Ученики на Учителя.com


Конспект урока по химии "Теория химического строения органических соединений А.М. Бутлерова" 10 класс

Тема урока: Теория химического строения органических соединений
А. М. Бутлерова
Цель: Познакомить учащихся с основными предпосылками создания теории
строения органических соединений А. М. Бутлерова. Рассмотреть основные
положения. Привести современную формулировку основного положения
теории строения. Раскрыть значение теории А. М. Бутлерова для
органической химии.
Задачи урока:
Образовательные- 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.
Развивающие- развивать у учащихся умение сравнивать, анализировать и
применять информацию из других областей знаний, развивать
коммуникативные способности, умение предъявлять результаты групповой
деятельности.
Воспитательные- способствовать воспитанию у учащихся активной
жизненной позиции.
Оборудование:
Индикаторы, маркеры, образцы глюкозы, фруктозы, пробирки,
пробиркодержатель, химические стаканы, стеклянные палочки, мерная
колба, портрет А. М. Бутлерова.
ТСО: мультимедиа.
Реактивы в виде растворов: растворы гидроксида натрия, сульфата меди
(II), соляной и азотной кислот, хлорметан.
Этапы
урока
Деятельность учителя
Деятельность
учащихся
1.Орг.
момент.
Поговорим? О чем?
О разном и о прочем.
О том, что хорошо?
И хорошо не очень
О чем-то знаешь ты?
А что-то мне известно.Поговорим?
Поговорим.
Вдруг будет интересно.
Добрый день, дорогие ребята.
2. Этап
актуализац
ии знаний
Вы начали изучение удивительного и разнообразнейшего
мира органических соединений. Тысячелетиями
измеряется время знакомства человечества с ними. Когда,
кутаясь в звериные шкуры, наши предки теснились
вокруг согревающего их костра, они использовали только
органические вещества. Пища, одежда, топливо.
В далекий период детства человечества в солнечной
Греции и могущественном Риме люди умели готовить
мази. В Египте и Индии расцвело искусство крашения
тканей. Растительные масла, животные жиры, сахар,
крахмал, уксус, смолы, красители- выделяли и
использовали в ту эпоху.
Вопрос: Что это за вещества- органические?
Вопрос: Почему именно соединения углерода стали
предметом изучения целого раздела химии?
Углерод- самый необычный элемент. Он рожден в
кипящих недрах гигантских углеродных звезд. Могучие
тысячекилометровые толщи метаново -аммиачных
атмосфер планет-гигантов, туманное покрывало
сверкающей соседки Венеры- это следующая ступень
превращений углерода. В далекое время возникает и
бурным потоком разливается по нашей солнечной
голубой планете жизнь, белковая, углеродная жизнь.
Сегодня углерод живет в бесчисленных веществах,
рожденных мыслью человека. Всюду мы встречаем
неисчерпаемый в своем многообразии удивительный
элемент, занимающий шестую клетку менделеевской
таблицы.
Формирование науки органической химии относится к
началу XIX века. С каждым годом все увереннее
вторгаются ученые в удивительный мир сложных и
изменчивых веществ. Много непонятного в молодой
науке. Синтезируются новые вещества. Создаются
различные теории: теории типов, радикалов. Но все
больше фактов, не укладывающихся в систему.
Часто для объяснения реакции приходилось писать для
одного и того же вещества несколько формул. Были
вещества-двойники, формула одна, а веществ несколько.
Химики вели свои исследования почти вслепую, не зная
природы веществ, не понимая реакций, которые приводят
к их образованию.
Возможные
ответы
учащихся:
вещества
живой
природы,
вещества,
образующиеся
в организмах,
соединения
углерода
Ответы:
углерод
образует
множество
соединений в
отличие от
других
химических
элементов,
Эти
соединения
которые очень
разнообразны.
(слайд №1)
В это время знаменитый химик Велер, пишет:
«Органическая химия может ныне кого угодно свести
с ума…она представляется дремучим лесом, полным
чудесных вещей, огромной чащей без выхода, без
конца, куда не осмеливаешься проникнуть».
И все-таки, несмотря на теоретический разброд,
путаницу и хаос, именно в 60-ые годы XIX века
появились реальные условия для создания истинно
научной теории органической химии, которая впитав в
себя все достижения науки того времени, объяснила бы
факты, привела в систему великое множество данных и
позволила сделать энергичный рывок вперед.
Творцом новой фундаментальной теории-теории
химического строения органических соединений стал
наш соотечественник А. М. Бутлеров. Много трудностей
пришлось преодолеть Бутлерову, прежде чем выйти на
дорогу, ставшую главным путем органической химии.
