Мастер-класс «Покорение вершины» по теме «Углеводороды»

КГУ «Темиртауский профессионально – технический колледж»

Преподаватель химии высшей категории Шишук Т.А.

Преподаватель специальных дисциплин

высшей категории Головко Н.Ю.

Мастер-класс

«Покорение вершины» по теме «Углеводороды»

Цель: создание условий для систематизации и совершенствования знаний студентов об углеводородах, умение использования интерактивной доски и применение на практике приемов работы с данным оборудованием.

Интерактивная доска является незаменимым средством усиления наглядности систематизации и повторения пройденного учебного материала; позволяет сделать занятие живым и увлекательным; представлять информацию из различных источников. Интерактивная доска помогает сделать процесс обучения более ярким и динамичным, варьировать частные решения с опорой на имеющиеся готовые «шаблоны», более эффективно осуществлять «обратную связь», стимулировать познавательную деятельность и творческую инициативу студентов. Благодаря наглядности и интерактивности, студенты вовлекаются в активную работу.

Предлагаем Вашему вниманию открытое интерактивное занятие, проведенное на базе КГУ «Темиртауский профессионально – технический колледж» 27 сентября 2017 года в рамках ОМО по дисциплине «Химия».

Дисциплины: химия, специальные дисциплины.

Курс: второй.

Группы: ПМ-2016, МАК-2016.

Цель: Создание условий для систематизации и совершенствования знаний студентов об углеводородах.

Задачи:

Обучающая: Повторить, обобщить и систематизировать знания студентов об углеводородах, классах углеводородов, строении, свойствах и применении углеводородов.

Воспитательная: Воспитывать сознательное отношение к учебному труду, чувство ответственности и стремления к достижению успеха.

Развивающая: Развивать внимание, память, умение сравнивать, сопоставлять и анализировать, делать выводы, позитивную активность. Развивать коммуникативные навыки работы в группе, познавательный интерес к окружающей жизни.

Формирование ключевых компетенций:

Учебно-познавательная: умение слушать, рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности.

Информационная: самостоятельный поиск, анализ и оценка химической информации; готовность ориентироваться в меняющемся информационном пространстве.

Коммуникативная: адекватное использование речевых средств для решения коммуникационных задач, планирование учебного сотрудничества, формулирование и аргументация своего мнения.

Тип занятия: ЗОСЗ (занятие обобщения и систематизации знаний).

Форма проведения: занятие – экспедиция.

МПС: физика «Строение вещества. Молекулы», информатика «Использование программ «АсtivInspire», география «Высокогорные области. Тянь Шань», биология «Химический состав клетки», русский язык «Дальнейшее обогащение словарного запаса химической терминологией», материаловедение «Пластические массы», охрана труда и основы промышленной экологии «Оказание первой медицинской помощи», русский язык и литература.

Комплексное учебно-методическое обеспечение: интерактивная доска, компьютер, флипчарт «Углеводороды», таблица «Гомологический ряд алканов», маршрутный лист.

Ожидаемые результаты:

Студенты должны понимать: определения понятий – алканы, алкены, алкадиены, циклоалканы, арены, ароматическая связь, кратная связь, двойная связь, тройная связь, гомология, изомерия, общие формулы УВ, классификацию углеводородов по составу.

Студенты должны иметь ценностные установки: проявлять повышенный интерес к химическим и техническим знаниям, готовность применять полученные знания в профессиональной деятельности и в повседневной жизни, планировать и регулировать свою учебную деятельность, проводить самооценку.

Студенты должны уметь: характеризовать физические и химические свойства углеводородов, составлять формулы углеводородов, определять классы УВ, называть органические вещества, объяснять химические явления, происходящие в природе, быту и на производстве.

Структура проведения занятия:

1. Организационный момент. (2 мин).

2. Актуализация и коррекция опорных знаний и умений (5 мин).

3. Повторение, обобщение и систематизация понятий и усвоение соответствующей системы знаний, теоретических положений и ведущих идей науки (20).

4. Закрепление знаний (10 мин).

5. Подведение итогов занятия (3 мин).

Оценивание знаний.

1. Рефлексия (3 мин).

2. Домашнее задание (2 мин).

Ход проведения занятия:

I. Организационный момент.

Психологический настрой студентов, проверка присутствующих и готовности к занятию. Постановка цели и задач занятия.

Мотивация учебной деятельности студентов-альпинистов.

Представление команд.

Команда «Энергия». Девиз: Соперники знают - энергия всегда побеждает.

Команда «Оптимисты». Девиз: Мы оптимисты зовем вперед тех, кто верит в победу, кто верит в успех. 

II. Актуализация и коррекция опорных знаний и умений.

Сегодня у нас не совсем обычное занятие, мы с вами отправляемся в экспедицию.

