, номенклатура различных классов углеводородов; получение; генетическая  взаимосвязь углеводородов.

определение класса спиртов (одноатомные, многоатомные, предельные, непредельные) функциональная группа, изомерия положения функциональной группы, номенклатура спиртов

§ 9 (с.63-67), упр. 5-9. Опережающее задание: сообщения учащихся об этаноле и его влиянии на организм человека, применение отдельных представителей спиртов.  

Этапы урока

Деятельность учащихся

Дидактическое обеспечение

1. Организационный  момент.

Приветствую учащихся, проверяю их явку и готовность к уроку. (2 мин)

2. Этап подготовки учащихся к активному сознательному усвоению знаний. Ребята! Вы недавно закончили изучать большой раздел органической химии под названием «Углеводороды». Почему их так называют? А теперь приступаем изучать органические вещества, состоящие из трех химических элементов: углерода, водорода и кислорода. Первое знакомство – со спиртами. Спирты ближе других соединений стоят к углеводородам, и как станет известно позже, могут быть получены из них довольно простым путем. Эти сравнительно простые вещества являются производными других кислородсодержащих соединений. Цель урока: познакомиться с классом предельных одноатомных спиртов: их строением, гомологией, изомерией;

научиться составлять структурные формулы и названия гомологов и изомеров класса. Изучение пройдет  по известному плану: состав, строение, гомологический ряд, номенклатура, изомерия спиртов.

3. Этап усвоения новых знаний.  Только в 1780 году (18 век) А.Лавуазье установил, что в состав этилового спирта входят углерод, водород, кислород, а молекулярную формулу определил в 1833 году Берцеллиус. Попробуйте и вы определить формулу, решая задачу. (См. Приложение 1) (На решение задачи отводится 5 мин) Молекулярная формула простейшего предельного спирта С2Н6О.  Молекулярная формула этого вещества не отражает принадлежности этого вещества к классу спиртов. Поэтому вам сейчас предстоит возможность предложить структурные формулы, соответствующие молекулярной формуле С2 H6O . Для этого вы объединитесь в группы по 4 человека, на столах у вас находятся листы, на которых вы предоставите свои результаты и мы сравним их. В формуле (2) все атомы водорода равноценны, связаны σ- связями с атомом углерода; в формуле (1) один атом водорода соединен с атомом кислорода, то есть находится в особом положении; атомы водорода в этих веществах должны характеризоваться разными свойствами. Ребята, чтобы проверить этот вывод, посмотрим схему установки для демонстрации опыта “Выделение водорода из этилового спирта “ через мультимедийную установку. Рассмотрим рисунок. Главной частью прибора является реакционный сосуд, представляющий собой пробирку с раздвоением на два колена. В одно колено прибора налили 2,3 грамма этанола, что составляет 0,05 моль этого вещества. В другое колено положили кусочек натрия (небольшой избыток), приливают из одного колена в другое спирт. Наблюдается бурная реакция с выделением водорода. Выделяющийся газ вытесняет воду из двуглавого сосуда в мерный цилиндр. Экспериментально установлено, что:

Из 0,05 моль спирта – 0,56 л H 2,
Из 1 моль спирта – Х литров H2.
X = 11,2 литра H2 (1/2 моль)

Следовательно, из молекулы спирта выделится 1 атом водорода. Если этиловый спирт имеет формулу (2), то непонятно, почему из шести атомов водорода, входящих в состав метиловых групп, замещаются не шесть равноценных атомов водорода, а лишь один. В формуле (2) СН3 – СН2 – ОН один атом водорода занимает особое место, находясь в составе группы –ОН. Он не связан непосредственно с атомом углерода, как другие атомы водорода, а связан с атомом кислорода и является более подвижным, легко замещается на атомы металла. Причина такого поведения - в различной электроотрицательности водорода и кислорода и полярности связи между их атомами: область перекрывания электронных облаков σ – связи  О-Н смещена к атому кислорода, иными словами, общие электроны находятся ближе к кислороду, чем к водороду, поэтому последний оказывается менее связанным с молекулой и легко вытесняется. Отсюда вывод: именно структурная формула (2) СН3 - СН2 – ОН присуща этиловому спирту. Теперь мы можем дать определение спиртов. Прочитаем это определение вслух из учебника на странице 65. Дома вы его выучите наизусть. С гидроксильной группой вы встречались раньше в неорганической химии в теме «Гидроксиды». Гидроксильная группа –ОН имеет определенное название – функциональная. Это определение находится на странице 65 учебника. Прочитаем его.

Ребята! Сегодня на уроке мы познакомимся с многообразием спиртов, в этом нам поможет их классификация. Она представлена в виде схемы и находится у вас на столах. Одновременно высвечивается на экране с помощью мультимедийной установки.      Посмотрите на первых трех представителей группы предельных одноатомных спиртов. Как вы считаете, кем они являются по отношению друг к другу? Посмотрите схему, используя данную классификацию, охарактеризуйте следующие спирты:

