Особенности проведения уроков по химии с историческим содержанием

Новая педагогика » Исторический подход к изучению углеводородов в курсе химии средней школы » Особенности проведения уроков по химии с историческим содержанием

Страница 2

Урок №3. Ароматические углеводороды (Арены).

Уроки

Урок 1.

Теория строения органических соединений А.М. Бутлерова.

Задачи:

Образовательная.

Изучить предпосылки создания теории химического строения, ее основные положения, зависимость свойств веществ от строения молекулы, значение теории строения для развития науки и жизнедеятельности человека. Углубить основные химические понятия: вещество, химическая реакция.

Воспитательная.

Продолжить формирование у учащихся научной картины мира в процессе изучения теории химического строения органических соединений. Способствовать воспитанию у учащихся активной жизненной позиции.

Развивающая.

Продолжить развитие логического мышления, памяти у учащихся; умений обобщать, делать выводы, устанавливать связь между строением и свойствами веществ. Развивать способность к осознанному пониманию значимости науки химии и объектов её изучения.

ФОУД: урок (с использованием электронного ресурса – презентации).

Тип урока: изучение нового материала

химия школа углеводород урок

Ход урока:

Этапы и содержание урока.

Методы и методические

приёмы.

I. Мобилизующее начало урока.

Организация класса, проверка отсутствующих.

II. Актуализация знаний учащихся.

Факты без теории – не наука!

А.М.Бутлеров

III. Изучение нового материала.

С древнейших времен человечеству известны различные соединения углерода растительного и животного происхождения и некоторые способы их получения и переработки. Например:

сбраживая виноградный сок, получали вино, а при его перегонке - спирт;

нагревая жир с содой, получали мыло;

из цветов извлекали эфирные масла;

в Древней Индии, Финикии, Египте для крашения использовали растительные красители – пурпур, индиго, ализарин.

Однако в тот период, вплоть до начала XIX в., не делали различия между органическими и неорганическими веществами.

В 1807 г. известный уже вам шведский ученый И.Я. Берцелиус предложил выделить изучение веществ растительного и животного происхождения в самостоятельную дисциплину - органическую химию. И.Я. Берцелиуса считают родоначальником органической химии.

И.Я. Берцелиус

В начале XIX века в органической химии царил полный хаос. Ученые умели определять качественный и количественный состав вещества, но не имели представления о том, как атомы соединяются в молекулы, не пользовались привычными для нас формулами, химические реакции описывали словами, а не уравнениями реакций.

К первой половине XIX века в органической химии был накоплен громадный фактический материал, дальнейшее изучение которого тормозилось отсутствием какой-либо систематизирующей основы. Начиная с 20-х годов XIX века стали появляться сменяющие друг друга теории, претендующие на обобщенное описание строения органических соединений.

Доструктурные теории.

Доструктурные теории непосредственно предшествовали теории химического строения и внутри них были выработаны предпосылки для ее возникновения.

Наиболее значимыми теориями были предложенная в 30-е годы немецкими химиками Ю. Либихом и Ф. Велером радикалов, в 40-е заметное место занимала теория типов французских химиков О. Лорана и Ш. Жерара. Как уже было сказано существовали и другие разновидности теорий. Но одни из них не подтверждались (или даже отвергались) экспериментом, другие объявляли «внутреннее строение молекул» принципиально непознаваемым, допускали множественность «рациональных» формул для одного и того же вещества.

Ю. Либих

Ф. Велер

Ш. Жерар

На этом фоне следует выделить успешные попытки синтеза органических веществ, а также введение понятия о валентности английским химиком Э. Франкландом.

Валентность – это способность атома присоединять или замещать определенное число атомов или групп атомов с образованием химической связи.

Представление о валентности было развито немецким химиком Ф. Кекуле. Именно он установил, что в органических соединениях углерод четырехвалентен, а атомы углерода способны соединяться друг с другом в цепочки. Шотландский химик А. Купер предложил вариант написания формул с использованием валентных черточек, на основе которого в дальнейшем был создан современный язык формул.

Объективными предпосылками появления теории химического строения явились:

а). Введение в химию понятий о валентности и особенно, о четырехвалентности атома углерода,

б). Введение понятия об углерод-углеродной связи.

- 1853 год –английский химик К. Э. Франкланд ввел понятие валентность. (Валентность-способность атомов присоединять строго определенное число других атомов)

-1857 год –немецкий химик Ф. А. Кекуле отнес углерод к четырехвалентным элементам( -С-).

в) Идеи о соединении атомов углерода в цепи.

-1858 год- шотландский химик А. Купер предположил, что атомы углерода способны соединяться друг с другом в различные цепи. (С-С-С)

г). Выработка правильного представления об атомах и молекулах.