3. Этап
изучения
нового
материала
Попробуем и мы с вами найти эту дорогу.
Чтобы познать что-либо следует ответить на четыре
вопроса:
Есть ли это? Что это?
Каково это? Почему это?
Работать будем группами. Поэтому внимательно
прослушайте инструктаж.
• У каждой группы свой объект исследования.
• Прочитайте задания, распределите роли, определите
выступающего.
• Будьте оперативны, время ограничено.
• Внимательно слушайте одноклассников, можете
дополнять,
обобщать, задавать вопросы.
• Представьте выводы в обобщенном виде.
№1 : Химики-конструкторы.
Цель: Рассмотреть порядок соединения атомов
молекулах и составить формулы, отражающие их
структуру.
№2: Химики-экспериментаторы
Цель: Исследовать влияние различного строения
молекул на свойства веществ.
№3: Химики- аналитики
Цель: Проанализировать влияние атомов друг на
(слайд №2)
(слайд №3)
Учащиеся
работают по
заданиям в 4-х
группах
(приложение),
распределяют
роли,
обсуждают
вопросы,
проводят
опыты,
проводят
защиту.
(слайд №4)
друга в молекулах соединений.
№4: Химики-эксперты
Цель: Проанализировать значение теории
химического строения для науки и практической
деятельности человека.
После выступления каждой группы учитель делает
микровыводы.
№1 : Химики-конструкторы.
А. М. Бутлеров установил понятие химическое строение.
Он считал, что для каждого соединения возможна лишь
одна структурная формула.
Структурная формула показывает порядок соединения
атомов в молекуле, т. е. для одного вещества существует
одна формула.
1. Атомы соединяются в молекулы в определенной
последовательности, согласно их валентности.
№2: Химики-экспериментаторы
Первым успехом теории Бутлерова стала победа над
одной из самых трудных загадок органической химии-
загадкой двойников, т. е. изомеров.
Изомеры- вещества, имеющие одну молекулярную
формулу, но разное строение.
2. Свойства веществ зависят не только от
качественного и количественного состава, но и от
химического строения их молекул.
№3: Химики- аналитики
Химический характер атомов, входящих в молекулу,
меняется в зависимости от того, с какими атомами они
связаны в данной молекуле.
3. Атомы или группы атомов в молекуле взаимно
влияют друг на друга.
№4: Химики-эксперты
Итак, химическое строение- это существующий в
молекуле вещества порядок химической связи атомов.
Химическое строение и состав соединения
обуславливают его химические и физические свойства.
Строение может быть установлено путем изучения его
превращений.
Свойства органических соединений определяются
составом их молекул, и химическим, электронным и
пространственным строением.
(слайд №5,6)
Запись в
тетрадь
(слайд №7-10)
(слайд №11,
(слайд №13)
4. Этап
закреплени
я нового
материала.
Разработав теорию и подтвердив его правильность
синтезом новых веществ Бутлеров предвидел дальнейшее
развитие теории. Большой вклад в ее развитие внесли его
ученики, которые отмечали счастливое сочетание в нем
глубокого философского ума и таланта искусного
экспериментатора. Органическую химию,
представлявшуюся дремучим лесом, с созданием теории
можно было сравнить уже с парком, в котором есть
тропинки и дорожки.
Выдающаяся научная и общественная деятельность
создала А. М. Бутлерову и русской школе химиков-
органиков огромный авторитет. По мнению Д. И.
Менделеева «Бутлеров- один их замечательнейших
русских ученых. В химии существует бутлеровская
школа, бутлеровское направление. У Бутлерова все
открытия истекали и направлялись одною общей идеей
Она-то и сделала школу, она-то и позволяет утверждать,
что его имя навсегда останется в науке. Это есть идея так
называемого химического строения»
5. Подведе-
ние итогов.
Рефлексия.
1.Как можно установить структуру вещества?
2.В чем заключаются трудности установления формулы?
3. Какие открытия для себя вы сделали?
Ответы
учащихся.
6.
Домашнее
задание
§3. Какие существуют способы установления строения
молекул веществ?
(слайд №13)
Приложение
Исследуем, анализируем, практикуем, прогнозируем
№1:Химики-конструкторы.
Цель: Рассмотреть порядок соединения атомов в молекулах, составить
формулы, отражающие их структуру.
Задание №1. Даны формулы следующих веществ: СН
4
-метан, С
2
Н
6
-этан,
С
3
Н
8
-пропан. Определите валентность атома углерода. Какую информацию
можно получить из молекулярных формул.
