Урок химии: НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ. ЭТИЛЕНОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (АЛКЕНЫ)

Урок химии: НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ.

ЭТИЛЕНОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (АЛКЕНЫ)

Введение. На предыдущих уроках учащиеся познакомились с теорией строения органических веществ М.А. Бутлерова, освоили начальные понятия органической химии, необходимые для усвоения всего последующего материала. Научились на основе молекулярных формул гомологов метана, составлять структурные формулы их и формулы изомеров, давать им названия по систематической номенклатуре. Выяснили, что свойства веществ определяются их строением.

Данный урок является логическим продолжением изученного материала. Учащиеся узнают, что углеводороды могут быть не только насыщенными до предела валентных возможностей атомов углерода, но и с меньшим количеством атомов водорода, то есть непредельными. Закрепляется и развивается понимание основных положений теории А.М. Бутлерова; высказывается предположение, которое затем реализуется на последующих уроках, - предположение о том, как строение этиленовых, а затем и ацетиленовых углеводородов, отражается на их химических свойствах. Иначе говоря, закладываются основы темы, открывается логика предмета, развивается умение не фантазировать, а непосредственно видеть и понимать, что скрывается за химическими символами, структурами и формулами, давать им интерпретацию. Преподаватель вместе с учащимися размышляет, подводит их к пониманию взаимосвязи теории и экспериментальных данных о строении этиленовых углеводородов. На основе уже полученных знаний учащиеся самостоятельно должны давать названия углеводородам ряда этилена, узнают, что, кроме разветвления углеродного скелета, наличие одной двойной связи предполагает существование и других видов изомерии.

Основной метод при изучении данной темы - беседа, постоянное обращение к уже изученному материалу. Имеют место и элементы лекции с последующим обсуждением полученной информации. На уроке учащиеся должны уметь объяснять, как образуется двойная связь с точки зрения электронного строения атомов (углерода и водорода), знать характеристики С=С-связи. Одновременно они расширяют свои представления о явлении гибридизации, знакомятся с номенклатурой гомологов этилена. Ребята узнают, на чем основано применение этилена и где он применяется. На уроке формулируется опережающее задание: дать характеристику химическим свойствам этилена и его гомологам, основываясь на строении веществ данного класса.

Цели урока:

• Обучающая цель. Научить интерпретировать экспериментальные данные и на их основе составлять молекулярные формулы (на примере этилена). Уметь объяснять строение молекулы этилена с точки зрения теории химической связи и теории строения органических веществ. Научить давать им названия по структурным формулам углеводородов ряда этилена. Рассказать о применении этилена в различных отраслях промышленности, в том числе – в пищевой промышленности (в частности, в кулинарии).

• Развивающая цель. Расширить представления об углеводородах. Развивать логическое и ассоциативное мышление, умение сравнивать и анализировать; делать на их основе выводы и умозаключения; совершенствовать речевые навыки. Расширять знания химической терминологии; представления о химической связи и изомерии. Развивать пространственное воображение.

• Воспитывающая цель. Формировать патриотические чувства (в развитие органической химии внесли большой вклад российские ученые), воспитывать аккуратность, наблюдательность и внимательность.

Материалы и оборудование. Пробирки, штатив, газоотводная трубка, бромная вода, этанол, концентрированная серная кислота, песок, спиртовка, эпипроектор, эпидиаскоп, проигрыватель, комплект диапозитивов, раздаточный текстовый материал, карточки для самостоятельной работы, подборка афоризмов и высказываний по теме урока.

ХОД УРОКА.

На доске записаны: тема урока НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ. АЛКЕНЫ.

Вопросы для изучения на уроке:

1. Понятие о непредельных углеводородах.

2. Строение этилена и его гомологический ряд.

3. Номенклатура и изомерия алкенов.

Учащиеся знакомятся с темой урока, формируются цели и задачи. Обращается внимание учащихся на то, что новый класс органических соединений имеет сходство с уже изученными предельными углеводородами. Опираясь на это, вместе с учащимися определяем, какой объем знаний они должны получить при изучении данного класса соединений. Учащиеся сами формулируют вопросы, которые записываются на доске в виде произвольной схемы.

Учитель. Вот такой объем знаний вы должны получить, однако прежде чем начать изучение нового класса соединений, давайте вспомним народную мудрость: "Повторенье - мать ученья" и будем ей следовать. По только что составленной схеме, фронтально, кратко повторим то, что мы знаем о предельных углеводородах?

(В это время несколько человек работают по карточкам, индивидуально решая поставленные в них задачи. Работающим с карточками дается время до пяти минут).

Работа с классом. Каждая работа требует разминки, умственная - не исключение. Учащимся демонстрируются транспаранты с формулами алканов – необходимо назвать их. После разминки учащиеся вспоминают, что они знают о предельных углеводородах. Карточки собираются и передаются консультантам (из числа успевающих учеников) на проверку. В это время подводятся итоги фронтальной работы, затем оценивается работа по карточкам.

Ставятся проблемные вопросы:

1. Чем определяются свойства веществ?

2. Можно ли по свойствам веществ определить их класс?

3. Какое отношение имеет тема нашего урока к избранной вами специальности? Что в изучаемой сегодня теме вам показалось необычным, интересным?

Окончательно определяем объем знаний, которые мы должны сегодня получить на уроке. Мы помним о характерных химических свойствах алканов, которые наблюдали, (бромная вода не обесцвечивается – т.к. атомы углерода в молекуле до предела насыщены атомами водорода и не могут присоединять атомы других элементов).

В ходе урока я постоянно акцентирую внимание учащихся на химической терминологии, которая отражена на стенде "Сегодня на уроке".

Провожу опыт - демонстрирую реакцию получения этилена и обесцвечивание бромной воды. В ДАННОМ СЛУЧАЕ ХИМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ ИДЕТ. СЛЕДОВАТЕЛЬНО, ПОЛУЧЕННОЕ ВЕЩЕСТВО НЕ МОЖЕТ БЫТЬ ОТНЕСЕНО К ПРЕДЕЛЬНЫМ УГЛЕВОДОРОДАМ. Формируется понятие о непредельных углеводородах. Сегодня мы подробнее рассмотрим ряд вопросов связанных с алкенами. Начнем же с установления строения простейшего представителя класса. Кое-что о нем мы уже узнали.

Итак, выясним строение вещества, которое мы только что получили. Но прежде, чем взяться за работу, воспользуемся советом Козьмы Пруткова: "Берясь за дело, соберись с духом". Готовы? У вас на столах лежат листы со схемой рассуждений и исходными данными. ЧИТАЕМ, РАССУЖДАЕМ, АНАЛИЗИРУЕМ, отвечаем на поставленные вопросы. Работаем с текстовым материалом, в результате чего приходим к заключению, что молекулярная формула рассматриваемого вещества представляет собой соединение С₂Н₄.

Мы определили молекулярную формулу вещества, но она ничего не говорит нам его о строении. Разобраться в этом нам поможет теория строения органических веществ А.М. Бутлерова. Коротко вспоминаем основные положения теории и составляем структурную формулу этилена:

Н Н

С - С

Н Н

Однако валентность углерода равна четырем. Как же быть? Количественный и качественный состав молекулы этилена мы определили. Как преодолет появившееся затруднение? Учащиеся высказывают собственные предположения. Приходим к выводу о наличии еще одной химической связи, между атомами углерода:

Н Н

С=С

Н Н Теперь, все условия выполнены. А как это согласуется с теорией образования химической связи на основе электронного строения атомов? Вспоминаем образование связей в молекулах алканов и их характеристики. В молекуле этилена между атомами углерода две химические связи. Начинаем рассуждать, зарисовываем схему образования С-С и С-Н связей с помощью конфигураций электронных облаков. На доске изображена схема строения этилена, что позволяет детально рассмотреть особенности его молекулярной структуры. Учащиеся выражают свою точку относительно рассматриваемого раздела темы.

Подводим итог наших рассуждений и подчеркнем, что они согласуются с экспериментальными данными: углерод при образовании. С=С-связи находится в состоянии SP²-гибридизации; угол связи – 120^о; в процессе образования второй связи участвуют Р-электроны атома углерода, образуя ПИ-связь - менее прочную, чем сигма-связь. С помощью эпидиаскопа еще раз повторим строение молекулы этилена. Посмотрите на экран.

Рассмотренное вещество, как вы уже догадались, образует гомологический ряд соединений этилена, а класс соединений, в строении которых имеется одна двойная связь, образуют алкены. Запишем несколько формул веществ данного ряда: Н₂С=СН₂ С₂Н₄

Н₃С-СН=СН₂ С₃Н₆

Н₃С-СН₂-СН=СН₂ С₄Н₈

Выясним, что их объединяет и чем они отличаются друг от друга. Вспомним, как даются названия предельным углеводородам (АЛКАН). С учетом темы нашего урока дайте названия записанным веществам (АЛКЕН). Для закрепления назовите вещества С₅; С_6; С₇; С₈ и т. д. плюс одна двойная связь. На основе обнаруженной закономерности выведем общую формулу веществ класса алкенов: С_NH_2N. Итак, гомологи похожи по строению. Теперь мы знаем уже вполне достаточно, чтобы дать определение классу веществ, с которым познакомились. (Выслушиваются точки зрения учащихся, формулируется определение веществ класса алкенов. Определение проговаривается всей группой. Для закрепления заполняем таблицу, которую начали заполнять при изучении веществ, класса алканов).

Вспомним, что такое изомеры и изомерия. Вы обратили внимание, что двойная связь может иметь место у разных атомов углерода веществ класса "Алкены". Дома попробуйте составить структурные формулы веществ С₄Н_8, С₅Н₁₀. Более подробно явление изомерии для алкенов мы рассмотрим на следующем уроке. Запишите домашнее задание.

А сейчас, с целью закрепления изученного на уроке и самоконтроля напишем небольшую тестовую работу:

По окончании работы верхнюю часть схемы сдаем преподавателю, а копию оставляем для самоконтроля.

Подводим итоги работы на уроке.