Конспект урока «Предельные углеводороды» по химии для 10 класса

Этапы работы

Деятельность учителя и ученика

УУД

I

Организационный момент

Цель, которая должна быть достигнута учащимися: подготовиться к продуктивной работе на уроке

Психологическая разминка. Цель, которую учитель хочет достичь на данном этапе: определить эмоциональное состояние учащихся на начало урока.

Задачи:

-создать положительный эмоциональный настрой;

-помочь принять правильную рабочую позу;

-напомнить о важности аккуратной работы в тетради.

Методы: словесные, объяснительно-иллюстративные.

Приветствие.

Здравствуйте! Я рада вас всех видеть на нашем уроке химии, на котором мы впервые будем говорить об органических веществах на примере предельных углеводородов. Я уверена, что наша продуктивная работа поможет нам достичь целей сегодняшнего урока.

Ученики: проверяют готовность своего рабочего места.

Создание благоприятной эмоциональной атмосферы.

Учитель: предлагает определить уровень эмоционального состояния на начало урока и в конце урока, раздает 6 цветных пронумерованных фигурок (фигурки могут быть одинаковые, а могут быть разные и по форме и по размеру; могут быть геометрическими, а могут символизировать животных или плоды растений) из картона ( красная фигурка-1; желтая-2;зеленая-3; синяя-4; серая-5;черная-6), поясняет, что уровень эмоционального состояния понижается с увеличением цифры.

Учащиеся: выбирают номер фигурки, цвет которой отражает его настроение.

Учитель: проверяет насколько комфортно чувствуют себя учащиеся, готовность рабочего места.

Личностные (понять значимость эмоционального состояния для продуктивной работы на уроке)

II

Актуализация опорных знаний и умений

Цель, которую учитель хочет достичь на данном этапе: организовать работу по
воспроизведению в памяти системы
опорных знаний  и умений для
осознанного восприятия  новых знаний и умений.

Методы: словесные (беседа, дискуссия)

Форма работы: индивидуальная.

Форма работы: коллективная.

Учитель: создает ситуацию успеха, задавая вопрос: а, что нужно сделать, чтобы учебный материал был понятным и интересным? Предлагает каждому постараться на уроке найти ответ на вопрос.

Предлагаемая структура урока.

/учитель обсуждает с детьми перспективы урока/

• Что знают?

Что хотят узнать?

Вступительное слово учителя

Человек живет в мире веществ – неорганических и органических. В курсе неорганической химии 8-9 классов мы познакомились с многообразием неорганических веществ.

Повторение домашнего материала.

Индивидуальная работа

Учитель предлагает:

Задание: назвать положения теории химического строения веществ и примеры доказательства положений теории химического строения для неорганических веществ

(приложение 2)

Ученики: пользуясь информацией приложения 2, выполняют задание (приводят свои примеры).

Учитель: в чем заключается причина их многообразия?

Ученики: делают вывод, что углерод может образовать очень много соединений с водородом, наличие изомеров.

Регулятивные (умение определять цели, ставить задачи на данном этапе).

Познавательные (стремление научиться выполнять работу данного вида («я знаю», «хочу всё знать!»).

Коммуникативные (планирование учебного сотрудничества).

Личностные

(понять необходимость воспроизведения в памяти системы опорных знаний для осознанного восприятия приобретаемых на уроке знаний и умений)

Познавательные

(совершенствование навыков работы с таблицей - справочным материалом).

Коммуникативные (умение полно и ясно выражать свои мысли).

Регулятивные

(знать положения теории химического строения веществ и примеры доказательства положений теории химического строения для неорганических веществ)

III.

Целеполагание и мотивация изучения данного материала

Цель, которую учитель хочет достичь на данном этапе:

заинтересовать учащихся по данной проблеме и объяснить необходимость изучаемого материала.

Методы: словесные (беседа, объяснения)

Форма работы: коллективная.

