Теория химического строение органических соединений А.М. Бутлерова

Самоанализ урока по теме

«Теория химического строения органических соединений А. М. Бутлерова».

Учитель: Пятых Татьяна Васильевна 17.10.2014 Класс 10.

   Данный урок является 3-4 в теме «Теоретические основы органической химии», и рассчитан на 1 час 20 минут. Данная тема изучается в курсе органической химии. Преподавание предмета ведется по учебнику Габриеляна О.С. Тип урока: урок изучения нового с первичным закреплением. Форма организации занятия: урок-исследование. Специфика урока в том, что обучащюиеся самостоятельно, с опорой на компетентностно – деятельностные задания изучают новую тему.

 Урок разработан для учеников со слабыми знаниями по химии и низкой мотивацией к обучению. Кроме того часть обучающихся в достаточной степени не владеют умением самостоятельного овладения знаниями.

Задачи: образовательные: сформировать представления об основных положениях теории строения органических соединений А.М. Бутлерова
развивающие: совершенствовать умения в мыслительной и исследовательской деятельности воспитательные: способствовать развитию навыков самостоятельного поиска знаний, формированию и становлению коммуникативной культуры.
Главная стержневая задача - показать механизм усвоения и приобретения новых знаний и мотивировать учеников на самостоятельное овладение знаниями. В данном классе такая задача выполнима.

Выбранная структура была рациональна, т. к. она предполагала гармоничный переход от ранее изученного материала к усвоению новых знаний.

Главный акцент: а) взаимосвязь строения и свойств органических соединений; б) взаимное влияние атомов и групп атомов друг на друга.

Для организации познавательной деятельности использовались эвристические и исследовательские методы: ученикам предлагались задачи различного уровня, при решении которых учащиеся овладевали новыми знаниями. Форма совместной деятельности учителя и учеников: самостоятельная работа учеников под руководством учителя. Широко использовались наглядные - исследовательские методы.

Использовалось сочетание следующих форм: индивидуальная работа учащихся на местах, групповая исследовательская работа, тестирование.

Контроль за усвоением знаний учащихся в течение урока осуществлялся с помощью фронтальной беседы, в конце урока – тестирование.

При проведении урока использовались следующие средства обучения: пластилин и спички, для собирания шаростержневых молекул органических веществ, карточки разных цветов с компетентностно-деятельностными заданиями. Данные средства обучения использовались целесообразно, т.к. именно их сочетание позволило актуализировать различные виды учебной деятельности, таким образом обеспечивалась работоспособность учеников.

Кроме этого работоспособность обеспечивалась постоянной постановкой новых учебных задач с опорой на различные уровни усвоения, в результате их решения поддерживалась ситуация успеха на уроке.

Психологическая атмосфера поддерживалась за счет мотивации учителем уверенности учеников в своих способностях, в этом и состояло воспитательная роль урока.

На уроке удалось решить все поставленные задачи, углубление материала планируется проводить при дальнейшем изучении.

Урок по химии в 10 классе на тему Теории химического строения органических соединений А.М. Бутлерова»
Форма организации занятия: урок-исследование
Задачи урока:
образовательные: сформировать представления об основных положениях теории строения органических соединений А.М. Бутлерова
развивающие: совершенствовать умения в мыслительной и исследовательской деятельности
воспитательные: способствовать развитию навыков самостоятельного поиска знаний, формированию и становлению коммуникативной культуры.
Оборудование:пластилин, спички, компьютер, мультимедийный проектор, карточки с заданиями
Ход урока:
1. Организационный этап.
Ι. Начало урока
Тема нашего урока «Основные положения теории строения органических соединений А.М. Бутлерова».

Целепологание: Вопрос: Прочитайте внимательно тему урока и скажите известно ли вам что-нибудь по данной теме? (ответы обучающихся)

Давайте поставим для себя цель на урок, что бы вы хотели узнать по данной теме?(ответы обучающихся)
(Проблемная ситуация)
Представьте себе ситуацию: перед вами в беспорядке лежит множество деталей детского конструктора. Сможете вы построить из них какую-либо модель?

Предполагаемый ответ:Построить из них что-либо сразу довольно трудно.

Вопрос: Какие действия вам необходимо совершить, чтобы упростить задачу?

Предполагаемый ответ: Если распределить детали по цвету, форме, размеру, то можно легко создать модель.

Учитель: Подобная ситуация сложилась в середине ХΙХ столетия. В органической химии был накоплен огромный экспериментальный материал, представляющий собой хаотичное нагромождение различных фактов, требующих объяснения и систематизации.