Экспедиция – поездка группы лиц, отряда с каким-либо специальным заданием (научная, спасательная) (Сергей Иванович Ожегов).

Экспедиция  - путешествие со специально определённой целью — научной или военной (Википедия).

Мы отправимся путешествовать в горы, и даже скорее не путешествовать, а покорять новую горную вершину – пик Хан-Тенгри — высочайшую точку всего Тянь-Шаня. Высота — 7010 метров (с ледником), без учёта ледяной толщи — 6995 м. Его название в переводе с тюркского означает «повелитель неба», с китай­ского Тянь-Шань означает «небесные горы». Пик Хан-Тенгри расположен в Иссык-Кульской области недалеко от границы Кыргызстана с Казахстаном. По сторонам от горы Хан-Тенгри находится казахстанская и китайская границы. 

Горные вершины, пусть даже и химические, очень грозны и капризны. Они покоряются только тем, кто исполнителен, грамотен, терпелив, трудолюбив. Вот сегодня мы и выясним, можете ли вы стать химическими альпинистами.

В путешествие мы отправимся двумя группами - альпинистов. Каждая группа выбирает проводника, который будет координировать действия всей группы и при необходимости брать всю ответственность на себя. О результате восхождения будем судить по сумме высот всей группы. В маршрутных листах проводники будут указывать высоту. На каждом этапе необходимо выполнить определенные задания и добраться до «вершины знаний». За правильный ответ группа получает жетон, на котором указано, на какую высоту вы поднимаетесь.

И так, наш путь лежит в мир необычный, интересный, загадочный. Известно, что обитатели этого мира состоят из атомов углерода и водорода, которые входят в состав всех живых организмов, являются биоэлементами. Это?... Углеводороды!

III. Повторение, обобщение и систематизация понятий и усвоение соответствующей системы знаний, теоретических положений и ведущих идей науки.

- Знакомство альпинистов с маршрутом.

Описание маршрута:

1 этап: Инструктаж по ТБ. Личное снаряжение.

2 этап: Прогноз погоды из Интернета.

3 этап: Снежная лавина.

4 этап: Первая доврачебная помощь.

5 этап: Снежные пещеры.

6 этап: Мраморное сердце Тян-Шаня.

7 этап: Побежденная вершина.

8 этап*: Привал. Путь домой.

1 этап: Инструктаж по ТБ. Личное снаряжение.

Чтобы поход в горы был успешным, и чтобы вся группа вернулась благополучно на базу нужно выполнять правила безопасного поведения. От каждой команды отвечает один альпинист у ИД. Проверка снаряжения: Что возьмем с собой в дорогу? Выберите верные или неверные утверждения. Утверждения находятся за картинкой «Как вести себя на склоне», вытяните и переложите их в рюкзак. За правильный ответ – жетон 200 метров.

Задание. Магический рюкзак.

1. Универсальное средство защиты дыхания – правила поведения. (Нет, противогаз)

2. Тетрахлорметан используют как средство для тушения пожаров в специальных огнетушителях. (Да, тетрахлорметан, в молекуле которого нет водорода, совсем не горит. Когда тетрахлометан разбрызгивается (тяжелая жидкость) над огнем, то тепло пламени легко превращает его в газ, который в 5 раз тяжелее воздуха и поэтому не так легко улетучивается. Он окутывает пламя и прекращает доступ кислорода к нему)

3. Организованный вывоз населения из зоны чрезвычайной ситуации - эвакуация. (Да)

4. Альпинист, отправляясь в поход, налил горячий чай во фляжку из пластмассы. Фляжка имела маркировку: «Для холодной воды». Правильно ли поступил альпинист? (Нет, неправильно. Фляжка с маркировкой: «Для холодной воды» изготовляется из полиэтиленовой пластмассы низкого давления. В качестве катализатора при получении пластмассы используются соединения хрома и титана. Тепло, выделяемое чаем, вызывает переход хрома и титана из пластмассы в жидкость)

5. Комплекс предупредительных мер – авария. (Нет, профилактика)

6. Йодоформ (СНI₃) – антисептическое (обеззараживающее) средство. Используется наружно в виде присыпок и мазей. (Да. Йодоформ, нанесенный на ранку, окисляется кислородом воздуха и выделяет йод. Йод – антимикробное средство. СНI₃ + 2О₂ → 3I₂ + СО + СО₂ + Н₂О)

7. Инструмент, используемый при тушении пожара, разборке конструкций - огнетушитель. (Нет, топор)

8. Каучук быстрее «стареет», чем резина. (Да, в каучуке полиизопреновые цепи имеют двойные связи, которые легче окисляются кислородом воздуха, поэтому в отличие от резины каучук «стареет» быстрее)

2 этап: Прогноз погоды из Интернета.

