Теория строения органических соединений видеоурок – Химия Теория строения органических соединений А.М. Бутлерова

Содержание

Предмет органической химии. ТСОС А. М. Бутлерова

Предмет органической химии. Теория строения органических соединений Бутлерова

С древних времён люди стали использовать вещества животного и растительного происхождения. Эти вещества необходимы для приготовления пищи, изготовления одежды. Позже они стали использовать их для получения лекарств и красителей, парфюмерных средств. Человек давно знаком с такими продуктами растительного и животного происхожения, как сахар, крахмал, уксусная кислота, натуральный каучук, жиры, эфирные масла, красящие и опьяняющие вещества. Из жира получали мыло, из растений – лекарства и дезодоранты.

Более трех тыс. лет назад использовали такой краситель, как пурпур, который продуцирует хищная улитка – мурэкс. Согласно одной легенде, первыми открыли пурпур финикийцы, когда собака царя Фолникса на берегу моря разгрызла раковину мурэкса и её морда окрасилась в пурпурно-красный цвет. Такие пурпурные одежды в древних странах носили только цари.

Представьте, когда Александр Македонский в IV веке до нашей эры разгромил персидские войска, он нашёл там в царской сокровищнице десять тонн пурпура, а для получения одного грамма пурпура нужно десять тысяч улиток.

Все вещества, которые использовал человек, были получены из продуктов жизнедеятельности животных и растительных организмов, поэтому их стали называть «органическими веществами», а раздел химии, который изучает их, стали называть «органической химией».

Ещё в начале XIX века под органическими соединениями понимали вещества, которые могут создаваться только живыми организмами. Многие химики того времени считали, что органические вещества не могут быть получены в лаборатории, а образуются только в живых организмах с помощью «жизненной силы

». Эта теория получила название виталистической. Ошибочность этой теории подтвердил в 1828 году Вёлер, синтезировав органическое вещество – мочевину – из неорганических веществ.

Органическая химия выделилась в самостоятельную науку в XIX веке, этому способствовало открытие и исследование большого числа органических соединений. Так, в 1807 г известный шведский химик Берцэлиус впервые ввёл понятия «органическая химия» и «органические вещества».

Органическая химия – это раздел химии, изучающий органические соединения и их превращения.

На сегодняшний день известно около двадцать семь миллионов органических соединений. С каждым годом количество органических веществ увеличивается, потому что их стали получать искусственным путём – в результате химических процессов.

Органические вещества мы встречаем повсюду. Например, для повышения урожайности селькохозяйственных культур и защиты растений используют химические вещества, которые являются органическими, лекаственные препараты и витамины тоже органические соединения. Вещества, которые получают в результате химических превращений являются синтетическими. Это и упомянутые лекарства и витамины, различные виды топлива, моющие средства, корпуса радиоаппаратуры, детские игрушки, одежда.

В последние годы большое внимание стали уделять последствиям неправильного использования химических веществ. Например, синтетический пестицид – ДДТ, который использовали для борьбы с малярией и вредителя сельскохозяйственных культур, при частом применении вызывает токсичность у рыб и птиц. Поэтому это соединение запрещено в ряде стран.

Все органические вещества имеют в своём составе атомы углерода. Поэтому органическую химию часто называют

химией соединений углерода. Кроме углерода в состав органических соединений входят атомы водорода, а также могут содержаться атомы кислорода, азота, серы и другие.

Лимонная кислота, уксусная кислота, растительное и сливочное масло, крахмал, целлюлоза – все они содержат атомы углерода, водорода и кислорода.

Органических веществ гораздо больше, чем неорганических (несколько сот тысяч), они имеют более сложное строение, чем неорганические, по сравнению с неорганическими веществами у органических веществ очень большая молярная масса. Это, например, те вещества, благодаря которым происходят жизненные процессы: белки, жиры, углеводы, ферменты, нуклеиновые кислоты.

Источником образования многих природных органических соединений является глюкоза, которая образуется в процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды. В результате биохимических превращений глюкоза превращается в

крахмал, целлюлозу и другие вещества, которые относятся к природным органическим соединениям.

Органические соединения классифицируют на:

· углеводороды

· их производные,

· кислородсодержащие органические соединения

· азотсодержащие органические соединения

Углеводороды содержат атомы углерода и водорода, кислородсодержащие содержат помимо этих атомов ещё и атомы кислорода, а азотсодержащие – атомы азота. Особую группу составлют высокомолекулярные соединения, имеющие огромную относительную молекулярную массу.

Важнейшей особенностью атомов углерода является способность образовывать устойчивые химические связи друг с другом. Атомы углерода могут связываться в цепи различной величины или циклы различной величины.

Подавляющее большинство органических соединений имеют в твёрдом виде молекулярную кристаллическую решётку, в которой молекулы связаны между собой слабыми силами межмолекулярного взаимодействия. Поэтому большинство органических соединений имеют сравнительно невысокие температуры кипения и плавления.

В молекулах углеводородов присутствуют преимущественно ковалентные связи, но связи С–Н обладают малой полярностью из-за небольшой разницы в электроотрицательности. По этой причине молекулы углеводородов практически нерастворимы в полярных растворителях.

Так как в состав органических соединений обязательно входят атомы углерода и водорода, то при сгорании этих соединений образуется углекислый газ и вода.

Для получения органических веществ используют такое сырьё, как нефть, природный газ, каменный уголь, древесину.

Основополагающей теорией для органической химии стала

теория строения органических соединений Бутлерова.

Александр Михайлович Бутлеров – русский химик и академик Петербургской академии наук. Он изучил и предсказал изомерию многих органических соединений, а также синтезировал многие вещества.

Основным из положений этой теории считается положение о химическом строении вещества, то есть порядок и последовательность взаимного соединения атомов в молекулу. Для описания химического строения используют такое понятие, как валентность. Так, в органических соединениях валентность водорода равна I, а углерод – IV.

Таким образом первое положение теории Бутлерова это:

Под химическим строением понимается последовательность соединения атомов в молекуле согласно их валентности. То есть атомы в молекулах соединены в определённой последовательности согласно их валентностям.

Этот порядок соединения отображается в виде структурных формул, в которых валентности атомов обозначаются чёрточкой. Если валентность равна I, значит этот атом в формуле соединён с другим атомом при помощи одной чёрточки. Таким образом, для молекулы метана – СН₄ – структурная формула метана показывает, что атом углерода четырёх валентен, так как соединён с четырьмя другими атомами. А атом водорода одновалентен, так как соединён только с одним другим атомом – углеродом.

Например, вам необходимо составить структурную формулу для молекулы С₃Н₈. Для этого следует помнить, что углерод четырёхвалентен, то есть может соединяться с четырьмя другими атомами, а водород одновалентен и может соединяться только с одним атомом. Записываем цепочку из атомов углерода. Мы знаем, что валентность углерода равна IV, поэтому каждый атом углерода может соединиться с четырьмя другими атомами. Получается, что первый атом углерода соединён с одним атомом углерода, поэтому остальные три связи он образует с тремя атомами водорода. Второй атом углерода уже соединён с двумя соседними атомами углерода, остальные две связи он образует с двумя атомами водорода. Последний – третий — атом углерода соединён только с одним атомом углерода, значит он будет связан с тремя атомами водорода. Таким образом, мы получили структурную формулу, которая отражает последовательность соединения атомов в молекуле. Эту

структурную формулу можно записать иначе. Например, атом углерода и три атома водорода – СН₃, затем один атом углерода и два атома водорода, поэтому следует записать СН₂, и последний атом углерода и три атома водорода образует СН₃. Получаем сокращённую структурную формулу: СН₃— СН₂— СН₃. Таким образом, С₃
Н₈ – это молекулярная формула, она отражает только количественный и качественный состав, но не порядок соединения атомов в молекуле.

Поэтому, при написании структурных формул органических соединений вначале записывают символы атомов углерода, связывая их между собой, затем, учитывая четырёхвалентность атома углерода, записывают символы других атомов.

Пространственное строение молекул удобно представлять в виде модэлий, выполненных из полимерных или других материалов. Модели молекул бывают шаростержневые и масштабные (полусферические). В шаростержневых моделях атомы изображаются в виде шариков разных размеров и цвета, а валентные связи – в виде трубок или стержней из пластмассы или металла. В масштабных моделях атом изображается в виде сферы с размерами, пропорциональными их радиусу.

Второе положение теории Бутлерова свидетельствует о том, что каждое вещество имеет определённое химическое строение.

То есть по свойствам данного вещества можно определить его строение, а зная строение, можно предугадать его свойства.

Аналогично и в музыке: музыкант, увидев нотную запись, может предвидеть, как это звучит, и наоборот, слыша музыку, перенести её в ноты.

Третье положение говорит о том, что свойства веществ зависят от их строения. Разный порядок связывания атомов в молекулах приводит к различному химическому строению, а значит, и к различным свойствам.

Например, нормальный бутан и изобутан имеют одну молекулярную формулу – С₄Н_10,но разную последовательность связей.

Руководствуясь этим принципом можно синтезировать вещества с нужными свойствами, задавая им определённое строение. В настоящее время синтезируются множество разнообразных веществ с нужными свойствами: синтетические каучуки и волокна, пластмассы и красители, средства борьбы с сельскохозяйственными вредителями, синтетические витамины, гормоны, лекарства.

Теория Бутлерова явилась научным фундаментом органической химии и способствовала быстрому ее развитию. Она объяснила неясности и противоречия в знаниях об окружающем мире, обобщила достижения в области химии, представила качественно новый подход к пониманию строения и свойств веществ, указала направления и возможные пути получения новых веществ.

Таким образом, раздел химии, который изучает органические соединения и их превращения, называют органической химией. Органических веществ гораздо больше, чем неорганических. Органические соединения мы встречаем повсюду. Подавляющее большинство органических соединений имеют ковалентные связи, а в твёрдом состоянии – молекулярную кристаллическую решётку. Молекулы органических соединений могут изображаться различными способами, однако их химическое строение выражают структурные формулы. Атомы в молекулах соединяются между собой в определённом порядке в соответствии с их валентностью. Свойства веществ зависят не только от того, атомы каких элементов входят в состав молекул, но и от порядка соединения атомов в молекулах. Теория А.М. Бутлерова стала фундаментом развития органической химии.

videouroki.net

Классификация органических соединений. Видеоурок. Химия 10 Класс

Тема: Введение в органическую химию

Урок: Классификация органических соединений

Классификация по составу

Органические соединения подразделяют по составу на:

ü углеводороды – вещества, состоящие только из углерода и водорода;

ü кислородсодержащие органические соединения, в состав которых входят атомы углерода, водорода и кислорода;

ü азотсодержащие органические соединения – содержат, кроме атомов углерода, водорода (и иногда кислорода) еще и атом азота.

Однако при этом в одну группу кислородсодержащих соединений попадают вещества с очень разными свойствами, такие, например, как уксусная кислота, сахар и целлюлоза.

Классификация по строению

Рис. 1. Классификация по строению

Наиболее полезна для химиков классификация органических веществ по их строению. Рис. 1. Внутри этой классификации существуют признаки, позволяющие наиболее полно охарактеризовать вещества.

Первый признак классификации органического соединения по строению – тип скелета молекулы.

Скелет – это последовательность связанных атомов углерода в молекуле, основа структуры органического соединения.

Рис. 2. Разновидности углеродного скелета

Кроме атомов углерода, в состав скелета могут входить и другие атомы, например, O, S, N, если они связаны, по меньшей мере, с двумя атомами углерода.

Например, в диметиловом эфире СН₃-О-СН₃ атом кислорода включен в скелет молекулы, а в этаноле CH₃-CH₂-OH – нет. Молекулы, в скелет которых, кроме атомов углерода, входят атомы других элементов, называются гетероатомными(«гетеро-» – лат. «разный»).

Скелет молекулы может быть неразветвленным – все атомы углерода соединены последовательно – и разветвленным. Цепь из атомов углерода может быть замкнутой. Такую замкнутую группу атомов называют циклом. Поэтому скелет молекулы бывает или ациклическим, (т.е. не циклическим) или циклическим. В скелете различают первичный, вторичный, третичный, четвертичный атомы углерода.

Первичным называют атом углерода, связанный только с одним другим атомом углерода, вторичным – с двумя, третичным – с тремя, а четвертичным – с четырьмя другими атомами углерода.

Рис. 3. Наличие кратных связей и бензольных колец

Второй признак классификации – наличие (или отсутствие) в молекуле кратных связей и бензольных колец. Органические вещества, содержащие только простые (одинарные) связи, называют предельными или насыщенными. Вещества, которые содержат не только простые, но и кратные (двойные или тройные) связи между атомами углерода, называют непредельными или ненасыщенными. На один атом углерода в их молекулах приходится меньшее число атомов водорода, чем у предельных соединений. Если вещество содержит бензольное кольцо, то его принято называть ароматическим соединением. Вещества, в состав которых не входят ароматические группировки, называют алифатическими. Иногда можно встретить устаревшее название алифатических соединений – соединения жирного ряда.

Рис. 4. Классификация по наличию функциональных групп

Третий признак классификации – наличие (или отсутствие) функциональных групп. Производные углеводородов образуются при замещении атома водорода на какой-либо другой атом (Cl, Br) или группировку атомов (OH – гидроксогруппа, NH₂ – аминогруппа и т.п.). Такие атом или группировка атомов во многом определяют свойства вещества, и поэтому многие из них называют функциональными группами. По числу функциональных групп в молекуле вещества делят на монофункциональные, полифункциональные (несколько одинаковых групп) и гетерофункциональные (разные функциональные группы).

Вещества, обладающие одинаковыми функциональными группами и (или) одинаковым набором кратных связей, имеют сходные свойства, поэтому их относят к одному классу органических соединений. Например, вещества, содержащие ОН-группу, относятся к классу спиртов. СН₃ОН – метиловый спирт, С₂Н₅ОН – этиловый спирт и т.д.

Вещества, содержащие кратные связи, тоже образуют классы близких по свойствам соединений. Соединения с двойной связью, называются алкенами, с тройной связью – алкинами. Предельные углеводороды, или алканы – это соединения, не содержащие ни кратных связей, ни функциональных групп. Они также составляют отдельный класс органических веществ. Ароматические углеводороды называют аренами.

Ряды веществ с похожими свойствами, состав которых отличается на одну или несколько групп CH₂-, называют гомологическими рядами. Члены гомологических рядов по отношению друг к другу – гомологи. По сути, гомологические ряды составляют классы органических соединений. Рис. 5.

Рис. 5. Примеры гомологических рядов

Гомологи обладают одинаковыми химическими свойствами.

Данный урок познакомил вас с темой «Классификация органических соединений». Были систематизированы знания учащихся об органических веществах, определены критерии классификации органических соединений. Вы узнали о составлении схемы классификации органических веществ, что такое скелет молекул, как классифицируют вещества по классам и функциональным группам.

Список литературы

1. Рудзитис Г.Е. Химия. Основы общей химии. 10 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень / Г. Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – 14-е издание. – М.: Просвещение, 2012.

2. Химия. 10 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений/ В.В. Еремин, Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин и др. – М.: Дрофа, 2008. – 463 с.

3. Химия. 11 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений/ В.В. Еремин, Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин и др. – М.: Дрофа, 2010. – 462 с.

4. Хомченко Г.П., Хомченко И.Г. Сборник задач по химии для поступающих в вузы. – 4-е изд. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2012. – 278 с.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Interneturok.ru (Источник).

2. Органическая химия (Источник).

3. Химик (Источник).

Домашнее задание

1. №№ 2, 3 (с. 22) Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия: Органическая химия. 10 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень/ Г. Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – 14-е издание. – М.: Просвещение, 2012.

2. К какому гомологическому ряду относится анилин? Есть ли в этом соединении функциональные группы?

3. Приведите пример классификации веществ по наличию кратной связи.

interneturok.ru

Предмет органической химии. Роль органических веществ в жизни человека

К изучению предлагается тема «Предмет органической химии. Роль органических веществ в жизни человека». Преподаватель освещает вопрос, почему возникла необходимость разделить вещества на органические и неорганические. Далее он рассказывает учащимся о круговороте углерода в природе, дает определение органическим веществам, поясняет, что такое производные углеводородов, органогены. В конце урока преподаватель раскроет роль органической химии в нашей жизни.

Тема: Введение в органическую химию

Урок: Предмет органической химии. Роль органических веществ в жизни человека

К началу XXI века химики выделили в чистом виде миллионы веществ. При этом известно более 18 миллионов соединений углерода и меньше миллиона соединений всех остальных элементов.

Рост числа известных органических соединений

Соединения углерода в основном относят к органическим соединениям.

Вещества стали разделять на органические и неорганические с начала XIX века. Органическими называли тогда вещества, выделенные из животных и растений, а неорганическими – добытые из минералов. Именно через органический мир проходит основная часть круговорота углерода в природе.

Круговорот углерода в природе

Из соединений, содержащих углерод, к неорганическим традиционно относят графит, алмаз, оксиды углерода (CO и CO₂), угольную кислоту (H₂CO₃), карбонаты (например, карбонат натрия – сода Na₂CO₃), карбиды (карбид кальция CaC₂), цианиды (цианистый калий KCN), роданиды (роданистый натрий NaSCN).

Более точное современное определение: органические соединения – это углеводороды и их производные.

Простейший углеводород – это метан. Атомы углерода способны соединяться друг с другом, образуя цепи любой длины. Если в таких цепях углерод связан еще и с водородом – соединения называются углеводородами. Известны десятки тысяч углеводородов.

Модели молекул метана СН₄, этана С₂Н₆, пентана С₅Н₁₂

Производные углеводородов – это углеводороды, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомом или группой атомов других элементов. Например, один из атомов водорода в метане можно заместить на хлор, или на группу ОН, или на группу NH₂.

Метан CH₄, хлорметан CH₃Cl, метиловый спирт CH₃OH, метиламин CH₃NH₂

В состав органических соединений, кроме атомов углерода и водорода, могут входить атомы кислорода, азота, серы, фосфора, реже галогенов.

Чтобы оценить значение органических соединений, которые нас окружают, представим себе, что они вдруг исчезли. Нет деревянных предметов, книг и тетрадей, нет сумок для книг и шариковых ручек. Исчезли пластмассовые корпуса компьютеров, телевизоров и других бытовых приборов, нет телефонов и калькуляторов. Без бензина и дизельного топлива встал транспорт, нет большинства лекарств и просто нечего есть. Нет моющих средств, одежды, да и нас с вами…

Органических веществ так много из-за особенностей образования химических связей атомами углерода. Эти небольшие атомы способны образовывать прочные ковалентные связи друг с другом и с неметаллами-органогенами.

В молекуле этана С₂Н₆ друг с другом связаны 2 атома углерода, в молекуле пентана С₅Н₁₂ – 5 атомов, а в молекуле всем известного полиэтилена сотни тысяч атомов углерода.

Строение, свойства и реакции органических веществ изучает органическая химия.

Рекомендуемые учебники

Химия. 10 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. Учреждений / В.В. Еремин, Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин. – М.: Дрофа, 2008. – 463 с.

ISBN 978-5-358-01584-5

Химия. 11 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. Учреждений / В.В. Еремин, Н.Е. Кузьменко, В.В.Лунин. – М.: Дрофа, 2010. – 462 с.

ISBN 978-5-358-07020-2

Рекомендуемый задачник

Хомченко Г.П., Хомченко И.Г. Сборник задач по химии для поступающих в вузы. – 4-е изд. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2012. – 278 с.

Учебник в Интернете

Самарский государственный университет.

Кафедра органической, биоорганической и медицинской химии

Г.И. Дерябина, Г.В. Кантария. Органическая химия: Web-учебник для средней школы: (Источник).

interneturok.ru

Конспект урока «Теория строения органических соединений»

ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Цель: учащиеся должны осмыслить и понять теорию строения органических веществ; знать основные положения теории А.М.Бутлерова; образование химических связей в молекулах органических веществ; уметь применять основные положения теории; выбирать признаки для сравнения; развивать знания по составлению структурных и электронных формул; уметь выделять главное в тексте; знать фамилии ученых химиков и их заслуги в науке, развивать информационную компетентность и навыки самообразования

Базовые понятия и термины: порядок связей, молекулярная, структурная формула, взаимное влияние атомов, валентность, изомерия, А.М.Бутлеров.

Оборудование: набор щаростержневых моделей атомов, периодическая система.

Урок усвоения новых знаний

Структура и содержание урока

Организационный этап

Актуализация опорных знаний:

(вопросы к учащимся)

Как вы думаете, какие знания необходимы для создания теории строения химических веществ?
Вспомним, что такое атом, молекула, ион?
Какие связи возникают между атомами?
Каких ученых химиков вы знаете? Их открытия и значение в теории химии.

Сообщение темы и цели урока

Мотивация учебного процесса:

Нам предстоит выяснить необходимость этой теории, какие проблемы возникли в химии к середине 19 в. или в чем состояли возникшие противоречия?

Почему теория химии отставала от запросов практики?

Какие научные представления могли быть положены в основу новой теории? Кто ее автор?

Изучение нового материала

Краткие сведения о А.М.Бутлерове

(сообщение ученика)

Предпосылки возникновения теории

(эвристическая беседа)

В беседе с учениками вскрываются противоречия химии середины 19 в, ставшие проблемой. Это явление изомерии и многообразия молекул, строение молекул по кажущемуся несоблюдению валентности.

Основные положения теории химического строения

(рассказ учителя)

а) сначала рассматривается молекулярное строение, где указывается на количественный и качественный состав молекул и обращается внимание, что по этой формуле не возможно отразить все свойства вещества.

б) затем рассказать о последовательности строения атомов в молекуле, согласно их валентности.

Учащиеся составляют формулы углеводородов с применением черточек, посредством образования цепи. Ученики приходят к выводу – таков порядок соединения.

Взаимное влияние атомов в молекуле.

Подумайте!

Важно ли, то какой атом, с каким будет соединен в молекулу?

Из общей химии ученики знают, что при образовании химических связей электроны от одних атомов переходят к другим или образуют пары.

Ученики приводят примеры ковалентной полярной и неполярной связи и отмечают, что молекулы могут быть полярными и неполярными, т. е атомы могут влиять друг на друга и от этого влияния зависят свойства вещества.

На доске ученик может показать схему неполярной связи молекул CI₂ и _{H₂ и полярной связи H CI , CH и CCI}

CI − CI H − H

H→ CI Н → С С→ CI

Ученики самостоятельно формулируют вывод. Химическое строение – это порядок соединения атомов в молекулу и важно, какой атом, с каким соединен в молекулу. Между атомами возникает взаимное влияние, и результаты этого влияния сказываются на свойствах веществ.

Подумайте!

Как влияет полярность связи на химические свойства хлоридной кислоты?

В результате логического хода рассуждений ученики приходят к выводу, что атом водорода оказывается, слабо соединен с атомом хлора, и способен легко отрываться от хлора и поэтому возникает реакции замещения.

Теперь перенесем наши знания на молекулу органического вещества метана и проанализируем, почему для него будет характерна реакции замещения?

Здесь следует добавить понятие насыщенные углеводороды.

Методом анализа и поиска решения учащиеся приходят к выводу, почему для метана характерна именно реакция замещения

Причины многообразия органических соединений

(рассказ учителя)

Бутлеров вскрыл причину многообразия. В основе ее лежит явление изомерии. Учитель показывает на доске формулу С ₆ Н ₁₂ О₆ и обращает внимание, что этой формулой описываются два вещества: глюкоза и фруктоза.

Подумайте?

В чем может быть отличие этих двух веществ.

Ученики рассуждают и приходят к выводу, что у них разное строение, что и отражается на их свойствах.

Обобщение и систематизация материала

«Соберите» и обобщите все сведения о строении органического вещества и составьте «свои» положения теории.

Если не получается, ответьте на вопрос: От чего зависят свойства вещества?

Если недостаточно овладели знания, прочитайте текст учебника и акцентируйте внимание на основных положениях, убедитесь, что вы уже овладели знаниями.

Беседа с учениками по основным положениям теории.

Закрепление материала

Устно ответить на узловые вопросы темы:

Как атомы соединяются в молекулу?
Какая связь возникает между атомами в молекулах органических веществ?
Что такое взаимное влияние?
Достаточно ли для вывода на химические свойства вещества, знать только количественный и качественный состав молекул?
Какие знания для этого еще необходимы?

Творческое упражнение

Постройте шаростержневую модель молекулы C ₄ Н₁₀, перестройте модель так, чтобы у вас получилась другая пространственная структура. Теперь убедитесь, что структуры были разные. О чем это говорит?

Итоги урока

Ученики закрепляли новые понятия, развивали представление о строении и многообразии веществ. Совершенствовали свои умения писать структурные формулы.

Домашнее задание

videouroki.net

Урок химии в 10 классе на тему «Формирование органической химии как науки. Теория строения органических соединений А. М. Бутлерова»

Урок химии в 10 классе на тему «Формирование органической химии как науки. Теория строения органических соединений А. М. Бутлерова»

Цель урока: Изучение этапов формирования органической химии как науки, теории строения органических соединений А. М. Бутлерова

Задачи:

Образовательные: Познакомить с основными историческими фактами в развитии органической химии; дать первоначальное понятие об органической химии и органических веществах; определить особенности строения и свойства органических веществ в сравнении с неорганическими; познакомить с основными положениями теории строения органических соединений А. М. Бутлерова и ее значения для науки.

Развивающие: Развивать умения учащихся сравнивать, обобщать, проводить аналогию между неорганическими и органическими веществами.

Воспитательные: Формировать чувство патриотизма, благодаря изучению вклада российских ученых в развитии органической химии.

Используемые технологии обучения, приемы, методы обучения: Технология развития критического мышления через чтение и письмо, приемы («верные и неверные утверждения», «ИНСЕРТ», «синквейн»).

Оборудование и основные источники информации:

Литература:— Фельдман Ф.Г., Рудзитис Г.Е. Учебник «Химия 10» — М.: Просвещение 2012

— Кузнецова Н.Е., Титова И.М., Гара Н.Н. Учебник «Химия 10»–М.: Вентана-Граф, 2013

Формируемые результаты:

Личностные УУД: формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию ,личностное, профессиональное самоопределение, смыслообразование

Регулятивные УУД: целеполагание, саморегуляция

Коммуникативные УУД: планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками — определение цели, функций участников, способов взаимодействия

Познавательные УУД: анализ объектов с целью выделения признаков, структурирование знаний; осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной и письменной форме; выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий; подведение под понятие, выведение следствий

Предметные:

Знать: основные положения теории строения органических веществ и ее значение для науки; отличия органических веществ от неорганических, этапы формирования науки органической химии.

Технологическая карта урока

п.п.

Этапы технологии

Цели этапов и учебных заданий

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Формируемые компетенции

Организационный момент

4 мин

Включение учащихся в учебную деятельность. Создание благоприятного психологическогоклимата.

Улыбнись! Даже если на сердце темно

И мешают в дороге ошибки,

Посмотри, заглянул теплый день к нам в окно,

Разве это не стоит улыбки?

Давайте улыбнёмся началу нового дня и друг другу. А теперь присаживайтесь на свои места. Я надеюсь на вашу активную работу на уроке.

Приветствуют учителя, проверяют готовность рабочего места и наличие материалов, необходимых к уроку.

Личностные: Самоопределение к деятельности (положительное или отрицательное), формирует волевую сферу. Осуществляет выбор, будет ли учиться (будет активен или пассивен)

Вызов

7 мин

Мотивация учащихся к работе на уроке.

Актуализация ранее полученных знаний об органических веществах.

Выход на тему урока.

Посмотрите на стол, здесь предложены вещества: уксусная кислота, этиловый спирт, глицерин и др. Что объединяет эти вещества?

А теперь, ребята, обратите внимание у вас на столах лежат карточки с утверждениями, прочитайте эти утверждения. Какие утверждения верны, по вашему мнению, какие нет? И попробуйте разделить их на две группы. Даю время на работу с утверждениями.

Слушаю их ответ.

О чём нам говорят утверждения первой и второй группы?

А теперь вы можете сформулировать тему сегодняшнего урока?

Предполагаемый ответ: это органические вещества, органическая химия изучает эти вещества.

Знакомятся с утверждениями. Отмечают, что затрудняются оценить их верность. Разделяют их на две группы. К первой группе относят утверждения -1, 3,5 , ко второй — 2,4,6.

Предполагаемый ответ: Первая группа утверждений об этапах формирования органической химии как науки, вторая группа о теории строения органических соединений.

Предполагаемый ответ: Формирование органической химии как науки. Теория строения органических соединений А. М. Бутлерова

Коммуникативные компетенции: излагать свои мысли связно, логично, используя научный язык

Организация учащихся на постановку цели и задач.

А какая цель будет сегодня на уроке?

Какие задачи будут на сегодняшнем уроке?

Предполагаемый ответ:

Изучить этапы формирования органической химии как науки и теорию строения органических соединений А. М. Бутлерова

Предполагаемый ответ: узнать, когда орг. химия сформировалась как наука, выяснить какие ученые этим занимались, были ли среди них русские, о чем говорит теория строения органических соединений и т.д.

Учебно-познавательные компетенции: владение механизмами целеполагания, планирования

Коммуникативные компетенции: излагать свои мысли связно, логично, используя научный язык

Осмысление

24 мин

Организация учащихся на самостоятельную учебно-познавательную деятельность

Работать с новым материалом вы будете в группах. Развернитесь и сядьте так, чтобы получилось четыре группы. Сначала поработайте с текстом индивидуально, затем обсудите результаты свой работы в группе. Напоминаю правила работы с инсертом. Читаете текст, маркируя его специальными значками:

V — я это знаю;

+ — это новая информация для меня;

— — я думал по-другому, это противоречит тому, что я знал;

? — это мне непонятно, нужны объяснения, уточнения.

Маркировки в тексте удобнее делать на полях карандашом. Затем заполняете таблицу в тетради.

Самостоятельная работа

Прием: «ИНСЕРТ». Учащиеся читают текст, маркируя его специальными значками

Читают текст, делают маркировки на полях, или ведут краткие записи в тетради в виде таблицы.

—

Информационные — самостоятельно работать с информацией различных источников, искать, анализировать и отбирать необходимую информацию, организовывать, преобразовывать, сохранять и передавать ее.

Коммуникативные компетенции: письменное формулирование выводов, тезисов

Организация этапа систематизации полученных знаний

Напоминаю, что надо соблюдать правила работы в группе, которые записаны на листочках у каждой группы.

