Цели:
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 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.
1. Организационный момент.
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)
2. 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)
3. Повторение ранее изученного.
- Основные положения теории химического строения А.М. Бутлерова.
- Вспомните классы органических соединений, которые содержат кислород?
- 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).
4. 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 веществаХ. 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.
5. Оформление результатов и заполнение таблицы.
– Запишите наблюдения в таблицу. Приложение 1 (слайд 7) [3]
| Альдегид | Многоатомный спирт | Вещество Х | |
Сходные химические свойства:а) с +  и нагреваем |
|||
б) Х +  (свежеприготовленный гидроксид меди при нагрев.)в) Х +  (свежеприготовленный гидроксид меди без нагрев.) |
|||
| ВЫВОДЫ |
6. 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 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 класс), а при нагревании – получаем оранжевый осадок. На интерактивной доске записывается уравнение реакции, отражающей взаимодействие глицерина с
.
3-я группа, представив решение задачи, делает вывод о том, что молекулярная формула вещества Х: 
.
Вспомнив основные положения теории химического строения органических соединений А.М.Бутлерова, составляем структурную формулу вещества. Получаем: 
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 
.
- 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- группа делает вывод, что предложенное вещество не проявляет перечисленные свойства. Учитель сообщает, что молекулярная формула вещества такая же, как у вещества Х –
. Учащиеся приходят к выводу, что это изомер глюкозы. В процессе работы с учебником определяют, что это – фруктоза – кетоноспирт.
7. 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:
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) 
(при нагревании) Б) 
В) 
при обычных условиях
5. К чему приводит избыточное содержание глюкозы в организме человека:
А) к возникновению анемии Б) диабета В) полидактилии
8. Домашнее задание:
§10. Из курса биологии назовите области применения глюкозы и выполите тест.
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.
9. 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:
- Габриелян О.С. Химия 10 класс базовый уровень. М., Дрофа, 2005
- Хомченко Г.П. Пособие по химии.
- Звездина О. А. Разработка урока по органической химии "Глюкоза – альдегидоспирт"
- Диск CD-ROM 1С «Органическая химия 10-11 класс».