Урок по теме валентные состояния атома углерода

Тема: «Валентные состояния атома углерода»

Цели урока:

Образовательная – вызвать объективную необходимость изучения нового материала, способствовать овладению знаниями по теме “Валентные состояния атома углерода, познакомить учащихся с понятием гибридизация и валентными состояниями атома углерода, научить определять по структурной формуле вещества гибридное состояние и форму атома углерода.

Развивающая – формировать умение устанавливать причинно-следственные связи, систематизировать материал, делать выводы по теме; способствовать развитию мышления, познавательных и общетрудовых умений.

Воспитательная – формировать добросовестное отношение к учебному труду, положительной мотивации к учению, коммуникативных умений; убеждать в необходимости привлечения средств науки химии к пониманию и описанию процессов, идущих в окружающем мире.

Задачи урока:

1. Изучить строение атома углерода в трёх валентных состояниях, понятие гибридизации; типы химической связи в молекулах алканов, алкенов, алкинов; пространственное строение молекул. Продолжить формирование умений в моделировании химических явлений.

2. Развитие умений обобщать и систематизировать знания, относящиеся к разным классам углеводородов; выявлять сущность свойств углеводородов и взаимосвязь между химической связью в органических соединениях и их строением и составом.

3. Продолжить формирование диалектико-материалистического мировоззрения на примере молекулы метана, этилена, ацетилена. Развитие умений в установлении причинно-следственных связей.

Методы: репродуктивный, частично-поисковый, исследовательский.

Форма организации занятий: словесный (лекция), наглядный, проблемное изложение, работа с книгой, фронтальный опрос, самостоятельная работа.

Форма организации работы в классе: индивидуальная, фронтальная.

Ход урока

I. Организационный этап

II. Актуализация знаний.На этапе актуализации знаний ученики вспоминают типы химической связи, кратность ковалентных связей, - связь и -связь, теорию строения органических веществ и то, что углерод в органических соединениях четырехвалентен.

III. Постановка цели и задач урока.

Атом углерода – основа всех органических соединений, поэтому его электронное строение представляет особый интерес при изучении органической химии.

1. К доске выходит ученик и по положению в ПСХЭ Д. И. Менделеева дает характеристику строения атома углерода. (На доске представлена схема строения атома углерода) Уч- ся объясняет нормальное и возбужденное состояние атома углерода

IV. Изучение нового материала.

1. Поглощенная энергия (при возбуждении атома углерода) затем с избытком компенсируется при образовании четырех химических связей. Как вы считаете, энергетические состояния этих электронов одинаковы?

2. Ученики: поскольку это разные подуровни, то они должны отличаться энергиями.

3. Учитель: на самом деле в симметрично построенных молекулах, таких как CH₄ и CCI₄ и др., четыре химические связи атома углерода с другими атомами практически одинаковы. Чтобы объяснить это противоречие, физиками было введено понятие о гибридизации (смешении) электронных орбиталей (слайд 3). Согласно этой гипотезе, электроны находятся не на “чистых” s- и р-орбиталях, а на усредненных, обладающих одинаковой энергией. Такие орбитали называют гибридными. При смешении одной 2s- и трех 2р-орбиталей образуются четыре одинаковые sp³-гибридные орбитали (слайды 4, 5).Их формы отличаются от форм исходных 2s- и 2р-орбиталей, один из “лепестков” этой орбитали значительно вытянут в одну сторону от ядра. Все они строго ориентированы в пространстве под углом 109^о28', образуя геометрическую фигуру – тетраэдр.

4. Заполнение таблицы «Валентные состояния атома углерода».

5. Учитель: для атома углерода возможны три типа гибридизации, три валентных состояния атома углерода – sp³, sp² и sp. Два новых состояния, чем отличаются от первого?

6. Ученик: участвуют не все р-орбитали.

7. Учитель объясняет второе валентное состояние и образование двойной связи. . А как же возникает тройная связь?

8. Ученик: в sp-гибридизации должны перекрываться только 2s- и одна 2р-орбиталь.

9. Учитель: объяснение третьего валентного состояния атома углерода (На протяжении прохождения нового материала учащиеся составляют таблицу в тетрадях с опорой на презентацию учителя (тема, понятие гибридизации, валентные состояния атома углерода).

V. Закрепление изученного материала.

1. Собрать шаростержневые молекулы метана, этилена и ацетилена.

2. Показать валентные углы.

3. Назвать тип гибридизации для каждой связи.

4. Какой тип гибридизации не существует и почему?

5. Определите тип гибридизации каждого атома углерода в молекулах веществ

1) СН₃ - СН₂ - СН₃; 2) СН₂ = СН - СН₂ - СН₃; 3) СН  С - СН₂ - СН₃

VI. Рефлексия

1. Достигли ли вы цели урока? В какой степени?

2. Какие вопросы вызвали наибольшее затруднение?

VII. Домашнее задание §4, № 1, 2