Найдите в тексте § 2 (Г) Стр.14 Что по этому поводу написал немецкий химик Фридрих Вёлер в 1835 г

Зачитывают из учебника " ... органическая химия в настоящее время может кого хочешь свести с ума. Она представляется мне дремучим лесом, полным чудесных вещей, огромной чащей без выхода, без конца, куда не осмеливаешься проникнуть..."

Многие ученые не оставляли надежды навести порядок.

Вопрос: С какими же трудностями столкнулись учёные при создании своих теорий? Давайте их назовем. (Стр 13-14)

Учитель задает наводящие вопросы: 1. Сколько химических соединений было известно в то время (при ответе используйте табл 1 стр.13)

2. Какое явление ставило ученых 19 века в тупик?

Предполагаемый ответ:мало химических элементов, но много соединений; наличие изомеров, разная степень окисления углерода.

Разумное объяснение этих фактов должна была дать новая теория.

Вопрос: Существовали ли предпосылки для её возникновения? Для ответа на этот вопрос обратимся к учебнику стр.14-16.

Предполагаемый ответ: английский учёный Эдуард Франкланд ввёл понятие – валентность; немецкий ученый Фридрих Кекуле предположил, что атомы углерода в органических соединениях всегда образуют четыре связи, т.е. четырехвалентны, Август Купер отметил, что атомы углерода могут соединяться друг с другом и образовывать цепочки.

Учитель:Однако этим учёным не удалось подняться над установленными фактами и предложить научную теорию. Именно критический взгляд на господствовавшие в химии представления о многообразии органических веществ, позволил русскому учёному А.М. Бутлерову стать автором такой теории. Однако существуют данные о том, что он работал над ней не в одиночку, а с целой группой учёных.
ΙΙ. Исследовательский этап
Сегодня я предлагаю вам выступить в роли таких учёных-исследователей и самим попробовать создать теорию строения органических соединений. Создание теории – это поиск решения целого ряда проблем. Я предлагаю вам четыре основных. Каждая группа будет работать над своей собственной. Время вашей работы 15 минут. По истечении времени представитель от каждой группы доложит о результатах проведенных исследований. (Все задания предлагаются на карточках разного цвета)
Ι Группа.(желтые)
Задание 1. Рассчитайте степень окисления углерода в молекулах метана (СН₄),этана (С₂Н₆) и пропана (С₃Н₈).
Вопросы для обсуждения:
1. Какие значения степени окисления углерода у вас получились? (-4,-3,-8/3)
2. Какая должна быть степень окисления у углерода? (-4,0,+2,+4)
Задание 2: Используя набор для составления моделей молекул, составьте модели молекул метана, этана, пропана. Запишите структурные формулы этих веществ.
Вопросы для обсуждения:
1. Сколько связей у углерода в молекуле метана? а в молекулах этана,пропана? (четыре)
2. Как называется свойство атомов химических элементов,образовывать определенное количеств химических связей?(валентность)
3. Какова валентность углерода в этих соединениях? (углеродчетырехвалентен)
4. В каком порядке соединены атомы в молекулах? (атомысоединены последовательно)
Задание3: Для формулировки положения вставьте пропущенные слова в предложение.
1 положение:. . . в молекулах органических веществ . . . последовательно, согласно их . . . . Углерод в этих соединениях . . . .
ΙΙ Группа (красные)
Задание 1: Используя набор для составления моделей молекул, составьте модели молекул метана (СН₄), этана (С₂Н₆), пропана (С₃Н₈). Запишите структурные формулы этих веществ в тетрадь.
Вопросы для обсуждения:
1. Одинаков ли качественный состав предложенных вам веществ? (одинаков)
2. Одинаков ли количественный состав этих веществ?(неодинаков)
3. Существуют ли сходства в строении этих веществ? (существуют)
Задание 2: Сравните по таблице физические свойства метана, этана, пропана.

Вопросы для обсуждения:
1. Имеются ли сходства в физических свойствах метана, этана, пропана? (сходства имеются)
2. Как называются вещества, имеющие сходное строение и свойства,но разный количественный состав? (гомологами)
Задание 3: Для формулировки положения вставьте пропущенные слова в предложение.
2 положение: . . . по строению органические вещества, имеют . . . свойства.
ΙΙΙ Группа (синие)
Задание 1: Используя набор для составления моделей молекул, постройте две молекулы состава С₂Н₆О так, чтобы соблюдался порядок соединения атомов. Запишите структурные формулы этих веществ в тетрадь.
Вопросы для обсуждения:
1. Одинаково ли строение у получившихся молекул? (строение разное)
2. Как называются вещества, имеющие одинаковый состав, но разное строение? (изомеры)
Задание 2: Вещества, которые у вас получились, называются диметиловый эфир и этиловый спирт. В таблицу по аналогии впишите известные вам физические свойства этилового спирта и сравните свойства двух веществ между собой.