К. Э. Франкланд

А. Купер

Ф. Кекуле

Важным событием в химии был Международный конгресс химиков ( 1860, г.Карлсруэ), где были четко определены понятия об атоме, молекуле, атомном весе, молекулярном весе. До этого не было общепризнанных критериев для определения этих понятий, поэтому была путаница в написании формул веществ. А.М. Бутлеров считал самым существенным успехом химии за период с 1840 по 1880г. Установление понятий об атоме и молекуле, что дало толчок развитию учения о валентности и позволило перейти к созданию теории химического строения.

Свою теорию химического строения Бутлеров изложил 16 сентября 1861 года на 36-м съезде немецких врачей и естествоиспытателей в Шпейере. Он рассматривал молекулу как единое целое, состоящее из отдельных атомов, каждый из которых принимает определенное участие в ее построении и «действует здесь определенным количеством принадлежащей ему химической силы». Бутлеров сказал: «Я называю химическим строением распределение действия этой силы, вследствие которого химические атомы, посредственно или непосредственно влияя друг на друга, соединяются в химическую частицу». Дополняя правило, согласно которому характер сложной частицы определяется природой, количеством и расположением элементарных составных частей, Бутлеров утверждал: «Химическая натура сложной частицы определяется натурой элементарных составных частей, количеством их и химическим строением». Он обратил также внимание на взаимное влияние атомов в молекуле.

А.М. Бутлеров

Сущность теории химического строения состоит в следующем (основные положения теории):

1. Атомы в молекулах соединены между собой в определенном порядке, в соответствии с их валентностью. Этот порядок соединения атомов называется химическим строением молекулы. Строение молекулы можно установить химическими методами.

2. Атомы углерода могут соединяться друг с другом

а) разными по кратности связями:

одинарной двойной тройной

– C – C – – С = С – – С = С –

б) в цепочки разного вида:

прямые С – С – С – С,

разветвленные

, замкнутые

Причем разный вид углеродной цепи может сочетаться с наличием различных по кратности химических связей между атомами углерода, а также связей с другими атомами, например, кислородом, азотом, галогенами.

Важный вывод: такая особенность атомов углерода объясняет многообразие органических соединений.

3. Свойства органических соединений зависят:

а) от качественного и количественного состава молекулы

Вещества

Формула

Свойства

Метан

СН4

Газ без запаха, не растворим в воде

Метиловый спирт

СН4О

Жидкость с характерным запахом, неограниченно растворим в воде

Качественный состав веществ разный свойства разные.

Вещества

Формула

Свойства

Метан

СН4

Газ без запаха, не растворим в воде

Бензол

С6Н6

Жидкость с характерным запахом, не растворим в воде

Количественный состав веществ разный свойства разные.

б) от химического строения, т.е. порядка связей в молекуле с учетом взаимного влияния атомов.

Вещества

Формула строения

(структурная формула)

Свойства

Этиловый спирт

Жидкость, неограниченно растворим в воде. Взаимодействует с натрием

Диметиловый эфир

Газ, не растворим в воде. Не взаимодействует с натрием

У этих веществ: состав одинаковый С2Н6О, строение разное свойства разные.

Вопрос: Как называют такие вещества? Кто впервые предложил этот термин?

Важный вывод: анализируя строение молекулы вещества, можно предсказать его свойства, и, наоборот, на основании экспериментального изучения свойств соединения определить его химическое строение.

Значение теории и направления ее дальнейшего развития

Значение теории химического строения А.М. Бутлерова для органической химии можно сравнить со значением Периодического закона Д.И. Менделеева для неорганической химии

Теория строения

объяснила неясности и противоречия в знаниях об органических веществах,

творчески обобщила достижения в области химии,

определила качественно новый подход к пониманию строения соединений,

стала основой для объяснения и прогнозирования свойств органических веществ,

открыла путь для синтеза новых органических соединений.

Отстаивая свое учение о химическом строении, и показывая его практическую значимость, А.М. Бутлеров не считал это учение абсолютным и неизменным. Действительно, если молекула реальность, построенная из реальных атомов, то она должна представлять собой определенное физическое тело в трехмерном пространстве.

Конкретную гипотезу о пространственном (стереохимическом) строении органических соединений выдвинул в 1874 г. Я.Х. Вант-Гофф. Идея заключалась в том, что четыре атома водорода (или его заместителя) располагаются симметрично в углах воображаемого тетраэдра вокруг четырехвалентного атома углерода.

Я.Х. Вант-Гофф

Стереохимия с развитием науки получила прочную физическую основу - с помощью рентгенографии и электрографии стали определять межатомные расстояния и валентные углы, то есть получать картину реального расположения атомов в молекуле.

В связи с научной революцией в физике в конце XIX - начале XX веков атом предстал перед исследователями уже не просто неизменным "шариком", а сложной системой. Это позволило американским физико-химикам Г. Льюису и И. Ленгмюру заложить основы теории ковалентных связей, на основании которой валентная черточка классической теории представляет пару электронов!