С4Н9ОН – одноатомный, первичный, предельный (СН3-СН2-СН2-СН2-ОН). В таблице даны названия спиртов. Вы уже знакомы с номенклатурой углеводородов – алканов,  алкенов, алкинов. Эти правила переносятся и на спирты, но здесь ещё учитывается положение гидроксильной группы в углеродной цепи. Согласно номенклатуре ИЮПАК названия спиртов образуются с добавлением суффикса –ол к названию соответствующего ему предельного углеводорода. Вспомним, как даются названия углеводородов. Начиная изучать органическую химию, мы с вами познакомились с теорией химического строения органических соединений А.М. Бутлерова. Одно из положений гласит, что свойства веществ зависят не только от их качественного и количественного состава, но и от того в каком порядке соединены атомы в молекуле, то есть от химического строения. Это положение знакомит нас с понятием изомерии. Вспомним, что такое изомерия, и какие вещества называются изомерами. Какие виды изомерии будут иметь спирты? В спиртах имеется функциональная группа –ОН, ее положение в молекуле спирта обуславливает новый вид изомерии – изомерия положения функциональной группы. Наличие таких изомеров у спиртов – это одна из причин их многообразия. Ребята! Вам дана молекулярная формула С4Н9ОН. Составьте структурную формулу всех возможных изомеров спиртов, затем мы проверим полученные формулы на доске.  

4. Этап закрепления новых знаний. Ребята, а теперь я хочу предложить вам небольшую самостоятельную работу, с помощью которой мы закрепим знания, полученные по составлению формул изомеров спиртов и их номенклатуре. Задания находятся на столах в виде карточек: 1. Назвать по международной номенклатуре  (2-метилпентанол-1; 2,3-диметилбутанол-2; 2-метилпентен-1-ол-3.

2. Написать структурные формулы изомерных спиртов С5Н11ОН и назвать их.  На работу отводится 5-7 минут.

5. Этап информации о домашнем задании и инструктаж по его выполнению. Задание на дом. Подведение итогов урока. Преподаватель дает характеристику работы учащихся, отмечает положительные и отрицательные стороны, сообщает оценки, благодарит учащихся за работу. Ребята, знания, полученные сегодня на уроке пригодятся нам на следующих уроках при изучении других классов органических соединений. Осталось записать домашнее задание: параграф 9 (с. 63-67), вопросы на странице 74 с 5 по 9 устно, выучить записи в тетради. Опережающее задание: подготовить сообщения о влиянии этанола на орг. человека (отдельные органы), применение отдельных представителей класса спиртов.

Приветствуют преподавателя, настраиваются на урок, включаются в учебную деятельность.

Отвечают на вопросы. (В состав этих веществ входят углерод и водород.) Записывают тему урока в тетради, знакомятся с целями урока, планом.

Решают задачи.(Решение задачи в презентации)

Составляют структурную формулу.

Учащиеся делают вывод, что возможны две структурные формулы, отвечающие строению молекулы этилового спирта: CH3 – CH2 – OH (1) и CH3 – O – CH3 (2).

Дают определение спиртов и функциональной группы  из учебника.

Слушают преподавателя, отвечают на вопросы. (Гомологами). 

Анализируют данные таблицы.

Отвечают на вопросы.

(Сначала определим главную цепь, нумеруем атомы углерода в главной цепи с того конца, к которому ближе функциональная группа –ОН, затем определяем у каких атомов углерода находятся заместители и называем их, затем дадим название главной цепи, добавив в конце названия суффикс –ол и цифрой укажем у какого атома углерода находится гидроксильная группа.)

(Вещества, имеющие одинаковый состав -  одинаковую молекулярную массу и формулу, но различное строение, а следовательно, и разные свойства, называются изомерами, а само явление – изомерии.)

(Для них характерна изомерия углеродного скелета.)

Составляют изомеры и их названия.

Выполняют задания по карточкам.

Работая с первым заданием, учащиеся отрабатывают навыки составления структурных формул спиртов, названий спиртов по международной номенклатуре. Во втором задании ребята учатся составлять изомеры и называть их.

Слушают, испытывают чувство удовлетворенности от проделанной работы, записывают домашнее задание.

         2 мин

           2 мин

презентация Power Point.

         31 мин

Таблица: «Строение спиртов», учебники, карточки-задания, презентация Power Point.

      5-7 мин

учебники, карточки-задания,

          3 мин

презентация Power Point.

Формулы

и названия алканов

СnН2n+2

Формулы и названия радикалов

Формулы и

названия алканолов

СН4

метан

С2Н6

этан

С3Н8

пропан

С4Н10

бутан

С5Н12

пентан

С6Н14

гексан

С7Н16

гептан

С8Н18

октан

С9Н20

нонан

С10Н22

декан

СН3-

метил

С2Н5-

этил

С3Н7-

пропил

С4Н9-

бутил

С5Н11-

пентил

С6Н13-

гексил

С7Н15-

гептил

С8Н17-

октил

С9Н19-

нонил

С10Н21-

децил

СН3-ОН

метанол

С2Н5-ОН

Этанол

?

?

Дано:

m (CxHyOz) = 2,3 г.

m (CO2) = 4,4 г.

M (CO2) = 44 г/моль

m (H2O) = 2,7 г.

M (H2O) = 18 г/моль

D (воздух) = 1,59

Решение:

В результате сгорания органического вещества, образуется углекислый газ и вода, это доказывает, что в состав органического вещества входят атомы углерода и водорода, но ещё может присутствовать кислород.

1. Рассчитаем молекулярную массу, сгоревшего вещества:

M(CxHyOz) = D(возд) * M(возд)

M(CxHyOz) = 1,59 * 29 = 46 г/моль

2. Рассчитаем число атомов углерода в соединении:

3. Рассчитаем число атомов водорода:

4. Проверим наличие атомов кислорода в соединении:

Выводим молекулярную формулу соединения, исходя из математических расчетов С2H6O.

x=? y=? z=?