Вопрос для обсуждения:
Отличаются ли свойства, предложенных сам веществ?(отличаются)
Задание 3: Для формулировки положения вставьте пропущенные слова в предложение.
3 положение: . . . веществ зависят не только от их состава, но и от . . . .
ΙV. Группа (зеленые)Задание 1: Используя набор для составления моделей молекул, постройте две молекулы этана (С₂Н₆), а затем у одной из молекул вставьте атом кислорода между атомами углерода и водорода. У вас получилась модель молекулы этилового спирта. Запишите структурные формулы этих веществ в тетрадь. Сравните значения
электротрицательности атомов, образующих молекулы, между собой.
Вопрос для обсуждения
У какого из атомов значение электроотрицательности больше? (у кислорода)
Задание 2: В таблицу со свойствами веществ допишите физические свойства этилового спирта и сравните свойства обоих веществ между собой.

Вопрос для обсуждения
Как вы думаете, повлиял ли атом кислорода на другие атомы? (повлиял)
Задание 3: Для формулировки положения вставьте пропущенные слова в предложение.
4 положение: . . . в молекулах органических соединений . . . друг на . . . , изменяя . . . веществ.
ΙΙΙ. Закрепление.
Давайте разберем результаты ваших исследований. Группы по очереди сообщают о результатах своих исследований. (Во время ответов карточки с заданиями групп отображаются на слайде презентации. Группа после ответа сразу оценивается учителем.
Запишите все положения теории в тетрадь.
Нам с вами удалось сформулировать теорию строения органических веществ, которая впервые была представлена молодым российским ученым А.М.Бутлеровым в 1861 году на съезде немецких естествоиспытателей и врачей в г. Шпейере. Это стало важным событием в органической химии, так как в то время ученые, умея определять качественный и количественный состав вещества, не имели представления о том, как атомы соединяются в молекулы, не пользовались привычными для нас формулами, а химические реакции описывали словами. Более того, некоторые учёные считали невозможным познание внутреннего строения молекул, так как не признавали реального существования атомов и молекул.
А.М.Бутлеров сам доказал справедливость своей теории, предсказав существование двух изомеров составаС₄Н₁₀ и синтезировав изобутан.
Итак, теория строения

объяснила неясности и противоречия в знаниях об органических веществах,

определила качественно новый подход к пониманию строения соединений,

открыла путь для синтеза новых органических соединений.

ΙV. Контроль.
Великий Гёте сказал: «Просто знать – мало, знания нужно уметь использовать». Поэтому я предлагаю вам, используя полученные знания выполнить несколько заданий. (карточки оранжевого цвета)
Задание 1: Составьте структурные формулы двух изомеров состава С₄Н₁₀, расположив их напротив друг друга.
Задание 2: Допишите к получившимся изомерам из задания 1 гомологи.
Задание 3: Выпишите:

1. гомологи,

2. изомеры.

1. 1) СН₃-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₃, 2) СН₃-СН-СН₂-СН₂ ,
   ׀
   СН₃
   
   3) СН₃-СН₂-СН₂-СН-СН₃, 4) СН₃-СН₂-СН₂-СН₂-СН₃,
   ׀
   СН₃
   
   5) СН₃-СН-СН₃, 6) СН₃-СН₂-СН₂-СН₃.
   ׀
   СН₃
   Проверка выполнения заданий по эталону. Самооценивание.
   Рефлексия.

2. Используя пластилин, слепите смайлик отражающий ваше настроение в конце урока.
   
   
   
   

ТЕОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ А. М. БУТЛЕРОВА

Цель: Изучить основные положения теории химического строения.

Ι Группа.

Задание 1 . Рассчитайте степень окисления углерода в молекулах метана (СН 4 ),этана (С 2 Н 6 ) и пропана (С 3 Н 8 ). ^ Вопросы для обсуждения: 1. Какие значения степени окисления углерода у вас получились? 2. Какая должна быть степень окисления у углерода? Задание 2 : Используя набор для составления моделей молекул, составьте модели молекул метана, этана, пропана. Запишите структурные формулы этих веществ. ^ Вопросы для обсуждения: 1. Сколько связей у углерода в молекуле метана? а в молекулах этана, пропана?