1. Выберите лидера группы.

2. Обсудите пути достижения целей, распределите задания для каждого из членов группы.

3. Слушайте каждого члена группы внимательно, не перебивая.

4. Говорите вежливо, коротко, ясно, чтобы все могли высказаться.

5. Учитесь находить контакты в группе.

6. Стремитесь достигнуть компромисса при принятии решений.

6. В группе согласуется общее решение.

7. Представитель группы защищает согласованное решение перед классом.

8. Лидер группы следит за временем.

Каждая группа должна ознакомить участников других групп с новой информацией своей темы.

Групповая работа

Обсуждают полученную информацию, составляют мини выступления по новой информации.

Коммуникативные: навыки работы в группе, владение различными специальными ролями в коллективе.

Информационные компетенции: составлять конспект текста

Организация представления и обсуждения полученной информации

Выслушиваю

ответы учеников. Обсуждаем содержание других столбиков таблицы.

Представляют полученную информацию с опорой на записи в тетради

Коммуникативные компетенции: презентовать выполненную работу, излагать свои мысли связно, логично, используя научный язык .

Рефлексия

8 мин

Возвращение к утверждениям

А теперь давайте вернемся к утверждениям, с которыми работали в начале урока. Снова прочитайте эти утверждения и скажите, какие из них верны, а какие нет.

Предполагаемый ответ:

1+, 2-,3+, 4+,5-,6+

Обобщение полученной информации на стадии осмысления

Закончите предложенные на доске высказывания.

Обмен мнениями о полученной новой информации оформление выводов «Я считаю…»

«Таким образом…»

«Исходя из этого…»

«Сегодня на уроке я узнал..»

«После сегодняшнего урока я задумался..»

Диагностика эмоционального состояния обучающихся

Поднимите руки те, кто сегодня хорошо поработал на уроке, при выполнении заданий не испытывал затруднения, мог бы поделиться с другими полученной информацией и мог бы поставить себе отметку «5»;

Поднимите руки те, кто сегодня хорошо поработал на уроке, при выполнении заданий испытывал затруднения и мог бы поставить себе отметку «4»;

Поднимите руки те, кто сегодня не очень хорошо поработал на уроке, при выполнении заданий возникали большие трудности, и мог бы поставить себе отметку «3».

Комментируют работу членов группы, высказывают мнения об уроке

Учебно-познавательные — самооценка учебно-познавательной деятельности.

Домашнее задание

2 мин

Закрепление полученных знаний на учебном занятии

Домашнее задание сегодня будет такое: составить «синквейн» по теме «Органическая химия» или написать эссе по теме «Органические вещества в быту»

Записывают в тетрадь

Личностные (самосовершенствование) — интеллектуальное саморазвитие, эмоциональную саморегуляцию

Приложение 1.

Прочитайте предложенные утверждения, разделите их на две группы, проставьте знак «+» напротив утверждений, которые считаете верными и знак «-», неверными.

Приложение 2.

Текст 1. Этапы формирования органической химии как науки

Прочитать текст и на полях сделать маркировки:

“V” — известная информация; “-” противоречит моим представлениям;

“?” — непонятная информация; “+” – новая информация

«Стихийный этап развития органической химии»

Истоки уходят еще в Древний Рим и Египет, в которых очень способные жители научились добывать красящие вещества для окраски предметов и одежды из природного сырья — листьев и стеблей растений. Это были индиго, дающий насыщенный синий цвет, и ализорин, окрашивающий буквально все в сочные и привлекательные оттенки оранжевого и красного.

Научились получать уксус, изготавливать спиртные напитки из сахаро- и крахмалосодержащих веществ растительного происхождения. Известно, что очень распространенными продуктами в применении в этот исторический период были животные жиры, смолы и растительные масла, которые использовались врачевателями и поварами. А также в обиход плотно входили различные яды, как основное оружие внутриусобных отношений. Все эти вещества являются продуктами органической химии. Но, к сожалению, как такового понятия «химия» не существовало, и изучения конкретных веществ с целью выяснения свойств и состава не происходило. Поэтому данный период и называется стихийным. Все открытия носили случайный, нецеленаправленный характер бытового значения.

«XV — XVII века — начало развития или алхимия»

В XVI — XVII веках начали зарождаться непосредственные представления о химии как науке. Благодаря работам ученых того времени были получены некоторые органические вещества, изобретены простейшие устройства для перегонки и возгонки веществ, использовалась специальная химическая посуда для измельчения веществ, разделения продуктов природы на ингредиенты. Стремление получить необходимые лекарства привело к тому, что из растений выделялись эфирные масла и другие сырьевые компоненты. Так, Карлом Шееле были получены некоторые органические кислоты из растительного сырья: яблочная; лимонная; молочная; щавелевая. На исследование растений и выделение этих кислот ученому потребовалось 16 лет (с 1769 г. по 1785 г.). Это стало началом развития, были заложены основы органической химии, которая непосредственно как раздел химии была определена и названа позднее (начало XVIII века).

В этот же период средневековья Г. Ф. Руэль выделил кристаллы мочевой кислоты из мочевины. Другими химиками была получена янтарная кислота из янтаря, винная кислота. В обиход входит метод сухой перегонки растительного и животного сырья, благодаря которому получают уксусную кислоту, диэтиловый эфир, древесный спирт. Так было положено начало интенсивному развитию органической химической промышленности.

«Век XVIII — XIX — господство теории витализма»

Теорию витализма ввел в обиход и обозначил главной Йенс Якобс Берцелиус, который при этом сам же дал и определение органической химии (точный год неизвестен, либо 1807, либо 1808 г.). По положениям данной теории, органические вещества способны образовываться только в живых организмах, так как только в живых существах есть специальная «жизненная сила», позволяющая этим веществам вырабатываться. В то время как из неорганических веществ получить органические совершенно невозможно, так как они являются продуктами неживой природы, негорючими, без visvitalis. Этим же ученым была предложена первая классификация всех известных на тот момент соединений на неорганические (неживые) и органические (живые).

Судьбе было угодно распорядиться так, что именно ученик Йенса Берцелиуса Фридрих Велер способствовал началу краха теории своего учителя. Немецкий ученый работал над соединениями цианидов и в одном из проводимых опытов сумел получить кристаллы, похожие на мочевую кислоту, органическое вещество из неорганического без всякой visvitalis. Сколь бы ни был скептично настроен Берцелиус, он вынужден был признать этот неоспоримый факт. Так был нанесен первый удар по виталистическим взглядам.

«XIX — XX века — интенсивное развитие, научный этап»

В 1857 г. Фридрих Кекуле разрабатывает теорию валентности, открывает строение молекулы ароматического углеводорода бензола. В это же время А. М. Бутлеров формулирует положения теории строения соединений, в которых указывает на четырехвалентность углерода и на явление существования изомерии и изомеров. В. В. Марковников и А. М. Зайцев углубляются в изучение механизмов реакций в органике и формулируют ряд правил, которые эти механизмы объясняют и подтверждают. В 1873 — 1875 гг. И. Вислиценус, Вант-Гофф и Ле Бель изучают пространственное расположение атомов в молекулах, открывают существование стереоизомеров и становятся родоначальниками целой науки — стереохимии.

Конец XIX и XXI века — это времена глобальных открытий в фармацевтике, лакокрасочной промышленности, квантовой химии. Пластмассы, полимеры, волокна, лакокрасочная продукция, каучуки, резины, ПВХ-материалы, полипропилены и полиэтилены. Сотни ученых внесли свой многолетний кропотливый труд, чтобы сложилась общая история развития органической химии.

Текст 2. Органические и неорганические вещества

Общее количество неорганических веществ — 100 тыс. — заметно уступает числу органических — 18 млн, если следовать распространенным в современной химии классификациям. Принципиальных различий между органическими и неорганическими веществами нет. Органические и неорганические вещества отличаются лишь некоторыми особенностями.

Большинство неорганических веществ имеет немолекулярное строение, поэтому они обладают высокими температурами плавления и кипения. Неорганические вещества не содержат углерода. К неорганическим веществам относятся: металлы (Ca, K, Na и др.), неметаллы, благородные газы (He, Ne, Ar, Kr, Xe и др.), амфотерные простые вещеcтва (Fe, Al, Mn и др.), оксиды (различные соединения с кислородом), гидроксиды, соли и бинарные соединения.

К неорганическим веществам относится вода. Она является универсальным растворителем и имеет высокие теплоёмкость и теплопроводность. Вода – это источник кислорода и водорода; основная среда для протекания биохимических и химических реакций.

Органические вещества, как правило, молекулярного строения, имеют низкие температуры плавления, легко разлагаются при нагревании. В состав молекул всех органических веществ входит углерод (за исключением карбидов, карбонатов, оксидов углерода, углеродосодержащих газов и цианидов). Уникальное свойство углерода образовывать цепочки из атомов даёт возможность образовывать огромное количество уникальных соединений. Науке известно уже более 10 миллионов органических соединений.

Большинство основных классов органических веществ биологического происхождения. К ним относятся белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, липиды. Эти соединения кроме углерода содержат водород, азот, кислород, серу и фосфор.

Текст 3. Теория строения органических соединений А. М. Бутлерова

В 1861 году Александр Михайлович Бутлеров сформулировал основные идеи теории:

1. Все атомы, образующие молекулы органических веществ, связаны в определенной последовательности согласно их валентностям.

В соответствии с этими представлениями валентность элементов условно изображают черточками, например, в метане CH₄.

Такое схематичное изображение строения молекул называют формулами строения и структурными формулами. Основываясь на положениях о 4-х валентности углерода и способности его атомов образовывать цепи и циклы, структурные формулы органических веществ можно изобразить так:

2. Свойства веществ зависят не только от качественного и количественного состава, но и от порядка соединения атомов в молекуле.

Изучая строение молекул углеводородов, А. М. Бутлеров пришел к выводу, что у этих веществ, начиная с бутана (С₄Н₁₀), возможен различный порядок соединения атомов при одном и том же составе молекул. Так, в бутане возможно двоякое расположение атомов углерода: в виде прямой (неразветвленной) и разветвленной цепи. Эти вещества имеют одинаковую молекулярную формулу, но разные структурные формулы и разные свойства (температуру кипения). Следовательно, это разные вещества. Такие вещества назвали изомерами.

А явление, при котором может существовать несколько веществ, имеющих один и тот же состав и одну и ту же молекулярную массу, но различающихся строением молекул и свойствами, называют явлением изомерии. Причем с увеличением числа атомов углерода в молекулах углеводородов увеличивается число изомеров. Например, существует 75 изомеров (различных веществ), отвечающих формуле С₁₀Н₂₂, и 1858 изомеров с формулой С₁₄Н₃₀.

Примеры изомеров пентана С₅Н_12.

3. По свойствам данного вещества можно определить строение его молекулы, а по строению молекулы предвидеть свойства.

Пример: Если данное вещество изменяет окраску фиолетового лакмуса на розовый цвет, взаимодействует с металлами, стоящими до водорода, с основными оксидами, основаниями, то мы можем предположить, что это вещество относится к классу кислот, т.е. в своем составе имеет атомы водорода и кислотный остаток. И, наоборот, если данное вещество относится к классу кислот, то проявляет вышеперечисленные свойства. Например: Н₂SО₄ — серная кислота

Если вещество является газом и обесцвечивает раствор перманганата калия, то мы можем предположить, что это алкен с небольшим числом атомов углерода.

4. Атомы и группы атомов в молекулах веществ взаимно влияют друг на друга.

Это положение можно доказать на примере неорганической химии. Для этого надо сравнить свойства водных растворов NН₃, НС1, Н₂О (действие индикатора). Во всех трех случаях в состав веществ входят атомы водорода, но они соединены с разными атомами, которые оказывают различное влияние на атомы водорода, поэтому свойства веществ различны.

Текст 4. Значение теории химического строения А. М. Бутлерова

Теория А. М. Бутлерова объяснила неясности и противоречия в знаниях об окружающем мире, творчески обобщила и достижения в области химии. Она указала направления и возможные пути получения новых необходимых людям лекарственных средств, синтетических красителей, полимеров и пластмасс, взрывчатых и других соединений. Теория стала теоретическим фундаментом органической химии и обеспечила бурный расцвет синтеза органических веществ и химической промышленности. По своей значимости она сопоставима с периодической системой Д. И. Менделеева. Подобное признание вклада А. М. Бутлерова в науку и оценку его теории сделал лауреат Нобелевской премии, крупнейший химик ХХ века Л. Полинг: «Среди великих химиков мира я хотел бы назвать также Бутлерова (наряду с Менделеевым), установившего, что каждое вещество состоит из молекул, имеющих различную структуру, которая определяет качество вещества» (1975г).

Прошло почти 160 лет с тех пор, как была создана ТХС органических соединений А.М. Бутлерова но и теперь химики всех стран используют ее в своих работах. Новейшие достижения науки пополняют данную теорию, уточняют и находят все новые подтверждения правильности ее основных идей.

Теория химического строения и сегодня остается фундаментом органической химии.

ТХС органических соединений А.М. Бутлерова внесла существенный вклад в создание общенаучной картины мира, способствовала диалектико – материалистическому пониманию природы.

Разработав теорию, А.М. Бутлеров не считал ее абсолютной и неизменной. Он утверждал, что она должна развиваться. ТХС органических соединений не осталась неизменной.

Итак, важнейшие функции теории: объяснение явлений, прогнозирование, обобщение, систематизация.

Выдающаяся научная и общественная деятельность создала А. М. Бутлерову и русской школе химиков-органиков огромный авторитет.

Приложение 3.

Примерный инсерт по 3 тексту:

—

Валентность элементов условно изображают черточками.

Если данное вещество изменяет окраску фиолетового лакмуса на розовый цвет, взаимодействует с металлами, стоящими до водорода, с основными оксидами, основаниями, то мы можем предположить, что это вещество относится к классу кислот, т.е. в своем составе имеет атомы водорода и кислотный остаток. И, наоборот, если данное вещество относится к классу кислот, то проявляет вышеперечисленные свойства.

При сравнении свойства водных растворов NН₃, НС1, Н₂О (действие индикатора). Во всех трех случаях в состав веществ входят атомы водорода, но они соединены с разными атомами, которые оказывают различное влияние на атомы водорода, поэтому свойства веществ различны.

В 1861 году Александр Михайлович Бутлеров сформулировал основные идеи теории:

Изомерия – явление существования нескольких веществ, имеющих один и тот же состав и одну и ту же молекулярную массу, но различающихся строением молекул.

4. Атомы и группы атомов в молекулах веществ взаимно влияют друг на друга.

Обесцвечивание раствора перманганата калия, происходит этиленом, этан не обесцвечивает, так как не имеет в структуре двойных связей.

Изомеры: н-бутан (t_кип.= -0.5 ⁰С) и метилпропан (t_кип.=-11.7 ⁰С), этанол и диметиловый эфир.

infourok.ru

Теория химического строения органических соединений А.М.Бутлерова ~ С химией по жизни

Дорогие мои десятиклассники!
Крупнейшим событием в развитии органической химии было создание в 60-х годах прошлого столетия великим русским ученым А.М. Бутлеровым теории химического строения органических соединений. Эта теория заложила научные основы органической химии и объяснила ее важнейшие закономерности.

Теория химического строения А.М. Бутлерова является важнейшей частью теоретического фундамента органической химии. По значимости ее можно сопоставить с периодической системой элементов Д.И. Менделеева. Подобно последней, она дала возможность систематизировать огромный практический материал, заранее предсказать существование новых веществ, а также указать пути их получения. А это обеспечило невиданные успехи органического синтеза. И в настоящее время теория химического строения служит руководящей основой во всех исследованиях по органической химии.

В результате изучения темы «Теория строения органических соединений», необходимо:

знать: определения понятий: валентность, химическое строение, молекулярная формула, структурная формула, гомологи, изомеры; основные положения теории химического строения органических соединений.

уметь: составлять структурные формулы простейших органических соединений; определять по структурной формуле изомеры, гомологи, вещества, имеющие разное химическое строение.

Для лучшего освоения данной темы, рекомендую:

1. посмотреть видеоролик;

2. познакомиться с биографией Александра Михайловича Бутлерова;

4. посмотреть анимацию «Строение органических соединений. Структурные формулы»;

5. обратить внимание на разные формы изображения химических формул органических веществ;

6. выполнить тест;
7. изучить п.2 учебника, выполнить задания № 1-8, с.22.
Желаю удачи! Похожие материалы:

diva106.blogspot.com

Методическая разработка урока «Теория строения органических соединений А.М. Бутлерова» (10 класс)

Технологическая карта урока

Ф.И.О. учителя: Холодий Наталья Александровна

Предмет: Химия

Класс: 10

Тип урока: Урок первичного предъявления новых знаний

Тема:

Теория строения органических соединений А.М. Бутлерова

Цель:

Познакомить учащихся с основными предпосылками создания теории строения органических соединений А. М. Бутлерова. Рассмотреть основные положения теории. Раскрыть значение теории А. М. Бутлерова для органической химии.

Задачи:

Образовательные: изучить предпосылки создания теории химического строения, ее основные положения, зависимость свойств веществ от строения молекулы, значение теории строения для развития науки и жизнедеятельности человека. Углубить основные химические понятия: вещество, химическая реакция.

Развивающие: развивать у учащихся умение сравнивать, анализировать и применять информацию из других областей знаний, развивать коммуникативные способности, умение предъявлять результаты групповой деятельности.

Воспитательные: способствовать воспитанию у учащихся активной жизненной позиции.

УУД

Личностные УУД: личностное, профессиональное самоопределение, смыслообразование
Регулятивные УУД: целеполагание, саморегуляция
Коммуникативные УУД: планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками — определение цели, функций участников, способов взаимодействия
Познавательные УУД: анализ объектов с целью выделения признаков, структурирование знаний; осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной и письменной форме; выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий; подведение под понятие, выведение следствий

Планируемые результаты

Предметные:

Знать: основные положения теории строения органических веществ; что такое химическое строение.

Знать понятия: гомолог, гомологический ряд, изомерия.

Уметь: записывать молекулярные и структурные формулы.

Личностные: формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию

Метапредметные: Воспроизведение своими словами правил, понятий, алгоритмов, выполнение действий по образцу, алгоритму

Основные понятия

Теория строения органических веществ. Химическое строение, гомолог, гомологический ряд, изомерия.

Ресурсы:

Презентация. Органическая химия 10-11 класс. – 2006- CD-ROM.

Общая и неорганическая химия 10-11 класс.- 2008 — CD-ROM.

Формы организации работы на уроке

групповая, фронтальная, практическая.

Технология

Поисковая технология, технология уровневой дифференциации, проблемное обучение

Дидактическая структура урока

Деятельность учеников

Деятельность учителя

Задания для учащихся, выполнение которых приведет к достижению запланированных результатов

Планируемые результаты

Предметные

УУД

Организационный момент

Время: 1мин.

Основные этапы:

Стадия вызов

Поговорим? О чем?

О разном и о прочем.

О том, что хорошо?

И хорошо не очень.

О чем-то знаешь ты?

А что-то мне известно.

Поговорим?

Поговорим.

Вдруг будет интересно.

Информационные (вызов «на поверхность» имеющихся знаний по теме). Мотивационные (побуждение к работе с новой информацией, пробуждение интереса к теме)

Коммуникативные

(бесконфликтный обмен мнениями)

Информация, полученная на первой стадии, выслушивается, записывается, обсуждается, работа ведется индивидуально

Актуализация

Время: 9 мин.

Этапы: объяснение, опрос

Возможные ответы учащихся: вещества живой природы,

вещества, образующиеся в организмах,

соединения углерода

Ответы: углерод образует множество соединений в отличие от других химических элементов, Эти соединения очень разнообразны.

Вы начали изучение удивительного и разнообразнейшего мира органических соединений. Тысячелетиями измеряется время знакомства человечества с ними. Когда, кутаясь в звериные шкуры, наши предки теснились вокруг согревающего их костра, они использовали только органические вещества. Пища, одежда, топливо.

В далекий период детства человечества в солнечной Греции и могущественном Риме люди умели готовить мази. В Египте и Индии расцвело искусство крашения тканей. Растительные масла, животные жиры, сахар, крахмал, уксус, смолы, красители- выделяли и использовали в ту эпоху.

Вопрос: Что это за вещества- органические?

Вопрос: Почему именно соединения углерода стали предметом изучения целого раздела химии?

Углерод- самый необычный элемент. Он рожден в кипящих недрах гигантских углеродных звезд. Могучие тысячекилометровые толщи метаново -аммиачных атмосфер планет-гигантов, туманное покрывало сверкающей соседки Венеры- это следующая ступень превращений углерода. В далекое время возникает и бурным потоком разливается по нашей солнечной голубой планете жизнь, белковая, углеродная жизнь. Сегодня углерод живет в бесчисленных веществах, рожденных мыслью человека. Всюду мы встречаем неисчерпаемый в своем многообразии удивительный элемент, занимающий шестую клетку менделеевской таблицы

(обращение к периодической таблице).

Формирование науки органической химии относится к началу XIX века. С каждым годом все увереннее вторгаются ученые в удивительный мир сложных и изменчивых веществ. Много непонятного в молодой науке. Синтезируются новые вещества. Создаются различные теории: теории типов, радикалов. Но все больше фактов, не укладывающихся в систему.

Часто для объяснения реакции приходилось писать для одного и того же вещества несколько формул. Были вещества-двойники, формула одна, а веществ несколько. Химики вели свои исследования почти вслепую, не зная природы веществ, не понимая реакций, которые приводят к их образованию.

В это время знаменитый химик Велер, пишет: «Органическая химия может ныне кого угодно свести с ума…она представляется дремучим лесом, полным чудесных вещей, огромной чащей без выхода, без конца, куда не осмеливаешься проникнуть».

И все-таки, несмотря на теоретический разброд, путаницу и хаос, именно в 60-ые годы XIX века появились реальные условия для создания истинно научной теории органической химии, которая впитав в себя все достижения науки того времени, объяснила бы факты, привела в систему великое множество данных и позволила сделать энергичный рывок вперед.

Творцом новой фундаментальной теории-теории химического строения органических соединений стал наш соотечественник А. М. Бутлеров. Много трудностей пришлось преодолеть Бутлерову, прежде чем выйти на дорогу, ставшую главным путем органической химии.

Приложение1

(слайд №1,2)

Участие в диалоге, опрос

Информационные (получение новой информации по теме)

Познавательные (анализ, выделение главного)

Изучение нового материала

Время: 10 мин

Этапы: инструктаж, работа в группах

Учащиеся работают по заданиям в 4-х группах (Приложение), распределяют роли, обсуждают вопросы, выполняют опыты, готовят выступление.

(на столах необходимое оборудование)

Попробуем и мы с вами найти эту дорогу.

