Разработка открытого урока"Предмет органической химии. Общие представления об органических веществах"

Министерство образования и науки Республики Дагестан

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №11»

Разработка открытого урока

Составитель:

учитель химии

МКОУ «СОШ №11»

Гаджиева Н.А.

Избербаш 2019

Тема урока: Предмет органической химии. Общие представления об органических веществах.

Тип урока: Изучение нового материала.

Цель урока: формирование  понятия о предмете органической химии.

Задачи урока:

Образовательные: рассмотреть особенности органических веществ, их отличие от неорганических веществ. Выявить причины многообразия органических веществ. Начать формировать навыки составления структурных формул органических веществ, сформировать представление об изомерах и изомерии.

 Воспитательные: Продолжить формирование познавательного интереса к предмету, показать значимость химических знаний для современного человека. Воспитание трудолюбия, аккуратности, коммуникативных качеств.

Развивающие: Развивать учебно-интеллектуальные умения выделять главное, устанавливать причинно-следственные связи (развивать логическое мышление), умений находить требуемую информацию в различных источниках и извлекать из предложенной информации нужные данные. Развивать память и внимание обучающихся.

 Реактивы и оборудование: Образцы органических веществ: уксусная кислота, ацетон, аскорбиновая кислота, сахар,  глюкоза, бумага, свеча, спиртовка со спиртом, сухое горючее (уротропин), нефть, образцы изделий из пластмассы и синтетических волокон (линейка, пуговицы, кусочки синтетических тканей), спички, фарфоровая чашка, тигельные щипцы, поваренная соль, металлическая ложка, шаростержневые модели метана, этилена, ацетилена, на каждой парте – набор для собирания шаростержневых моделей. На доске записаны молекулярные  формулы органических веществ.

Ход урока.

1. Организационный момент.

Здравствуйте, ребята. Сегодня на уроке мы начинаем знакомиться с новым разделом химической науки – органической химией.

1. Изучение нового материала.

1. Актуализация знаний.

Учитель. Давайте вспомним, что  изучает химия? (Химия изучает вещества, их состав, свойства и превращения).

Ребята, напишите в центре страницы слова «химические вещества». Какие ассоциации связаны у вас с этими словами? Напишите примеры химических веществ в тетради, разместив их вокруг слов «химические вещества».

На эту работу отводится 1-2 минуты. Затем учитель оформляет ответы обучающихся на доске в виде схемы, поочерёдно спрашивая всех и следя, чтобы названия веществ не повторялись.

Схема.

                                        Кислород    Алмаз             Белки              Жиры                           

Химические вещества

                                 Карбид                      

                                                              Серная         Сахар           Хлорид натрия

                                кальция                       кислота

Ребята, в 8 и 9 классе мы с вами изучали неорганическую химию. Какие вещества изучает неорганическая химия? (Неорганические или минеральные вещества). Какие вещества из названных веществ относятся к неорганическим? (Серная кислота, хлорид натрия, кислород, алмаз, карбид кальция). Какие вещества мы ещё не изучали? (белки, жиры, сахар).

Эти вещества и ещё очень многие другие относятся к органическим и изучает их органическая химия. Что же это за наука? Что она изучает? Давайте послушаем небольшое сообщение из истории органической химии.

Сообщение ученика.

Как произошёл термин «органические вещества»? До начала XIX века вещества делились по происхождению на минеральные, животные и растительные. В 1807 году шведский химик  Й.Я Берцелиус ввёл в науку термин «органические вещества», объединив в одну группу вещества растительного и животного происхождения. Науку об этих веществах он предложил назвать органической химией. В начале XIX века считалось, что все органические вещества в искусственных условиях получить нельзя, они образуются только в живых организмах под влиянием так называемой «жизненной силы».  Ошибочность этого учения о «жизненной силе», называемого виталистическим, была доказана синтезами органических веществ в лабораторных условиях: в 1828 году немецкий учёный-химик Ф. Вёллер синтезирует мочевину, в 1845 году его соотечественник А.В. Кольбе получает уксусную кислоту, в 1854 году французский химик П.Э. Бертло – жиры, в 1861 году русский химик А.М. Бутлеров – сахаристое вещество (информация предварительно написана на доске, во время сообщения ученик открывает эту запись).