Задание №2. Большое влияние на развитие химии в ХIХ веке оказали работы
ученых:
-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-).
-1858 год- шотландский химик А. Купер предположил, что атомы углерода
способны соединяться друг с другом в различные цепи. (С-С-С)
Опираясь на это, постройте модели молекул метана, этана, пропана(черные
шарики- атомы углерода, белые-атомы водорода, стержни- химические
связи). Изобразите структуру молекул на бумаге. Сколько формул
соответствует каждой модели.
Задание №3. Сделайте вывод, как атомы химических элементов соединяются
в молекулах органических соединений. Как можно отразить строение
молекулы вещества? (При затруднении обратитесь к учебнику- с. 10)
№2: Химики-экспериментаторы
Цель: Исследовать влияние различного строения молекул на свойства
веществ.
Правила техники безопасности на уроке химии
1. Соблюдайте осторожность при работе с едкими веществами: кислотами
и щелочами.
2. Закрывайте склянки сразу после использования реактивов.
3. Не переливайте бесцельно растворы, не проводите опыты, не
предусмотренные данной работой.
4. Проводите нагревание по всем правилам.
5. Не оставляйте без присмотра нагревательные приборы.
Задание №1. Дана формула вещества: С
4
Н
10
-бутан. Существует два
вещества с такой формулой. Температура кипения одного
-0,5
0
С, а другого -11,7
0
С. Постройте модели молекул этих веществ (черные
шарики- атомы углерода, белые-атомы водорода, стержни- химические
связи). Изобразите структуру молекул на бумаге.
Как называются эти вещества? (Учебник с. 11)
Задание №2. В растениях в ходе фотосинтеза образуется органические
вещества: глюкоза и фруктоза, имеющие формулу
С
6
Н
12
О
6
. Рассмотрите образцы веществ. Опишите физические свойства.
Проведите опыт. Для этого приготовьте по 5 мл растворов веществ.
Добавьте в каждую пробирку 3 мл сульфата меди (II) и такое же количество
гидроксида натрия. Пробирки в растворами нагрейте на спиртовке. Что
наблюдаете? Как можно объяснить?
Задание №3. Сделайте вывод, как различное строение молекул отражается
на свойствах веществ.
№3: Химики- аналитики
Цель: Проанализировать влияние атомов друг на друга в молекулах
соединений.
Задание №1. Даны вещества: раствор гидроксида натрия, вода, раствор
азотной кислоты. Проверьте универсальным индикатором
реакцию среды в этих растворах. Составьте уравнения диссоциации.
Na-O-H
H- O-H
O
2
N-O-H
(HNO
3
)
Во всех веществах можно выделить группу атомов –ОН. Как можно
объяснить, что процесс диссоциации происходит по –разному?
Задание №2. Добавьте к растворам соляной кислоты и хлорметана раствор
нитрата серебра. Что наблюдаете? Объясните
Какой тип химической связи в молекулах? Как на атом хлора влияют атом
водорода и атом углерода?
Н
Н – Сl Н – С – Н
Сl
Метан Хлорметан
Задание №3. Сделайте вывод, как атомы влияют друг на друга в молекулах.
№4: Химики- эксперты
Цель: Проанализировать значение теории химического строения для науки
и практической деятельности человека.
Задание №1. Прочитайте текст и составьте конспект-схему.
Значение теории химического строения А. М. Бутлерова
Теория А. М. Бутлерова объяснила неясности и противоречия в
знаниях об окружающем мире, творчески обобщила и достижения в области
химии. Она указала направления и возможные пути получения новых
необходимых людям лекарственных стедств, синтетических красителей,
полимеров и пластмасс, взрывчатых и других соединений. Теория стала
теоретическим фундаментом органической химии и обеспечила бурный
расцвет синтеза органических веществ и химической промышленности. По
своей значимости она сопоставима с периодической системой Д. И.
Менделеева. Подобное признание вклада А. М. Бутлерова в науку и оценку
его теории сделал лауреат Нобелевской премии, крупнейший химик ХХ века
Л. Полинг: «Среди великих химиков мира я хотел бы назвать также
Бутлерова (наряду с Менделеевым), установившего, что каждое вещество
состоит из молекул, имеющих различную структуру, которая определяет
качество вещества» (1975г).
Итак, важнейшие функции теории: объяснение явлений,
прогнозирование, обобщение, систематизация.
Выдающаяся научная и общественная деятельность создала А. М. Бутлерову
и русской школе химиков-органиков огромный авторитет.
Скачать материал

Химия - еще материалы к урокам: