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

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.

Дисциплины: химия, специальные дисциплины.

Курс: второй.

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.

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.

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.

II. Актуализация и коррекция опорных знаний и умений.

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. 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)

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)

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.

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. 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.

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.

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. 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?

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-CH₂Br1,2-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.

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».

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.

VI. Рефлексия. Изысканные звезды.

Теперь я могу…Я научился…Было трудно…У меня получилось…Было интересно…Меня удивило…Сегодня я узнал (а)…

VII. Домашние задание.Подготовьте творческое задание «Шпаргалка». Задание: Составьте шпаргалку по теме «Углеводороды».

4