Учитель.  Как видите, ребята, резкой границы между органическими и неорганическими веществами не  существует, они состоят из одних и тех же химических элементов и могут быть превращены друг в друга. Почему же органические вещества выделяют в отдельную группу, каковы их отличительные признаки? Давайте вместе попытаемся разобраться.

Учитель демонстрирует образцы органических веществ, называет их и показывает молекулярные формулы, записанные на доске: уксусная кислота С₂Н₄О₂, ацетон С₃Н₆О, этиловый спирт в спиртовке С₂Н₆О, сухое горючее уротропин С₆Н₁₂N₄, аскорбиновая кислота С₆Н₈О₆, сахар С₁₂Н₂₂О₁₁, глюкоза С₆Н₁₂О₆, парафиновая свеча и нефть, в состав которых входят вещества с обще формулой С_xH_y, бумага, состоящая из целлюлозы (С₆Н₁₀О₅)_n.

Учитель. Что общего вы заметили в составе этих веществ? Какое химическое свойство вы можете предположить у этих веществ?

Ученики отвечают, что все перечисленные вещества содержат атомы углерода и водорода. Предполагают, что все они горят. Учитель демонстрирует горение уротропина, свечи и этилового спирта в спиртовке, обращая внимание на характер пламени и внося поочерёдно в пламя фарфоровую чашку, показывает, что от пламени свечи образуется копоть. Далее обсуждается вопрос какие вещества образуются при горении органических веществ. Ученики приходят к выводу, что образовываться может углекислый газ, угарный газ, углерод (сажа, копоть). Учитель сообщает, что не все органические вещества горят, но все они обугливаются при нагревании и демонстрирует обугливание сахара при нагревании.

Учитель. Ребята, приведите примеры из жизни, когда происходит разложение веществ, т.е. их обугливание.

Ученики: Если пережарить картошку, блины, хлеб, происходит обугливание крахмала, входящего в состав картофеля и муки. При подгорании яиц и мяса обугливается белок, содержащийся в этих продуктах.

Учитель. Ребята, определите тип химической связи в органических веществах, исходя из их состава.

Ученики. Органические вещества состоят из атомов неметаллов, поэтому связь в их молекулах ковалентная.

Учитель демонстрирует опыт: в металлической ложке нагревает над пламенем спиртовки сахар и поваренную соль. Сахар быстро начинает плавиться, соль – не плавится.

Учитель. Ребята, какой вывод мы можем сделать из этого опыта?

Ученики отвечают, что поваренная соль и сахар имеют разные кристаллические решётки. Сахар имеет низкую температуру плавления, следовательно, молекулярную кристаллическую решётку. Поваренная соль – вещество с высокой температурой плавления, имеет ионную кристаллическую решётку.

Затем ученики в тетрадях записывают признаки органических веществ:

• содержат атомы углерода и водорода

• горят и (или) разлагаются с образованием углеродсодержащих продуктов

• атомы в молекулах связаны ковалентной связью

• имеют молекулярные кристаллические решётки

       Формулируют и записывают в тетради определение понятия «органическая химия».       Органическая химия – наука об органических веществах, их составе, свойствах, получении.

Учитель. Синтезы органических веществ в лабораторных условиях ускорили развитие органической химии, учёные начали экспериментировать и получать вещества, которые не встречаются в природе, но соответствуют всем признакам органических веществ. Это пластмассы, синтетические каучуки и волокна, лаки, краски, лекарства (учитель демонстрирует изделия из пластмасс и волокон). Таким образом, группа органических веществ существенно расширилась. В современном понимании органические вещества – вещества, содержащиеся в живых организмах и продуктах их жизнедеятельности, а также полученные синтетически. Более точное определение органических веществ: органические вещества – это соединения углерода.

А сейчас, ребята, запишите формулы органических веществ и определите степени окисления химических элементов: СН₄ (степень окисления водорода равна +1, углерода -4), С₂Н₂ (степень окисления водорода +1, углерода -1), С₃Н₈ (степень окисления водорода +1, углерода -8/3), С₄Н₁₀ (степень окисления водорода +1, углерода -10/4). Такие степени окисления атомов углерода маловероятно. В органической химии пользуются понятием валентность. Пользуясь таблицей 1 сравните понятия валентность и степень окисления, в чём их сходства и различия (приложение 1).

Ученик. Валентность не имеет знака, а степень окисления может быть положительной или отрицательной. Валентность не может быть нулевой, а степень окисления может иметь  значение равное нулю. Валентность показывает количество связей, которые образует химический элемент в молекуле. Степень окисления показывает смещение общих электронных пар между атомами в молекуле.