Погружение в тему урока

Учитель. В 20-х годах XX в. вопрос о валентности атомов углерода стал дискуссионным. На основе электронной теории валентность определялась числом неспаренных электронов, а так как у атомов углерода неспаренных электронов два, то валентность его должна быть равна двум. Это подтверждается электронной формулой углерода:

1s ²2s ²2p ²

Но мы с вами знаем, что углерод и четырехвалентен. Возникает противоречие между теорией и практикой.

Учитель к классу с вопросом. Как устранить противоречие?

Ученику предварительно дано задание подготовить материал по вопросу

( Сообщение учащегося)

(приложение 3)

Учитель: объясняет необходимость изучаемого материала.

Учитель: записывает на доске несколько водородных соединений углерода, объясняет, что в молекуле может находиться достаточно большое количество углерода, все эти вещества органические, которые подчиняются теории А.М.Бутлерова, которая служит основой для их изучения.

Для них тоже характерна понятие «гомология» и «изомерия», поэтому рекордсменами многообразия являются органические вещества. Сейчас известно более 18 миллионов. Мы встречаемся с ними повсюду, сами состоим из них.

Сегодня мы познакомимся с наиболее простыми по составу органическими веществами – предельными углеводородами. Их простейший представитель метан CH₄. Представители этого класса настолько широко применяются человеком, что невозможно представить жизнь без них. Причины многообразия органических веществ раскрывает теория химического строения А.М.Бутлерова. Что бы доказать причины многообразия предельных углеводородов, мы должны определить цели нашего урока.

Учитель: обращает внимание на (слайд 1)

Тема нашего урока.

«Предельные углеводороды»

Совместная постановка и сообщение целей и задач, построение плана изучения нового материала.

Учитель: привлекает к данному моменту учеников

Учащиеся: называют цели урока (Мы можем научиться...)

(слайд 2) и задачи (слайд 3).

Организация работы.

Учитель разъясняет:

•систему оценивания, форму работы учащихся;

•выполнение инструкции работы в тетрадях, следуя маршрутному листу ученика, знакомство с индивидуальным маршрутным листом и раздаточным материалом

Учитель: работа будет проходить блоками, каждый блок включает либо индивидуальную работу, либо групповую. Оценивать свою работу будите самостоятельно, в баллах. По результатам индивидуальной работы за каждый правильный ответ, получаете 1 балл. По результатам групповой работы руководитель- организатор распределяет баллы, соответствующие данной работе и выставляет в карточку учета совместной деятельности. (приложение 1).

Каждый ученик получает индивидуальный маршрутный лист в котором указаны этапы изучения нового материала, задания к каждому этапу, баллы за выполнение предложенных заданий, критерии оценивания. В случае, если вы затрудняетесь выполнить задание, зачеркиваете баллы. В случае, если вы задание выполнили не полностью, выставляете половину баллов, предложенных за выполнение задания.

Познавательные (стремление научиться выполнять работу данного вида (хочу всё знать!).

Регулятивные (умение понимать ход работы, определять цели, ставить задачи, развивать мотивы и интересы).

Познавательные (стремление научиться выполнять работу данного вида (хочу всё знать!).

Коммуникативные (планирование учебного сотрудничества, что способствует целенаправленной, продуктивной работе на уроке и высокому уровню усвоения материала).

Личностные (понять значимость приобретаемых на уроке знаний и умений (самоопределение и смысл

ообразование).

IV

Изучение нового материала

Цель, которую учитель хочет достичь на данном этапе:

сформировать у учащихся представление по данной проблеме с точки зрения теории химического строения органических соединений

Методы: словесные (объяснение, беседа, диалог) моделирование

Самостоятельная работа

Форма работы: индивидуальная.

Форма работы: коллективная.

I Блок

Особенности электронного и пространственного строения.

Учитель объясняет:

• сущность электронной теории и теории гибридизации на примере метана (кратко) (слайд 4)

• получения углеводородного остатка, или радикала - заместителя, их названия формируются заменой суффикса -ан- на –ил- в названии соответствующего алкана. Учитель:

•проводит демонстрацию (используя шаростержневые модели) с объяснением.