Чтобы познать что-либо следует ответить на четыре вопроса:

Есть ли это? Что это?

Каково это? Почему это?

Работать будем группами. Поэтому внимательно прослушайте инструктаж.

У каждой группы свой объект исследования.
Прочитайте задания, распределите роли, определите выступающего.
Будьте оперативны, время ограничено.
Внимательно слушайте одноклассников, можете дополнять, обобщать, задавать вопросы.
Представьте выводы в обобщенном виде.

Группа №1: Химики-конструкторы.

Цель: Рассмотреть порядок соединения атомов молекулах и составить формулы, отражающие их структуру.

Группа №2: Химики-экспериментаторы

Цель: Исследовать влияние различного строения молекул на свойства веществ.

Группа №3: Химики- аналитики

Цель: Проанализировать влияние атомов друг на друга в молекулах соединений.

Группа №4: Химики-эксперты Цель: Проанализировать значение теории химического строения для науки и практической деятельности человека.

Практикум,

работа в группах

(слайд №3)

(слайд №4)

(слайд №5)

Информационные (приобретение нового знания).

Коммуникативные (обмен мнениями о новой информации, умение сотрудничать осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной и письменной форме).

Познавательные (формулирование проблемы; самостоятельное создание способов решения проблем творческого и поискового характера

Непосредственный контакт с новой информацией (текст, лекция, материал параграфа), работа ведется индивидуально

Закрепление нового материала

Время: 20 мин.

Этапы: выступление групп, совместный вывод по теме

Выступление групп

Запись в тетрадь

(слайд №12)

Запись в тетрадь

После выступления каждой группы учитель делает микровыводы.

№1:Химики-конструкторы.

А. М. Бутлеров установил понятие химическое строение. Он считал, что для каждого соединения возможна лишь одна структурная формула.

Структурная формула показывает порядок соединения атомов в молекуле, т. е. для одного вещества существует одна формула.

1. Атомы соединяются в молекулы в определенной последовательности, согласно их валентности.

№2:Химики-экспериментаторы

Первым успехом теории Бутлерова стала победа над одной из самых трудных загадок органической химии-загадкой двойников, т. е. изомеров.

Изомеры— вещества, имеющие одну молекулярную формулу, но разное строение.

2. Свойства веществ зависят не только от качественного и количественного состава, но и от химического строения их молекул.

№3: Химики- аналитики

Химический характер атомов, входящих в молекулу, меняется в зависимости от того, с какими атомами они связаны в данной молекуле.

3. Атомы или группы атомов в молекуле взаимно влияют друг на друга.

№4: Химики-эксперты

Итак, химическое строение- это существующий в молекуле вещества порядок химической связи атомов. Химическое строение и состав соединения обуславливают его химические и физические свойства. Строение может быть установлено путем изучения его превращений.

3. Свойства органических соединений определяются составом их молекул, и химическим, электронным и пространственным строением.

Представление результатов

(слайд №6)

(слайд №7)

(слайд №8-11)

(слайд №11)

(слайд №13)

Информационные (приобретение нового знания).

Коммуникативные (обмен мнениями о новой информации, умение делать вывод).

Рефлексия

Время: 5 мин.

Этапы: опрос, самоооценка

Ответы учащихся.

Самооценка (оценочные листы)

1.Как можно установить структуру вещества?

2.В чем заключаются трудности установления формулы?

3. Какие открытия для себя вы сделали?

Как вы считаете, какие группы давали сегодня наиболее яркие ответы? Почему группы …………. смогли лучше других справиться с заданиями?

Опрос

Личностные (побуждение к дальнейшему расширению информационного поля). Регулятивные (соотнесение новой информации и имеющихся знаний, выработка собственной позиции, оценка процесса)

Приложение

Исследуем, анализируем, практикуем, прогнозируем

№1:Химики-конструкторы.

Цель: Рассмотреть порядок соединения атомов в молекулах, составить формулы, отражающие их структуру.

Оборудование на столе: портрет А. М. Бутлерова, набор атомов для составления моделей молекул.

Задание №1. Даны формулы следующих веществ: СН₄ -метан, С₂Н₆-этан, С₃Н₈ -пропан. Определите валентность атома углерода. Какую информацию можно получить из молекулярных формул.

Задание №2. Большое влияние на развитие химии в ХIХ веке оказали работы ученых:

-1853 год –английский химик К. Э. Франкланд ввел понятие валентность. (Валентность-способность атомов присоединять строго определенное число других атомов)

-1857 год –немецкий химик Ф. А. Кекуле отнес углерод к четырехвалентным элементам( -С-).

-1858 год- шотландский химик А. Купер предположил, что атомы углерода способны соединяться друг с другом в различные цепи. (С-С-С)

Опираясь на это, постройте модели молекул метана, этана, пропана (черные шарики- атомы углерода, белые-атомы водорода, стержни- химические связи). Изобразите структуру молекул на бумаге. Сколько формул соответствует каждой модели.

Задание №3. Сделайте вывод, как атомы химических элементов соединяются в молекулах органических соединений. Как можно отразить строение молекулы вещества? (При затруднении обратитесь к учебнику- с. 10)

№2: Химики-экспериментаторы

Цель: Исследовать влияние различного строения молекул на свойства веществ.

Оборудование:

Правила техники безопасности на уроке химии

Соблюдайте осторожность при работе с едкими веществами: кислотами и щелочами.
Закрывайте склянки сразу после использования реактивов.
Не переливайте бесцельно растворы, не проводите опыты, не предусмотренные данной работой.
Проводите нагревание по всем правилам.
Не оставляйте без присмотра нагревательные приборы.

Задание №1. Дана формула вещества: С₄Н₁₀-бутан. Существует два вещества с такой формулой. Температура кипения одного

-0,5⁰С, а другого -11,7⁰С. Постройте модели молекул этих веществ (черные шарики- атомы углерода, белые-атомы водорода, стержни- химические связи). Изобразите структуру молекул на бумаге.

Как называются эти вещества? (Учебник с. 11)

Задание №2. В растениях в ходе фотосинтеза образуется органические вещества: глюкоза и фруктоза, имеющие формулу

С₆Н₁₂О₆. Рассмотрите образцы веществ. Опишите физические свойства. Проведите опыт. Для этого приготовьте по 5 мл растворов веществ. Добавьте в каждую пробирку 3 мл сульфата меди (II) и такое же количество гидроксида натрия. Пробирки в растворами нагрейте на спиртовке. Что наблюдаете? Как можно объяснить?

Задание №3. Сделайте вывод, как различное строение молекул отражается на свойствах веществ.

№3: Химики- аналитики

Цель: Проанализировать влияние атомов друг на друга в молекулах соединений.

Задание №1. Даны вещества: раствор гидроксида натрия, вода, раствор азотной кислоты. Проверьте универсальным индикатором

реакцию среды в этих растворах. Составьте уравнения диссоциации.

Na-O-H

H- O-H

O₂N-O-H

(HNO₃)

Во всех веществах можно выделить группу атомов –ОН. Как можно объяснить, что процесс диссоциации происходит по –разному?

Задание №2. Добавьте к растворам соляной кислоты и хлорметана раствор нитрата серебра. Что наблюдаете? Объясните

Какой тип химической связи в молекулах? Как на атом хлора влияют атом водорода и атом углерода?

Н – Сl Н – С – Н

Сl

Метан Хлорметан

Задание №3. Сделайте вывод, как атомы влияют друг на друга в молекулах.

№4: Химики- эксперты

Цель: Проанализировать значение теории химического строения для науки и практической деятельности человека.

Задание №1. Прочитайте текст и составьте конспект-схему.

Значение теории химического строения А. М. Бутлерова

Итак, важнейшие функции теории: объяснение явлений, прогнозирование, обобщение, систематизация.

infourok.ru