Альпинистам предлагаются шесть облаков, под облаками находится текст вопроса. Сверху слева и справа прикреплены таблички «Ясно» и «Пасмурно». Отвечая правильно на вопросы, альпинисты передвигают табличку и восхождение продолжается. Проверку ответов можно осуществить, выбрав инструмент произвольного выбора, кликнув ПКМ рядом с проверкой, увеличить яркость. За правильный ответ – жетон 200 метров.

Вопросы:

1. Общая формула алкенов (С_nН_2n).

2. Тип гибридизации атомов углерода в алканах (sp³-гибридизация).

3. Первый представитель гомологического ряда алкинов (этин(ацетилен).

4. Длина связи в алкенах (0,134 нм).

5. Окисляют ли бромную воду циклоалканы? (нет, не окисляют).

6. Назовите продукт реакции гидрирования этилена (этан).

3 этап: Снежная лавина.

Задание. Найдите пару.

В походе особо разговаривать некогда. Нужно двигаться. Но впереди оказалась снежная лавина, прогноз погоды оказался не совсем верным. Поэтому, чтобы справиться со снежной лавиной нужно выполнить следующее задание: на ИД слева написаны формулы углеводородов, а справа названия. Выберите инструмент соединители, вид и цвет (предельные УВ и непредельные УВ разным цветом) и установите соответствие между формулами и названиями веществ. Проверку можно осуществить, кликнув ЛКМ на картинку.

За правильный ответ – жетон 200 метров.

Правильный ответ:

СН₃ - СН₂ - СН₃ пропан

СН₂ = СН - СН=СН₂ бутадиен-1,3

СН=СН ацетилен

С₆Н₆ бензол

СН₃-С = СН-СН₂-СН₃ 2-метилпентен-2

СН₃

СН₃ 1-метил-2-этилциклопропан

С₂Н₅

4 этап: Первая доврачебная помощь.

В горах на человека сильно влияет перепад высот и температур, повышенная ультрафиолетовая активность солнца и другие факторы. Возможно также появление признаков горной болезни, связанной с недостатком кислорода, - слабости и головокружения. Поэтому ответив на вопросы задания «Солнечный удар», вы достойно пройдете и этот этап. Задания открываются, выбрав солнышко, проверку можно осуществить, кликнув ЛКМ на контейнер.

За правильный ответ – жетон 200 метров.

Задания «Солнечный удар».

1. Загадочный газ. Грибники нашли в лесу небольшое болото, из которого вырывались местами пузырьки какого-то газа. От спички газ вспыхнул, и слабосветящееся пламя стало блуждать по болоту. Какой это газ? (метан)

2. Дождь помог. В 1852 г. немецкий химик Фридрих Вёлер пытался выделить металлический кальций из известняка, прокаливая его с древесным углем. Он получил спёкшуюся массу сероватого цвета, в которой не обнаружил никаких признаков металла. С огорчением Вёлер выбросил эту массу на свалку во дворе лаборатории. Во время дождя лаборанты заметили, что каменистая масса выделяет какой-то неизвестный газ. Что это за газ? (ацетилен)

3. Случайное открытие. В 1814 году в Лондоне появилось газовое освещение. Светильный газ хранили в железных баллонах под давлением. В летние ночи освещение было нормальным, а зимой – тусклым. Владельцы газового завода обратились за помощью к химику Фарадею. Он установил, что зимой часть светильного газа собирается на дне баллона и превращается в жидкость. Так был открыт всем известный теперь … (бензол)

4. «Химические мертвецы». Какие соединения русский химик-органик Михаил Иванович Коновалов назвал «химическими мертвецами»? (Русский химик М.И. Коновалов (1858-1906) образно назвал алканы (парафины) «химическими мертвецами» за их малую химическую активность, которая определяется наличием прочных σ - связей С-С и С-Н)

5 этап: Снежные пещеры.

Студенты - альпинисты на ИД, используя заготовки, конструируют гомологический ряд алкинов и структурные формулы УВ (пропин, пентен-1, этан), называют их по систематической номенклатуре. Заготовки групп атомов и химических связей выполнены с помощью инструмента «Текст» и «Фигуры». ИД – использован прием «перетащи копию». Выбрав подсказку можно вспомнить гомологический ряд алканов и радикалов, их названия. Проверку можно осуществить, перейдя на следующую страницу, выбрав рамку с рукой, наведя на картинку. За правильный ответ – жетон 200 метров.

Проверка:

Гомологический ряд алкинов СН = С - СН₃ пропин

С₃Н₄ пропин СН₂ = СН - СН₂- СН₂- СН₃ пентен-1

С₄Н₆ бутин СН₃ - СН₃ этан

С₅Н₈ пентин

С₆Н₁₀ гексин

С₇Н₁₂ гептин

С₈Н₁₄ октин

С₉Н₁₆ нонин

С₁₀Н₂₀ децин

IV. Закрепление знаний.

6 этап: Мраморное сердце Тян- Шаня.

Задание 1. Как распознать на основе химических свойств три жидкости: бензол, гексан и гексен? Задание 2. Как из метана можно получить бензол и получить ацетилен?

Выберите инструмент «Ручка», цвет и ширину, напишите уравнения реакций, назовите условия протекания. Проверку можно осуществить, выбрав инструмент «Ластик».

За правильный ответ – жетон 200 метров.

Ответ 1: добавляя ко всем трем жидкостям бромную воду, наблюдаем исчезновение красно-бурой окраски брома в пробирке с гексеном; с бензолом и гексаном бромная вода не взаимодействует. Чтобы распознать бензол, добавим в две оставшиеся пробирки небольшое количество брома с железными стружками. Появление бромбензола С₆Н₅Br (тяжелой жидкости) свидетельствует о присутствии бензола; в пробирке с гексаном никаких изменений не произойдет.

СН₃-СН₂-СН₂-СН₂ -СН=СН₂ + Br₂ → CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CHBr-CH₂Br 1,2-дибромгексан

FeBr₃

С₆Н₆ + Вr₂ → С₆Н₅Вr + НВr бромбензол (Видеоролик «Бромирование бензола»)

Ответ 2: Метан необходимо подвергнуть термоокислительному пиролизу и получить ацетилен:

t^◦1500

2СН₄ → С₂Н₂ + 3Н₂↑

Тримеризацией ацетилена можно получить бензол:

t^◦, кt «С»

3С₂Н₂ → С₆Н₆

7 этап: Побежденная вершина.

И так, мы почти на вершине. Чтобы закрепить флаг победителя, необходимо заполнить диаграмму Венна, сравнив предельные и непредельные углеводороды, выделив общее. ЛКМ, вытяните понятия из-за картинки и поместите в соответствующее поле (по восемь понятий).

Правильный ответ – жетон 200 метров.

Предельные УВ: одинарные связи, парафины (от латинского parum affinis, что означает не обладающий сродством), нафтены, С₆Н₁₄, С_nH_2n+2.

Непредельные УВ: кратные связи, бензольное кольцо, СН₂=С=СН₂, реакции полимеризации, С₂Н₄, изомерия положения кратной связи, С_nH_2n-2.

Общее: С_хН_у, изомерия углеродного скелета (для аренов - изомерия углеродного скелета боковой цепи, циклоалканов - размер цикла и положение заместителей), валентность С – IV, ковалентная связь. После покорения вершины звучит песня В. Высоцкого «Прощание с горами».

8 этап*: Привал.

Интересные факты.

В 2002 году Национальный банк Киргизии выпустил банкноту в 100 сомов с изображением на обороте пика Хан-Тенгри (6995 м). 

Пик Хан-Тенгри на обороте 100 сомовой банкноты Киргизии 2002 года.

Резервное задание: Студентам предлагается собрать на интерактивной доске пазлы «Применение этилена, метана». Правильный ответ – жетон 200 метров.

V. Подведение итогов экспедиции.

Горы - величественное творение природы. Тот, кто хоть раз побывал в
горах, никогда не забудет их красоты. Уважаемые химики-альпинисты, наше восхождение завершено. Примите наши поздравления. Все участники благополучно дошли до вершины. Правда, вершина у каждого своя. Но, главное, что вы ее одолели. Пройдет еще немного времени, и ваши познания в химии станут еще выше и тогда, мы отправимся покорять следующие вершины. А что же сегодня?

1 команда: … метров.

2 команда: … метров.

За наибольшую высоту оценка «5» всей команде, другим участникам «4».

Просим вас проанализировать допущенные вами ошибки, наметить план работы по ликвидации пробелов, составить вопросы педагогам.

VI. Рефлексия. Изысканные звезды.

Теперь я могу…

Я научился…

Было трудно…

У меня получилось…

Было интересно…

Меня удивило…

Сегодня я узнал (а)…

На оборотной стороне маршрутного листа напишите пожелания преподавателям или самим себе.

VII. Домашние задание.

Подготовьте творческое задание «Шпаргалка». Задание: Составьте шпаргалку по теме «Углеводороды». Условия: на листе А4 поместите как можно больше информации об углеводородах. Шпаргалки – не такое уж плохое дело, если их делать сознательно. Объявляется конкурс на лучшую и оригинальную шпаргалку! Победителя ждет грамота в рамках проведения предметной недели!

Наша экспедиция завершена. Всем спасибо за хорошую и плодотворную работу!

Интерактивные доски – это эффективный способ внедрения электронного содержания учебного материала и мультимедийных материалов в процесс обучения. Заранее подготовленные обучающие и проверочные упражнения,  красочные картинки различного характера, аудио-, видеоматериалы служат для введения или активизации материала урока, повторения или закрепления, контроля и самоконтроля знаний.

10