Отнимаем от молекулы метана атом H, получаем ─ CH₃, который называется метил, в нем одна валентность углерода ненасыщена и поэтому он соединяется с другими атомами, в том числе и с атомом C.То есть происходит соединение двух радикалов

CH₃─ + ─ CH₃→ CH₃ ─ CH₃. Получаем этан – второй представитель предельных углеводородов и все связи насыщены до предела. Отнимаем у этана один атом H, получаем радикал - этил и т. д. При соединении между собой радикалов – получаем последующего представителя или гомолога, по физическим и химическим свойствам схожего с предыдущими алканами. Так образуется ряд предельных углеводородов – гомологический) • обращает внимание на рекомендуемую номенклатуру ИЮПАК.

• понятие « гомолог», «гомологическая разница». (приложение 4) (слайд 5 - 6)

Учитель: предлагает систему заданий для самостоятельной работы, используя справочный материал (приложение 4)

и (слайд 5-6)

Индивидуальная работа.

Задание.

•запишите 3 первых члена гомологического ряда в структурном виде;

•характеристика связей C – H

и C – C;

• в названиях ряда углеводородов выделите повторяющийся суффикс;

• в названиях ряда радикалов выделите повторяющийся суффикс;

• выделите и запишите; гомологическую разницу;

•запишите общую формулу.

Проверь себя.

(слайды 6-8)

Учитель к классу: докажите, что данные углеводороды имеют предельный характер?

Учащиеся.

Вывод №1. В данных углеводородах атомы углерода образуют по четыре одинаковых, прочных связей (как C – H_,так и C – C»); способность атомов углерода к образованию максимального для них числа прочных связей исчерпана до конца, реализована до предела, их связи полностью насыщены атомами водорода,гомологическая разница CH₂. Если отнять от молекулы метана атом H, то образуется радикал ─ CH₃ . В нем одна валентность углерода не насыщена и поэтому он соединяется с другими атомами, в том числе и с атомом C.То есть происходит соединение двух радикалов

CH₃─ + ─ CH₃→ CH₃ ─ CH₃.

Получаем этан – второй представитель предельных углеводородов и все связи насыщены до предела. Отнимаем у этана один атом H, получаем этил и т. д.)

Озвучивают формулировку «Предельными углеводородами называются -……» (слайд 7)

Познавательные

(стремление понять объяснения учителя для продуктивной работы)

Личностные (умения осознанно и внимательно слушать объяснения учителя)

Регулятивные (осмысленное действие).

Коммуникативные (развитие навыков индивидуальной работы, ее реализация в устной и письменной форме, проведения самопроверки).  

Познавательные (умение преобразовывать, использовать и теоретическую информацию на практике)

Личностные (умение полно и ясно выражать мысли)

Познавательные

(умения работать со справочным материалом, выделить необходимый учебный материал из объяснения учителя, применять имеющиеся знания)

Личностные

(умение полно и осознанно выражать мысли, делать выводы) Коммуникативные (развитие навыков коллективной, групповой и индивидуальной работы, вести диалог )

Методы:

словесные (диалог, объяснение, рассуждение), моделирование.

Форма работы: коллективная.

Практическая работа

Форма работы: в группах.

II Блок

Виды изомерии. (слайд 9)

Учитель:

• объясняет понятие «изомеризация»

«изомер», на примере бутана – н и изобутана;

•объясняет правила формирования названия на примерах (приложение 5 № Б; №В; №Г) (слайд 11)

Учитель к классу: углеводороды имеющие одинаковый качественный и количественный состав, но имеют разное названия и свойства. Почему?   

Используя (приложение 5 Б; В; Г)(слайд 11 Б; В; Г), выскажите своё мнение.

Учащиеся: делают

Вывод №2. Так как строение углеродного скелета разное

( может быть линейным и разветвленным),

Практическая работа

Работа в группах

Задание : моделирование углеводорода с линейным и разветвленным углеродным скелетом и дать им название, соблюдая правила формирования названия. (приложение 5 № А) (слайд 11 А)

Познавательные

(умения работать со справочным материалом, выделить необходимый учебный материал из объяснения учителя, применять имеющиеся знания)

Личностные

(умение полно и осознанно выражать свои мысли, сравнивать, делать выводы) Коммуникативные (развитие навыков коллективной, групповой и индивидуальной работы, вести диалог )

Регулятивные

(знать алгоритм формирования названий)

Познавательные (умение применять знания по формированию названия, по названию составлять формулу вещества)

Коммуникативные (развитие навыков коллективной, групповой и индивидуальной работы, вести диалог )

Методы: словесные (беседа, диалог), исследования.