Учитель. Ребята, в строении органических веществ существуют особенности: валентность углерода всегда равна IV, атомы углерода соединяются в молекулах не только с другими атомами, но и друг с другом, образуя углеродные цепи. Эти цепи могут быть разной формы. Порядок соединения атомов в молекулах называется химическим строением. Химическое строение вещества изображается с помощью структурных формул.

Учитель демонстрирует шаростержневые модели веществ с различными формами углеродных цепей: линейной, разветвлённой, замкнутой.

Учитель. А теперь запишите в тетради структурные формулы веществ С₄Н₁₀, С₄Н₈, используя углеродные цепи разной формы.

Ученики пишут структурные формулы в тетрадях, затем один из них записывает формулы на доске и обсуждают.

Учитель. Ребята, в дальнейшем мы будем пользоваться сокращёнными структурными формулами.

Учитель записывает сокращенные формулы с пояснениями на доске.

СН₃ – СН₂ – СН₂ – СН₃                     СН₃ – СН – СН₃                                      СН₂ – СН₂

                                                                        СН₃                                              СН₂ – СН₂

Учитель. В настоящее время известно более 27 миллионов органических веществ. Как вы думаете, в чём причины многообразия органических веществ?

Ученики высказывают свои предположения и записывают в тетрадях причины многообразия органических веществ: атомы углерода соединяясь друг с другом, образуют углеродные цепи разной длины и формы - линейные, разветвлённые и замкнутые.

Учитель. Существует ещё одна причина, которую вы найдёте сами, выполнив лабораторную работу. Работаете в парах.

Лабораторная работа. Для работы используйте набор для шаростержневых моделей: 5 чёрных шариков с четырьмя отверстиями каждый (атомы углерода), 12 белых шариков с одним отверстием (атомы водорода), 4 длинных стержня для соединения атомов углерода друг с другом, 12 коротких стержней для соединения атомов водорода с атомами углерода. Задание: используя весь «строительный материал» создайте модель молекулы органического вещества. Изобразите структурную формулу этого вещества в тетради. Постарайтесь сделать как можно больше моделей, запишите их структурные формулы в тетради.

Ученики работают парами. Учитель проверяет правильность сборки моделей и изображения структурных формул, помогает тем, у кого возникли затруднения. На работу отводится 10 минут. После этого структурные формулы записываются на доске и обсуждаются вопросы: что у всех этих веществ одинаковое? чем отличаются приведённые вещества?

                                                                              СН₃                                                                  СН₃

СН₃ – СН₂ – СН₂ – СН₂ – СН₃                СН₃ – СН – СН₂ – СН₃                   СН₃ – С – СН₃

                                                                                                                                       СН₃

Выясняется, что у веществ одинаковый состав, а строении разное.

Учитель. Вещества, у которых одинаковый состав, но разное строение и свойства называются изомерами. Явление, которое объясняет существование таких веществ называется изомерия.

Ученики записывают в тетради определения изомеров и изомерии и ещё одну причину многообразия органических веществ – существование изомеров.

1. Закрепление.

1. Задание: составить структурные формулы веществ, имеющих состав С₂Н₆О. Чем они являются  по отношению дуг к другу?

Ученики составляют 2 структурные формулы (1 ученик работает у доски, остальные – в тетрадях), отвечают, что эти вещества – изомеры, т. к. у них одинаковый состав, но разное строение молекул.

СН₃ – СН₂ – ОН                 СН₃ –О – СН₃

1. Учитель. А теперь, ребята, выполните небольшой тест. Из предложенных вариантов ответов вы должны выбрать один правильный. (Приложение 2)

На выполнение задания отводится 5 минут. После этого ученики, сидящие за одной партой, обмениваются тетрадями, проверяют работу соседа и выставляют отметку.  Ответы на вопросы теста и критерии оценки записаны на доске и после выполнения теста открываются учителем. В конце урока учитель собирает тетради, отметка за выполнение теста выставляется в журнал.

1. Рефлексия.

Вопросы учителя классу:

1. Что нового узнали на уроке?

2. Какой момент урока вам больше всего понравился?

3. Какое впечатление у вас осталось от урока?

1. Домашнее задание. Учебник О.С. Габриеляна «Химия. 9 класс» (М.: Дрофа, 2006) параграф 32, № 1, 2.