Урок по химии по теме "Вещество Х"

Образовательные:

• определить вещество Х;
• изучить состав и строение вещества Х;
• познакомиться с областями применения вещества Х;
• выяснить способы получения;
• изучить физические свойства вещества;
• изучить химические свойства вещества.

Развивающие:

• развитие навыка экспериментальной работы, умения сравнивать, обобщать, делать самостоятельные выводы;
• выявление роли вещества Х в живых организмах.

Воспитательные:

• подтвердить единство природы, выражающегося во взаимных превращениях неорганических и органических веществ (фотосинтез);
• расширить и углубить кругозор об углеводах.

Тип урока: изучение нового материала.

Основной метод: проблемный.

Форма урока: экспериментальная работа.

Оборудование: штатив с пробирками под номерами, пробирки, спиртовка, пробиркодержатель, раздаточный материал, таблицы, компьютер, диск 1С «Органическая химия 10–11-й класс, Оверхед-проектор, набор по органической химии, интерактивная доска, презентация к уроку.

Реактивы: глицерин, глюкоза, уксусный альдегид, аммиачный раствор оксида серебра, сульфат меди, гидроксид натрия.

Предполагаемый результат: установление взаимосвязи между строением и свойствами органического вещества, обладающего двойственными функциями.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент.

В начале урока звучит фрагмент записи песни «Снег идет» в исполнении Глюкозы.

Учитель: Ребята, сейчас вы услышали отрывок из музыкального произведения в исполнении известной певицы. Я не буду называть вам автора музыки, слов и имя исполнителя, к этому мы еще вернемся в течение нашего урока. Сейчас я обращаю ваше внимание на эпиграф урока: (Приложение 1, слайд 1) [3]

“Химик не такой должен быть,
который дальше дыму и пеплу ничего не видит,
а такой, который на основании опытных данных
может делать теоретические выводы”. (М.В.Ломоносов)

II. Целеполагание.

Учитель: Как вы думаете, почему я взяла эти слова эпиграфом к нашему уроку? Чем мы будем заниматься, исходя из этого эпиграфа?

– Сегодня у нас будет проведение не опытов, а проведение эксперимента.

– Чем на ваш взгляд различаются опыт и эксперимент? (Ответы учащихся) (Приложение 1, слайд 2)

– Я вам напомню, что такое опыт. Опытом называется воспроизведение какого-нибудь явления экспериментальным путем, создание чего-нибудь нового в определенных условиях с целью исследования, испытания.

Эксперимент предполагает выдвижение гипотезы, затем ее проверку с помощью опыта и, наконец, вывод, подтверждающий или опровергающий данную гипотезу. (Гипотеза – предположение, требующее подтверждения). [3]

Так вот сегодня на уроке наша задача будет состоять в следующем: сделать вывод о природе неизвестного вещества на основании проведенного эксперимента. Давайте договоримся, что будем понимать под природой вещества. Состав→строение→свойства. (слайд 2)

III. Повторение ранее изученного.

1) Основные положения теории химического строения А.М. Бутлерова. 2) Вспомните классы органических соединений, которые содержат кислород? 3) С помощью каких качественных реакций можно распознать альдегид и многоатомный спирт? (Качественный реактив на многоатомный спирт – взаимодействие со свежеприготовленным гидроксидом меди (II). Признак реакции – изменение цвета с голубого на ярко- синий. Качественный реактив на альдегид-взаимодействие с аммиачным раствором оксида серебра. Признак реакции – образование осадка – “серебряного зеркала” на стенках пробирки).

IV. Организация эксперимента.

Объектом нашего исследования я предлагаю вам вещество Х. (Приложение 1, слайд 3)

Учащиеся формулируют цели урока (Приложение 1, слайд 4).