Форма работы: в парах.

Форма работы: в группах.

Лабораторная работа

Форма работы: индивидуальная.

Форма работы: коллективная.

Форма работы: в группах.

III Блок

Свойства, применение.

Работа с учебником.(стр.207)

Вопросы для рассмотрения.

1)Изменение свойств в гомологическом ряду.

Проверь себя.

(слайд 12)

2)Применение газообразных, жидких и твердых углеводородов

Учащиеся: устные ответы фронтально.

Работа со слайдами (слайд 13-19) /просмотр в ознакомительном плане/

Учитель: предлагает рассмотреть следующие химические свойства.

Работа в группах.

Химические свойства:

1)Горение (слайд 20)

Лабораторная работа Определение углерода и водорода в парафине» по инструктивной карточке.

Отвечают на вопрос, выполняют задание (приложение 6)

Работа индивидуальная..

у доски 2 ученика записывают уравнения реакций на доске, остальные в маршрутных листах.

2)Реакция дегидрирования

( расщепления) при t 1500 , где образуется углерод (сажа) и водород

3)Реакция разложения.

C₂H₆ →….. + H₂

Проверка совместно с учащимися.

Работа со схемой.

« Источники метана» (приложение7)

Беседа по вопросам:

• почему в природе так много метана?

Учащиеся: устные ответы, фронтально.

Учитель к классу:

Проблемная ситуация.

? В каждом подъезде висит табличка: «Если вы почувствовали запах газа, звоните по телефону 04». Какие особенности метана обусловили необходимость такого предупреждения?»

Вопрос классу. Какими свойствами обладает метан? Каково его важнейшее свойство?

Ученики в процессе диалога делают вывод: что метан – без цвета, вкуса и запаха. Запах газу придают специальные вещества – меркаптаны (серусодержащие соединения), они необходимы, чтобы люди, использующие природный газ, могли вовремя обнаружить его утечку.

Работа в группах.

Учитель: предлагает учащимся обсудить вопрос. (слайд 21); (приложение 8)

? Любое явление имеет положительное, и отрицательное значение для человека, а какое в большей степени значение имеют свойства метана.

Задание.

Определить плюсы и минусы свойств метана при использовании его человеком.

/ группа, которая первая поднимет руку дает ответ/

Работа с учебником.(стр.203)

Учитель: используя учебный материал и ответы задания, выскажите свою точку
зрения: свойства углеводородов имеют отрицательную или
положительную роль при использовании их человеком.

/каждая группа высказывает свое мнение, приходят к общему мнению/

Вывод №3. Использование человеком метана огромное, но не безопасное. Особенно опасны взрывы в каменноугольных шахтах, заводских котельных, квартирах. Чтобы избежать, необходимы: вентиляционные устройства, датчики- анализаторы, контролирующие содержание метана в воздухе. Метан является слабым наркотическим средством, так как плохо растворяется в крови, как и в воде.

Регулятивные (знать как изменяются свойства в гомологическом ряду, от чего зависит, области применения углеводородов)

Коммуникативные (умение полно и ясно выражать свои суждения).

Познавательные

(умения работать со справочным материалом, выделить необходимый учебный материал, применять имеющиеся знания)

Познавательные (стремление научиться выполнять работу данного вида (хочу всё знать и уметь!).

Личностные (способствовать проявлению знаний и умений при решении проблемной задачи, готовности к непрерывному образованию).

Эксперимент с экологическим содержанием

Методы: словесные (беседа, диалог), эксперимент, моделирование.

Форма работы: в группах.

Форма работы: коллективная.

Форма работы: в группах.

IY Блок

Проблемная задача с экологическим содержанием Учитель: предлагает учащимся провести эксперимент и решить данную проблему.

Работа в группах.

