Конспект урока «Свойства углеводородов» по химии
Серебрянская Нелля Александровна
Учитель МОУ «Образцовская СОШ»
Фроловского муниципального района
Волгоградской области
Аннотация к уроку
Современный учитель в совершенстве овладел методикой построения нестандартного урока, который основан на творческом начале. К сожалению, нет возможности каждый урок сделать нестандартным. Поэтому по-прежнему актуален вопрос об обычном рабочем уроке, его эффективности и конечном результате. Урок, основанный на решении учебных задач с использованием уже имеющихся знаний и умений, применяемых в ходе совместной педагогической деятельности формирует умение действовать для достижения такого результата. Костяком интерактивных подходов являются интерактивные упражнения и задания, которые выполняются учащимися. Основное отличие интерактивных упражнений и заданий от обычных в том, что они направлены не только и не столько на закрепление уже изученного материала, сколько на изучение нового. Базовый уровень усвоения предполагает ознакомление в краткие сроки с основой знаний о свойствах углеводородов. Поэтому учителю важно не перенасыщать урок теоретическими знаниями, а сосредоточиться на деятельностной стороне процесса получения новых знаний.
Таким образом, в условиях сокращения часов на изучение органической химии в 10 классе, учитель создаёт возможность для дальнейшего осознанного усвоения знаний самостоятельно, пользуясь учебником, в том числе и понятий, которые на уроке не было возможности рассмотреть детальнее. То есть ученик может выбрать сам уровень усвоения.
Свойства углеводородов (2 ч.)
Цель урока: изучить характерные особенности физических и химических свойств углеводородов.
Задачи урока:
обучающие: актуализовать знания обучающихся, необходимые для усвоения темы урока; рассмотреть физические и химические свойства алканов, алкенов, алкинов и аренов; познакомиться с правилом Марковникова и особенностями гидратации алкинов.
воспитательные: воспитывать навыки самостоятельной работы, работы в группе;
развивающие: развитие коммуникативной и информационной компетенции обучающихся; развитие целостного восприятия окружающего мира; развитие умения анализировать информацию и делать выводы.
ХОД УРОКА:
1. Постановка проблемы и актуализация задач, необходимых для усвоения новой темы
В краткой беседе обсуждается суть одного из положений теории строения А.М. Бутлерова: свойства зависят от строения, а по строению можно предсказать свойства. Изученные углеводороды различаются строением, а именно особенностью химических связей, длинной углевородной цепи и порядком соединения атомов в ней. Вопрос: насколько они будут различаться в свойствах?
Актуализация опорных знаний и задач урока (совместное составление таблицы: учитель задаёт вопросы ученикам, параллельно фиксирует их ответы в форме таблицы). Важно обращаться к уже имеющимся знаниям и обнаруживать их связь между собой, чтобы использовать их для получения новых. Параллельно учитель осуществляет проверку домашнего задания
В чём предстоит разобраться | |
1. К физическим относятся свойства: агрегатное состояние; цвет; вкус; запах; растворимость; температуры кипения, плавления, замерзания. В воде растворяются вещества, которые имеют полярные группы в молекуле и в связи с эти возможность устанавливать водородные связи с молекулами воды. В молекулах углеводородов ковалентная связь слабо полярна. | 1. Какие особенности наблюдаются в физических свойствах углеводородов в связи с разницей в их строении? Будут ли углеводороды растворяться в воде? |
2. Атомы углерода в углеводородах связаны между собой простыми, кратными и ароматическими связями. Углеводороды, имеющие только простые одинарные связи называются предельными (в них атомы С образуют связи с четырьмя атомами). | 2. Возможны ли реакции присоединения в молекулах таких веществ? А реакции замещения? |
3. Атомы углерода в углеводородах связаны двойной (атом С образует связи с тремя атомами) и тройной (атом С образует связи с двумя атомами) связями. | 3. Возможны ли реакции присоединения в молекулах таких веществ? А реакции замещения? |
4. Атомы углерода связаны особым видом – ароматической связью, которая является единой одновременно для всех шести атомов С шестиуглеродного кольца. Также в молекуле бензола есть простые связи С-Н, что делает её похожей на предельные углеводороды. | 4. Какие реакции будут характерны для таких углеводородов? |
5. Горение – это реакция с кислородом, идущая с образованием тепла и света. Все углеводроды горят, человек использует газ и нефть как топливо. | 5. Чем различаются реакции горения разных углеводородов? |
2. Открытие знаний
Дидактическая цель этапа: суть незнакомого школьникам явления открывается путём работы с опорными знаниями.
Выдвижение версий учениками и их подтверждение с помощью учебника.
а) ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕВОДОРОДОВ
При изучении темы о природных источниках углеводородов и способах их переработки ученики выяснили, что они бывают твёрдыми, жидкими и газообразными. Также они знают, что эти источники имеют различия в количественном составе углеводородов. При перегонке нефти происходит разделение на фракции в зависимости от температуры кипения. А «высота полёта» углеводорода зависит от его молекулярной массы. Сопоставляя имеющиеся факты делаем выводы:
Углеводороды бывают газообразными, твёрдыми и жидкими.
Имеющие маленькую массу (С-С4) газообразны, среднюю – жидкие и высокую – твёрдые. Выявленная закономерность позволяет понять, почему первый член гомологического ряда аренов – бензол – жидкий.
С ростом молекулярной массы растут температуры кипения и плавления углеводородов.
Основываясь на элементарном жизненном опыте и проведя дополнительно демонстрационный опыт по образованию нефтяной плёнки на воде, выясняем: углеводороды в воде практически не растворяются. (Обсуждаем вопрос об углеводородах как экологических загрязнителях).
б) ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕВОДОРОДОВ
На данном этапе урока целесообразно провести побуждающий диалог с использованием учебника.
Основные содержательные этапы данного диалога базируются на таких же принципах, что и при обсуждении физических свойств углеводородов
В чём предстоит разобраться Деятельность учеников | |
Структурные формулы алканов, алкенов и алкинов говорят нам о валентных возможностях атома С. Учитель предлагает, глядя на полные структурные формулы углеводородов определить, есть ли возможность для присоединения к атомам углерода ещё каких-либо атомов или групп атомов. | Из структурной формулы метана и этана следует, что атом С образовал четыре ковалентные связи (максимально возможные) с разными атомами, поэтому присоединение невозможно, зато возможно замещение. Учитель предлагает ученикам найти реакции замещения для алканов в учебнике, найти в них общее, классифицировать в зависимости от реагента (хлорирование, бромирование, нитрование и т.д.) |
Структурные формулы алкенов и алкинов говорят о том, что вместо четырёх возможных связей с разными атомами углерод образует две и три связи с атомами углерода и водорода. Учитель показывает при помощи графической схемы на доске, как может разрываться двойная и тройная связь и по месту освободившихся единиц валентности происходит присоединение атомов и групп атомов. Учитель обращает внимание на особенности реакции гидратации ацетилена и присоединения галогеноводородов к алкенам по правилу Марковникова. | Из структурной формулы этена и этина видно, что углерод недостаточно насытил свои валентные возможности. Учитель предлагает найти в учебнике реакции присоединения для алкенов и алкинов, найти в них сходство и классифицировать в зависимости от реагента (гидрирование, гидратация, галогенирование, гидрогалогенирование). |
Ученики знают, что особый вид связи (полуторная, ароматическая) возникает в бензоле одновременно между шестью атомами углерода и делокализована. Учитель задаёт вопрос: что произойдёт в случает разрыва этой связи? | Следовательно, если будет происходить её разрыв, будут возникать свободные единицы валентности одновременно у всех шести атомов углерода: то есть возможно присоединение одновременно сразу ко всем шести атомам углерода бензольного кольца. Ученики находят такие реакции в учебнике и классифицируют их. |
В молекуле бензола есть также простые С-Н связи, как в алканах. Возможны ли тогда реакции замещения в аренах? Учитель обращает внимание на особенности реакции замещения у толуола. | Если возможно замещение водорода в алканах, то по аналогии такое же возможно и в молекуле бензола. Ученики находят эти реакции в учебнике и классифицируют их. |
Но простые связи есть и в молекулах алкенов и алкинов. Учитель задаёт вопрос: Как вы думаете, почему мы не обсуждали реакции замещения для них? Выслушивает все версии ответов. | Ученики высказывают предположения. Учитель направляет их ответы. Итог беседы: одна из двух связей в двойной менее прочная, поэтому в первую очередь идут реакции присоединения по месту её разрыва. Аналогично и с тройной связью. |
Предлагает высказать мнение о том, что будет происходить, если в системе, где происходит реакция созданы условия для разрыва одной их двух связей и находятся только молекулы этилена. Рисует на доске формулу структурного звена –СН2-СН2-. Предлагает найти в учебнике реакцию полимеризации этилена. | Ученики высказывают своё мнение и приходят к выводу, что образовавшиеся «обрывки» молекул могут объединяться в длинную бесконечную цепь. Находят в учебнике реакцию полимеризации этилена. Рассматривают вместе с учителем понятия: мономер, полимер, структурное звено, степень полимеризации. Делают об этом записи в тетрадь. |
Ученики знают, что при горении метана образуется углекислый газ и вода. Учитель предлагает записать на доске уравнение, расставить коэффициенты. Сообщает, что аналогично пишут уравнения реакции горения для этилена, ацетилена и бензола. Предлагает записать в тетрадь эти уравнения с комментированием вслух. Ученики умеют находить массовую долю элемента в веществе по молекулярной формуле. Учитель предлагает по вариантам найти массовую долю углерода в гексане, гексене, гексине и бензоле. Ученики знают, что горение в недостатке и избытке кислорода протекают по-разному: с образованием СО2, СО и С. Учитель поясняет, что для того, чтобы весь углерод окислить до СО2 необходимо достаточно много кислорода. Демонстрирует горение гексана и бензола: ученики замечают более коптящее пламя. Они знают, что копоть – это углерод. | Пишут уравнение реакции горения метана. Пишут уравнение реакции горения этилена, ацетилена и бензола. Решают задачи по четырём вариантам. Объявляют вслух результаты и определяют, что наблюдается разница в содержании углерода: более всего его в бензоле. Ученики понимают, что чем больше содержание углерода по массе, тем более коптящее пламя при горении углеводорода. Это можно использовать для визуального распознавания предельных и непредельных углеводородов. |
Далее учитель знакомит учащихся с реакциями гидрирования и дегидрирования и ароматизации углеводородов путём краткого рассказа.
3. Практикум по самостоятельному применению и использованию полученных знаний. Основной контроль усвоения учитель осуществляет именно на этом этапе.
а) Учитель предлагает ответить ученикам на вопросы репродуктивного характера для проверки усвоения нового материала. Содержание и количество вопросов зависит от объёма материала, который успели обсудить и уровня успеваемости обучающихся.
б) Индивидуальная или парная работа с карточками, в которых содержатся задания по выбору. В карточках по выбору, которые учитель составляет опять-таки в зависимости от объёма изученного материала должны формироваться и отрабатываться важнейшие понятия темы. Если идёт работа в паре, то сначала организуется самостоятельная работа, а затем взаимопроверка (сначала самим учеником, а потом сверяется с правильным ответом, данным проверяющему ученику учителем).
ОБРАЗЕЦ КАРТОЧКИ-ЗАДАНИЯ
1. Пользуясь учебником как образцом, составьте уравнение реакции бромирования метана по первой стадии.
2. Пользуясь учебником как образцом, составьте уравнение реакции хлорирования этана
а) по первой стадии;
б) по трём стадиям.
1. Пользуясь учебником как образцом, составьте уравнение реакций присоединения к этилену:
а) хлора;
б) хлороводорода.
2. Пользуясь учебником как образцом составьте уравнения реакций присоединения к пропилену
а) воды;
б) хлороводорода.
1. Пользуясь учебником как образцом, составьте уравнения реакции присоединения брома к бензолу.
2. Пользуясь учебником как образцом, составьте уравнение реакции замещения хлором атомов водорода в толуоле.
После выполнения и проверки вслух обсуждаются задания, вызвавшие затруднения.
4. Подведение итогов работы
Так как каждый ученик выполнял разное задание на этом этапе необходимо обсудить общее, что является главным содержанием темы урока и акцентировать внимание на способе получения знаний на уроке.
На уроке по данной теме такими выводами могут быть следующие:
-
Для алканов характерны реакции замещения водорода различными атомами и группами атомов. В таких реакциях кроме основного продукта всегда получается побочный низкомолекулярный продукт.
-
Для алкенов и алкинов характерны реакции присоединения, так как одна и две связи из кратной склонны к разрыву в первую очередь. Причём в случае разного количества атомов водорода у углерода присоединение галогеноводородов идёт по правилу Марковникова. И гидратация алкинов идёт через изомеризацию промежуточного продукта (енола).
-
Арены вступают в реакции замещения и присоединения. Причём у гомологов бензола (метилбензол, этилбензол) ощущается в случае замещения влияние заместителя на реакционноспособность атомов С в кольце: легче идёт замещение в положениях 2,4,6.
-
Пламя при горении углеводородов отличается по цвету из-за разного содержания углерода в молекуле.
5. Домашнее задание предлагаю составить из двух частей: обязательной для всех учеников и по выбору. Так будет легче диагностировать, какой материал темы учеником выбран добровольно и следовательно уверенно усвоен.
Информационные ресурсы и литература:
1. http://cnit.mpei.ac.ru/textbook/01_02_01_00.htm Деятельностный подход в обучении.
2. www.wwww4.com/w3170/428046.htm Деятельностный подход в обучении
1. Биологическое краеведение: современное состояние, проблемы и перспективы преподавания. Материалы III межрегиональной научно-практической конференции./Л.К. Максимов. О взаимосвязи способов построения содержания учебных предметов и формирования у школьников научных понятий.-Волгоград, 2009. -141 с.
2. Власова А. Утром – практика, вечером – теория // Российская газета. – 2006. – №286. – С. 11.
3. Леонтьева, О. М. Деятельностный подход в образовании / О. М. Леонтьева // Новые ценности образования. - М. : б. и., 2006. - Вып. 1-2 (25-26): Образовательная деятельность. - C. 125-148
4. Степанов Е.Н.. Педагогу о современных подходах и концепциях воспитания. / Е.Н.Степанов, Л.М.Лузина - Москва, 2002.
5. Ялалов Ф. Г. Деятельностно-компетентностный подход к практико-ориентированному образованию // Интернет-журнал "Эйдос". - 2007. - 15 января. http://www.eidos.ru/journal/2007/0115-2.htm..
Здесь представлен конспект к уроку на тему «Свойства углеводородов», который Вы можете бесплатно скачать на нашем сайте. Предмет конспекта: Химия Также здесь Вы можете найти дополнительные учебные материалы и презентации по данной теме, используя которые, Вы сможете еще больше заинтересовать аудиторию и преподнести еще больше полезной информации.