2. Как называется свойство атомов химических элементов, образовывать определенное количество химических связей? 3. Какова валентность углерода в этих соединениях? 4. В каком порядке соединены атомы в молекулах?

Задание3 : Для формулировки положения вставьте пропущенные слова в предложение. 1 положение: . . . в молекулах органических веществ . . . …. последовательно, согласно их . . . .

Углерод в этих соединениях . . . .

(-4,-3,-8/3)

( -4,0,+2,+4 )

(четыре)

(валентность)

(углерод четырехвалентен)

(атомы соединены последовательно)

атомы

соединены

валентности

четырехвалентен

ΙΙ Группа

Задание 1: Используя набор для составления моделей молекул, составьте модели молекул метана (СН 4 ), этана (С 2 Н 6 ), пропана (С 3 Н 8 ). Запишите структурные формулы этих веществ в тетрадь. Вопросы для обсуждения: 1. Одинаков ли качественный состав предложенных вам веществ? 2. Одинаков ли количественный состав этих веществ? 3. Существуют ли сходства в строении этих веществ?

(одинаков)

(неодинаков)

(существуют)

Задание 2 : Сравните по таблице физические свойства метана, этана, пропана.

Физические свойства

Метан

1. Агрегатное состояние 2. Цвет 3. Запах 4. Растворимость в воде 5. Температура плавления

Этан

газ без цвета без запаха плохо растворим - 182,6

Пропан

газ без цвета без запаха плохо растворим - 183,3

газ без цвета без запаха плохо растворим - 187,1

^ Вопросы для обсуждения: 1. Имеются ли сходства в физических свойствах метана, этана, пропана?

2. Как называются вещества, имеющие сходное строение и свойства, но разный количественный состав? Задание 3 : Для формулировки положения вставьте пропущенные слова в предложение. 2 положение: . . . по строению органические вещества, имеют . . . свойства.

(сходства имеются)

(гомологами)

сходные

сходные

ΙΙΙ Группа

Задание 1: Используя набор для составления моделей молекул, постройте две молекулы состава С 2 Н 6 О так, чтобы соблюдался порядок соединения атомов. Запишите структурные формулы этих веществ в тетрадь. ^ Вопросы для обсуждения: 1. Одинаково ли строение у получившихся молекул? 2. Как называются вещества, имеющие одинаковый состав, но разное строение?

(строение разное)

(изомеры)

Задание 2 : Вещества, которые у вас получились, называются диметиловый эфир и этиловый спирт. В таблицу по аналогии впишите известные вам физические свойства этилового спирта и сравните свойства двух веществ между собой.

Свойства веществ

Диметиловый эфир

1. Физические свойства а) агрегатное состояние б) цвет в) запах г) растворимость в воде 2. Химические свойства

Этиловый спирт

летучая жидкость без цвета приятный запах не растворяется в воде не взаимодействует с натрием

взаимодействует с натрием

Жидкость

б/ц

Характерный запах

Хорошо растворяется в воде

^ Вопрос для обсуждения: Отличаются ли свойства, предложенных сам веществ? Задание 3 : Для формулировки положения вставьте пропущенные слова в предложение. 3 положение: . . . веществ зависят не только от их состава, но и от . . . .

(отличаются)

свойства

строения

ΙV. Группа

Задание 1 : Используя набор для составления моделей молекул, постройте две молекулы этана (С 2 Н 6 ), а затем у одной из молекул вставьте атом кислорода между атомами углерода и водорода. У вас получилась модель молекулы этилового спирта.

Запишите структурные формулы этих веществ в тетрадь.

Сравните значения электроотрицательности атомов, образующих молекулы, между собой. ^ Вопрос для обсуждения У какого из атомов значение электроотрицательности больше?

(у кислорода)

Задание 2 : В таблицу со свойствами веществ допишите физические свойства этилового спирта и сравните свойства обоих веществ между собой.

Свойства веществ

Этан

Физические свойства а) агрегатное состояние б) цвет в) запах г) растворимость в воде

Этиловый спирт

газ без цвета без запаха плохо растворим в воде

Жидкость

б/ц

Характерный запах

Хорошо растворим в воде

^ Вопрос для обсуждения Как вы думаете, повлиял ли атом кислорода на другие атомы? Задание 3 : Для формулировки положения вставьте пропущенные слова в предложение. 4 положение: . . . в молекулах органических соединений . . . друг

на . . . , изменяя . . . веществ.

(повлиял)

атомы

влияют

свойства

друга

ОТВЕТЫ

1.

2.

3

• гомологи: 1,4,6 2,3,5

2. изомеры: 1,3 2,5 5,6