Эксперимент с экологическим содержанием.

Задание.

Смоделируйте аварийную ситуацию и экспериментально решите данную проблему, следуя инструкции по проведению эксперимента. (приложение 9) (слайд 22-23)

Учащиеся: в процессе обсуждения делают вывод:

очень трудно взвесить все «за» и «против», чтобы принять обоснованное решение. Необходимы глубокие знания. Метан можно подвести под пленку нефти и поджечь. Он практически нерастворим в воде, безразличен к действию окислителей, кислот. Важнейшее его свойство – горючесть. Именно эти свойства и определяют возможность использования метана в данной ситуации. Большинство учащихся выбирают ( решение №3 )

Задание.

Определите положительные и отрицательные последствия этого (слайд 24)

Учитель.

Вопрос к классу.

Можно ли считать данное решение экологически безопасным?

Учащиеся: называют отрицательные последствия и приходят к общему мнению, что данный способ небезопасный.

Работа в группах

Учитель: предлагает учащимся способ очистки воды от нефти с использованием данных объектов, объяснить действия и последствия (слайд 25)

Регулятивные (знать алгоритм (модель учебных действий) при проведении экспреримента)

Коммуникативные (умение обосновать свое решение, общаться, уважать мнение товарищей)

Познавательные (умение преобразовывать, использовать и теоретическую информацию на практике)

Личностные (способствовать развитию экологической культуры личности и ее самореализации на основе готовности к непрерывному образованию).

V. Закрепление изученного.

Цель, которую учитель хочет достичь на данном этапе:

закрепить изученный материала

Методы: словесные (беседа, диалог).

Форма работы: индивидуальная.

Форма работы: коллективная.

Учитель.

В решении любого вопроса необходимы знания, чаще всего источником знаний служат книги. Посмотрите на шрифт – он черного цвета.

Работа индивидуальная..

Вопросы классу.

? Какое вещество обусловливает черный цвет типографской краски?

? Встречали ли мы сегодня реакцию получения вещества из которого делают эту краску?

Учащиеся.

t°

(СH₄→ С + 2H₂)

?Назовите алканы (слайд 26)

Самопроверка

?Осуществите превращения /ученик выполняет задание у доски/ (слайд 27)

Совместная проверка.

?Решите задачу(слайд 28)

Проверь себя.

(слайд 29)

Общий вывод:

в молекулах алканов все атомы углерода находятся в sp³ – гибридизации→ дает возможность образовывать связи (перечисляют все виды связи)→ дает возможность образовывать гомологи (напоминают об образовании радикала, о способности соединения радикалов)→ образование изомеров→ свойства→ получение→ применение. Все характеристики взаимосвязаны между собой и основываются на теории гибридизации Полинга, на теории строения органических веществ А.М. Бутлерова. Узнали признаки утечки газа и действия при его обнаружении.

Вывод с полным объяснением делает «сильный» ученик, 
зачитывает основные понятия, рассмотренные на уроке по 
тетради  «слабый».

Коммуникативные (развитие навыков коллективной, групповой и индивидуальной работы, к диалогу, дискуссии, ее реализация в устной и письменной форме).  

Познавательные (умение преобразовывать, использовать и теоретическую информацию на практике)

Регулятивные (осмысленное действие).

Личностные (умение строить логическую цепочку.).

VI. Домашнее задание.

Методы: словесный.

Самостоятельная работа

Способы получения Самостоятельная работа.

Из информации, полученной на уроке выделите некоторые способы получения предельных углеводородов

Записывают  домашнее задание.

Личностные (способствовать всестороннему развитию личности и ее самореализации на основе готовности к непрерывному образованию).

Коммуникативные (контроль и оценка своих возможностей).

VII Рефлексия

Цель, которую учитель хочет достичь на данном этапе:

проанализировать свою работу на уроке, определить уровень достижения цели.

Методы: словесный.

Форма работы: коллективная.

Анализ и оценка проделанной работы.

Учитель: Ребята вы проделали глобальную работу.

Какое у вас настроение?

Какое открытие вы совершили сегодня сами, что узнали нового на уроке?