Молекулярная

Полная структурная

Свернутая структурная

Электронная

С2Н6

СН3 – СН3

Различные формулы этана

Электронная теория позволила объяснить и пространственное строение молекул органических веществ, и взаимное влияние атомов, и механизмы химических реакций.

V. Закрепление.

Тестовая работа (тест раздается каждому ученику в отпечатанном виде).

Тест. Теория строения органических соединений.

1. Что входит в состав всех органических веществ?

а) кислород; б) водород; в) углерод; г) все перечисленные.

2. Ученый, сформулировавший основные положения теории строения веществ:

а) Семенов; б) Бутлеров; в) Фредерик; г) Кекуле.

3. Простейший представитель углеводородов:

а) метаналь; б) метан; в) метанол; г) метановая кислота.

4. Углерод в органических веществах имеет валентность:

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4.

5. Основной тип химической связи в органических веществах:

а) ковалентная неполярная; б) ковалентная полярная; в) водородная; г) донорно-акцепторная.

6. Кто ввел понятие «изомерия»?

а) И.Берцелиус; б) А.Бутлеров; в) Я.Х. Вант-Гофф; г) Ф. Велер.

7. Термин “органическая химия” ввел:

а) М.Бертло; б) Г.Кольбе; в) А.Бутлеров; г) И.Берцелиус.

8. Структурные формулы показывают:

а) общее количество атомов в молекуле; б) количество атомов углерода в молекуле; в) последовательность соединения атомов в молекуле; г) расположение атомов в пространстве.

9. Понятие «валентность» ввел:

а) А.Кекуле;

б) Э. Франкланд;

в) А. Купер;

г) А.М. Бутлеров.

10.

Критерии оценок:

“5” – 10 ответов

“4” - 8-9 ответов

“3” - 6-7 ответов

“2” - до 5 ответов

IV. Подведение итогов урока.

V. Домашнее задание. (По учебнику О.С. Габриеляна)

§ 4 выучить, ответить на вопросы с. 24 №1, 4, 5, 6.

Словесный

Словесный.

Презентация

Словесный.

Рассказ учителя

Наглядный.

Презентация

Словесный.

Доклад ученика, сопровождающийся презентацией.

(Справочный материал Диск 1)

Словесный.

Рассказ учителя, запись в тетрадях под диктовку.

Словесный.

Сообщения учащихся с демонстрацией портретов учёных.

( справочные материалы - Диск№1)

Запись определения учащимися в тетрадях под диктовку учителя.

Словесный.

Рассказ учителя с использованием демонстрации.

Словесный.

Сообщения учащихся с демонстрацией портретов учёных.

Словесный.

Рассказ учителя.

Словесный.

Сообщение учащегося

с презентацией портрета учёного.

Запись в тетрадях основных положений теории.

Словесный.

Рассказ учителя с использованием презентации

Словесный.

Объяснение учителя.

Словесный

Беседа.

Наглядный.

Демонстрация слайдов.

Зарисовка таблиц в тетрадях.

Наглядный. Демонстрация слайдов.

Зарисовка таблиц в тетрадях.

Ответы учащихся:

Изомеры. Й. Берцелиус.

Словесный

Беседа.

Словесный.

Объяснения учителя.

Словесный. Наглядный.

Рассказ учителя с демонстрацией слайдов презентации.

Словесный.

Сообщение учащегося

с презентацией портрета учёного.

Словесный.

Рассказ учителя.

Пояснения учителя.

Самостоятельная работа учащихся.

Ответы:

1. в;

2. б;

3. б;

4. г;

5. б;

6. а;

7. г;

8. в;

9. б.

10.

Пояснения учителя.

Запись д/з на доске и в дневниках

Страницы: 1 2 3 4

Познавательно о обучении:

Результаты изучения самостоятельности младших школьников
Заключительным этапом экспериментальной работы стало повторное наблюдение самостоятельной деятельности школьников двух групп. Наблюдение осуществлялось по той же схеме, критерии и показатели сформированности самостоятельности школьников остались без изменений. В ходе наблюдений были получены следую ...

Педагогический такт и культура общения учителя. Упражнения в проведение коммуникативной атаки
При помощи такта можно добиться успеха даже и в тех случаях, когда нельзя ничего сделать при помощи силы. Д. Леббок, английский моралист 1. Педагогический такт 2. Тренинг по анализу педагогических ситуаций Упражнения по развитию умений управлять общением Психология педагогического взаимодействия Пр ...

Изучение развития детей группы компенсирующей направленности
Списочный состав детей экспериментальной группы экспериментальная группа «звездочки» № п/п Имя Ф. Возраст Заключение Арина Х. 6 Дислалия Лилия Я. 5,5 Дислалия Альбина Х. 5,6 Дислалия Ильнур Ш. 5,6 Дислалия Марат С. 5,8 Дислалия Денис И. 5,11 Дислалия Данис Ш. 5,9 Дислалия Карина Ф. 5,6 Дислалия Аму ...

Категории

Copyright © 2020 www.fiteducation.ru