Итак, первоочередной задачей, как вы отметили, является определить вещество Х. В начале я вам предлагаю познакомиться с областями применения вещества Х. (Приложение 1, слайд 5) − Будут ли какие предположения о принадлежности данного вещества к какому-то определенному классу органических веществ? (Учащиеся делают вывод, что это кислородсодержащее вещество относится к классу углеводов)

− Для того, чтобы познакомиться с его физическими, химическими свойствами и предположить его строение, обратимся к эксперименту. Но прежде о правилах техники безопасности. Вспомним правила работы со спиртовкой при нагревании и закреплении пробирки, как работать с едкими веществами (Приложение 1, слайд 6).

(Класс разделен на 3 группы: 1-я группа исследует вещество Х на наличие альдегидной группы; 2-я группа – на наличие групп – ОН, 3-я решают расчетную задачу на вывод формулы органического соединения; 4-я – исследует также неизвестное вещество на наличие этих же групп). Ход эксперимента сопровождается музыкальным сопровождением «Москва» в исполнении Глюкозы. При проведении эксперимента 1-я, 2-я и 4-я группы получают три пробирки с растворами веществ, все они кислородсодержащие.

Первая – альдегид, вторая - многоатомный спирт, а третья– исследуемое вещество. Задача данного этапа – определить состав неизвестного вещества, зная качественные реакции на альдегид и многоатомный спирт. Результаты наблюдений заносим в таблицу, которая находится у ребят на столе.

V. Оформление результатов и заполнение таблицы.

– Запишите наблюдения в таблицу. (Приложение 1, слайд 7) [3]

Вещество Cвойства	Альдегид	Многоатомный спирт	Вещество Х
1. Сходные химические свойства: а) с + Ag2O и нагреваем
б) Х + Cu(OH)2 (свежеприготовленный гидроксид меди при нагрев.) в) Х + Cu(OH)2 (свежеприготовленный гидроксид меди без нагрев.)
Выводы

VI. Обсуждение результатов эксперимента.

1-я группа делает вывод о том, что в результате взаимодействия вещества Х с аммиачным раствором оксида серебра наблюдается реакция «серебряного зеркала», которая характерна для альдегидной группы, следовательно, в состав вещества Х входит альдегидная группа (для других групп опыт наглядно демонстрируется с диска 1С «Органическая химия 10–11-й класс). На интерактивной доске записывается уравнение реакции, отражающей взаимодействие альдегида с аммиачным раствором оксида серебра.

2-я группа делает вывод о том, что в результате взаимодействия вещества Х со свежеприготовленным раствором гидроксида меди наблюдается образование ярко-синего раствора, что характерно для многоатомных спиртов, следовательно, в состав вещества Х входят несколько гидроксильных групп. (Опыт наглядно демонстрируется с диска 1С «Органическая химия 10–11-й класс), а при нагревании – получаем оранжевый осадок. На интерактивной доске записывается уравнение реакции, отражающей взаимодействие глицерина с Cu(OH)₂.

3-я группа, представив решение задачи, делает вывод о том, что молекулярная формула вещества Х: C₆H₁₂O₆.

Вспомнив основные положения теории химического строения органических соединений А.М.Бутлерова, составляем структурную формулу вещества. Получаем: CH₂OH−CHOH−CHOH−CHOH−CHOH−COH

Учащимся предлагается собрать шаростержневую модель вещества Х.

Проанализировав результаты эксперимента, ребята делают вывод о том, что вещество Х - альдегидоспирт. На интерактивной доске записываются уравнения реакций, отражающих взаимодействие вещества Х с аммиачным раствором оксида серебра и Cu(OH)₂ .

- А сейчас осталось выяснить смысл применения музыкальных фрагментов во время урока. По имени исполнителя учащиеся приходят к выводу, что вещество Х – глюкоза.

Однако установлено, что в растворе глюкозы, помимо линейных молекул, существуют молекулы циклического строения, из которых состоит кристаллическая глюкоза. Таким образом, в водном растворе глюкозы в динамическом равновесии находятся три ее изомерные формы – циклическая α-форма, линейная и циклическая β-форма (строение молекул демонстрируется через оверхед-проектор).

4-я группа делает вывод, что предложенное вещество не проявляет перечисленные свойства. Учитель сообщает, что молекулярная формула вещества такая же, как у вещества Х – C₆H₁₂O₆. Учащиеся приходят к выводу, что это изомер глюкозы. В процессе работы с учебником определяют, что это – фруктоза – кетоноспирт.

VII. Закрепление.

Учащимся предлагается выполнить тест, по результатам которого можно судить о степени усвоенности материала на уроке (ключ с правильными ответами на слайде).

Тест

1. Формула глюкозы:

А) C₆H₁₂O₆ Б) (C₆H₁₀O₅)_n В) C₁₂H₂₂O₁₁

2. Глюкоза относится к классу: А) многоатомных спиртов; Б) альдегидоспиртов; В) альдегидов.

3. Почему глюкоза и глицерин обладают сходными свойствами:

А) в связи с наличием нескольких групп – ОН; Б) карбоксила; В) альдегидной группы

4. С помощью какого реактива можно распознать глюкозу и муравьиную кислоту:

А) Ag₂O (при нагревании); Б) Н_2; В) Cu(OH)₂ при обычных условиях.

5. К чему приводит избыточное содержание глюкозы в организме человека:

А) к возникновению анемии; Б) диабета В) полидактилии.

VIII. Домашнее задание: §10. Из курса биологии назовите области применения глюкозы и выполите тест. [3]

Тест

1) В начале XX в. доктора уже знали, что сахар – это «белая смерть», однако очень медленная и сладкая. Те же доктора, хорошенько изучив таблицу Д.И.Менделеева, нашли несколько полноценных заменителей сахара, не отличающихся от него по вкусу, но не вызывающих диабета и разрушения зубов.

Как называется один из заменителей сахара?

В а р и а н т ы  о т в е т а. Пинакон, сорбит, глицерин.

2) Кровоточивость десен, язвы на слизистой рта, расшатывание и выпадение зубов, покрытие тела кровоподтеками – это признаки болезни – цинги.

При недостатке какого витамина в организме развивается эта мучительная болезнь?

В а р и а н т ы  о т в е т а. С, D, A.

3) Как называется заболевание суставов, обусловленное нарушением обмена мочевой кислоты в организме, причиной которого является молочная кислота?

В а р и а н т ы  о т в е т а. Ревматизм, радикулит, подагра.

4) Обыкновенная лягушка может провести зиму, вмерзнув в лед, а весной возвращается к жизни. Это явление основано на повышенном содержании в ее крови какого углевода?

В а р и а н т ы  о т в е т а. Глюкозы, фруктозы, галактозы.

5) Как называют соль, которую применяют в медицинской практике при аллергических, кожных заболеваниях, легочных и носовых кровотечениях, при усиленном выделении кальция из организма?

В а р и а н т ы  о т в е т а. Глюконат кальция, ацетат свинца, глицерат меди.

6) Продуктом одного из типов брожения глюкозы является вещество, которое применяется как раздражающее средство для обтираний, компрессов. Какое это вещество?

В а р и а н т ы  о т в е т а. Метанол, этанол, бутанол.

7) Какой изомер глюкозы, за счет которого сперматозоиды получают энергию, синтезируется в семенных пузырьках?

В а р и а н т ы  о т в е т а. Фруктоза, манноза, галоза.

8) Глюкоза применяется в производстве зеркал и елочных украшений. Какой тип xимических реакций лежит в основе этого производства?

В а р и а н т ы  о т в е т а. Замещение, окисление, присоединение.

IX. Подведение итогов урока.

Вспомните, какая задача была проставлена перед вами в начале урока?

Какой результат вы получили?

Попробуйте ответить на вопрос: Сладкая ли «жизнь» у глюкозы? Счастлива ли она? Почему?

Попробуйте завести личный дневник от имени глюкозы, что бы вы в него записали?

Используемая литература

1. Габриелян О.С. Химия 10-й класс базовый уровень. М., Дрофа, 2005.
2. Хомченко Г.П. Пособие по химии.
3. Звездина О. А. Разработка урока по органической химии "Глюкоза – альдегидоспирт".
4. Диск CD-ROM 1С «Органическая химия 10–11-й класс».

Приложение 2

Приложение 3