Достигли ли мы поставленных нами целей?

Предлагает оценить свою работу на уроке, определить уровень
достижения цели, объясняет перспективы.

Учащиеся.

Отвечают на вопросы: «Как нам удалось достичь успеха, что надо сделать, чтобы всем достичь успеха»

Учитель.

Предлагает руководителям – организаторам озвучить степень участия каждого участника групп и оценить работу Каждый участник подсчитывает количество баллов за урок, выставляет отметку в индивидуальный маршрутный лист и сдают учителю.

Регулятивные (осмысленное действие).

Познавательные (анализ проделанной работы, полученных знаний и умений).

Коммуникативные (контроль и оценка своих действий).

Личностные (осознание значимости урока о важнейших соединениях для человека).

Роль

Оценка ( баллы)

1.

Руководитель-организатор

2.

Секретарь

3.

Инструктор

4.

Хранитель времени

Примеры доказательства положений теории химического строения для неорганических веществ

I. (атомы в молекулах соединены не беспорядочно, а в определенной последовательности согласно их валентности)

1) Геометричекая форма молекул

В гибридизацию вступают атомы, образующие молекулы и в результате и атомы и молекулы имеют определенную форму.

Молекула воды – уголковую, некоторые могут иметь форму плоского треугольника, линейную, бипирамиды и т.д.

2)Строение веществ отражается структурными формулами

а)H ₂SO₄ – серная кислота

H--- O O

S структурная формула

H --- O O

H :O: :O:

: : S :: электронная формула

H :O: :O:

б) Na ₂СO₃ –карбонат натрия

Na --- O

С O структурная формула

Na --- O

Na :O: .

: : С :: O: электронная формула

Na :O: .

3) Водородные соединения элементов III-YI групп сущуствуют по несколько водородных соединений.

-- у бора B₂H₆ и B₂H₁₀

-- у кремния SiH₄; Si₂H₆; Si₃H₈ и т.д. (кремневодороды)

-- у серы H₂S; H₂S₂; H₂S₃ ; H₂S₄ (полисульфаны H₂S_n , где n=2+8)

--- у кислорода H₂O ;H₂O₂

---- у аммиака NH₃ ; N ₂H₄ (гидразин)

-- у фосфора PH₃ ; P₂H₄

Но рекордсменом в образовании водородных соединений является углерод

II. ( Свойства веществ зависят не только от их качественного и количественного состава, но и от строения молекул)

Под строением понимается:

а)порядок соединения атомов в молекуле (структурная изомерия)

б) взаимное расположение атомов и групп атомов в пространстве ( пространственная изомерия)

HO ─ C≡N и H─NCO

циановая кислота изоциановая кислота

Na─O ─ C≡N и Na─NCO

цианат изоцианат

Межклассовая изомерия

NH₄OCN NH₂ ─C─NH₂

цианат аммония O

мочевина (карбамид) (амид)

NH₄SCN NH₂ ─C─NH₂

роданид аммония S тиомочевина

III. ( Свойства веществ зависят от взаимного влияния атомов в молекуле)

а) кислотные свойства сероводорода, хлороводорода, серной кислоты.

б)основные свойства гидроксидов натрия и алюминия, фосфина, аммиака и т.д.

в) восстановительные свойства фтороводорода и йодоводорода.

У всех веществ проявления свойств неодинаковы, а причинами изменения химических свойств являются разница электроотрицательности элементов, наличие неподеленных электронных пар, смещение электронной плотности

IY. ( По строению вещества можно предположить его свойства и, наоборот, по свойствам – строение.

Способность вещества отщеплять H⁺ ( наличие полярной связи Э ^- -- Н ⁺ ) – дает кислотные свойства.

Способность присоединять H⁺ ( наличие элемента с высокой электроотрицательностью и неподеленными электронными парами Э: ^- ) – основные свойства.

Наличие простых полярных связей – реакции замещения (обмена).

Наличие кратных связей – реакции присоединения.

Наличие элемента в высшей степени окисления – окислительные свойства, в низшей степени окисления – восстановительные свойства, в промежуточной – окислительно- восстановительные свойства.