В последнее время отмечается активное внедрение компьютерных и телекоммуникационных технологий в учебный процесс школы. Информационные технологии, включающие в себя современные мультимедиа-системы, могут быть использованы для поддержки процесса активного обучения. Компьютерные технологии позволяют учащимся осознать модельные объекты, условия их существования, лучше понять изучаемый материал и, что особенно важно, способствуют умственному развитию школьников. Обычный урок, с использованием различных компьютерных технологий (компьютерных презентаций, мультимедиа-объектов, общение on-line, общение off-line, виртуальные лаборатории и др.) делает урок интересным, познавательным, повышает интерес к химии, способствует творческому развитию личности учащегося.
Вашему вниманию хочу представить разработку урока по теме: “Ароматические углеводороды”. Вполне обычный на первый взгляд урок, но с применением компьютерных технологий, делает его увлекательным, интересным и способствует развитию информационной грамотности учащихся. Что очень важно в современном обществе. Урок с использованием компьютерных технологий, охватывает гораздо больший объем изучаемого материала за гораздо меньший временной промежуток. Это дает возможность использовать оставшееся время на проектную деятельность учащихся или на изучение практической направленности изучаемых вопросов.
Цель: Дать понятие учащимся об ароматических углеводородах, способах их получения, свойствах и применении аренов.
Задачи:
Образовательные:
- Сформировать знания учащихся об ароматических углеводородах, их получении, свойствах и применении (с использованием компьютерной презентации на тему: “Ароматические углеводороды”).
- Научить учащихся работать в виртуальной лаборатории с проведением в реализованной на экране монитора лаборатории со всем оборудованием и химической посудой, а также химическими реагентами.
- Научить учащихся работать с компьютерными тестами.
- Продолжить формирование умений работать с учебником, тетрадью.
Развивающие:
- Развивать наблюдательность, память (при просмотре компьютерной презентации, при изучении свойств, получении и применение аренов).
- Развивать умение сравнивать (например, сравнение свойств гомологов аренов).
- Развивать информационную культуру (при просмотре презентации на тему: “Ароматические углеводороды”), а также продолжить развивать навыки работы с современными средствами информатизации (при выполнении виртуальной лабораторной работы по теме: “Ароматические углеводороды”, при выполнении компьютерных тестов по технике безопасности и тестов на закрепление темы: “Арены”).
- Научить учащихся обобщать и делать выводы.
Воспитательные:
- Продолжить формирование диалектико-материалистического мировоззрения на основе представлений о применении ароматических углеводородов.
Методы ведения урока:
- Словесные (беседа, объяснение, рассказ).
- Наглядные (компьютерная презентация, плакат по строению ароматических углеводородов).
- Практические (демонстрация опытов, проведение виртуальной лаборатории в сети с использованием компьютеров)
Тип урока: Комбинированный.
Ход урока
I. Организация класса (Класс оформлен плакатами по теме: “Арены”; на демонстрационном столе образцы представителей класса: “Арены”: бензол, толуол, ксилол, стирол, нафталин; на экране 1 слайд презентации с названием темы урока.)
II. Актуализация знаний, умений и навыков:
(<Приложение 1>: Презентация по теме: “Ароматические углеводороды”)
По вопросам:
Учитель: Что такое ароматические углеводороды? Какие виды ароматических углеводородов можно выделить?
Ученик: Арены – это углеводороды с общей формулой СnH2n-6, в молекулах которых содержится хотя бы одно бензольное кольцо. Существуют несколько основных видов аренов: 1. Моноциклические арены, 2. Арены, содержащие два или несколько изолированных цикла, 3. Арены с сопряженными циклами (сопряженные и конденсированные)
Учитель: Да, вы правы.
Демонстрация 2 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс “Ароматические углеводороды”)
Демонстрация 3 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс “Ароматические углеводороды”)
Учитель: Кто открыл и изучил строение бензола?
Ученик: Бензол был выделен М. Фарадеем в 1825 г., а его строение было описано Ф.А. Кекуле в 1865 г.
Учитель:Майкл Фарадей - Английский физик и химик, член Лондонского королевского общества. В 1825 г. открыл бензол, изучил его физические и некоторые химические свойства.
Демонстрация 4 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс. Виртуальная лаборатория “Майкл Фарадей”.)
Учитель: Ф.А. Кекуле - немецкий химик-органик. Предложил структурную формулу молекулы бензола. С целью проверки гипотезы о равноценности всех шести атомов водорода в молекуле бензола получил его галоген-, нитро-, амино-, и карбоксипроизводные. Открыл перегруппировку диазоамино- в азоаминобензол, синтезировал трифенилметан и антрахинол.
Демонстрация 5 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс. Виртуальная лаборатория. “Ф.А. Кекуле”)
Учитель: Каково строение бензола?
Ученик выходит к доске и рассказывает о строении бензола (Демонстрация плаката по строению бензола). Учащийся рассказывает и рисует строение бензола, используя графический планшет.
Демонстрация 6 слайда презентации
Демонстрация 7, 8, 9, 10, 11 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс “Строение бензола”; ЦОР: Химия 8 – 11 класс. Виртуальная лаборатория “Строение аренов”; ЦОР: Подготовка к ЕГЭ по химии “Ароматические углеводороды”)
Учитель: А теперь давайте вспомним изомерию и номенклатуру аренов. Как давать названия гомологам бензола? Какие принципы номенклатуры используются при названии гомологов бензола?
Ученик рассказывает о принципах систематической номенклатуры по слайду.
Демонстрация 13, 14 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс “Номенклатура аренов”, “Гомологи бензола”)
На доске написано несколько формул ароматических углеводородов, учащиеся по очереди их называют, используя основные принципы номенклатуры аренов.
III. Изучение нового материала:
План: (на доске)
- Способы получения аренов.
- Физические свойства аренов.
- Химические свойства аренов.
- Применение аренов.
Способы получения аренов
Учитель: Рассказ о способах получения аренов, получение из природных источников (из каменного угля, древесины и нефти), лабораторные и промышленные способы получения бензола и его гомологов (реакции дегидрирования циклогексана, циклоароматизация алканов, алкилирование бензола, реакция тримеризации бензола).
Демонстрация 16 слайда презентации
Демонстрация 17, 18 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс “Получение бензола и его гомологов методом дегидрирования циклоалканов”)
Демонстрация 19 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс “Получение бензола методом циклоароматизации алканов”)
Демонстрация 20 слайда презентации (“Тримеризация ацетилена”)
Демонстрация 21 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс “Николай Дмитриевич Зелинский”)
Учитель: Николай Дмитриевич Зелинский - русский химик, академик. Основал большую школу исследователей в области органического катализа, в которой ему принадлежат классические работы. Важное народнохозяйственное значение имеют исследования Зелинского в области химии нефти. Он разработал методы получения из нефти ценных углеводородов, служащих исходными материалами для синтеза красителей, искусственного каучука, пластмасс, медикаментов и т. д. Открыл реакцию тримеризации ацетилена, подобрав оптимальные условия для осуществления данной реакции.
Демонстрация 22 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс “Алкилирование аренов”)
Физические свойства аренов
(Демонстрация образцов ароматических углеводородов: бензола, толуола ксилола, стирола, нафталина)
Учитель: Рассказ о физических свойствах аренов.В обычных условиях низшие арены - бесцветные жидкости, с характерным запахом. Они не растворимы в воде, но хорошо растворимы в неполярных растворителях: эфире, четыреххлористом углероде, лигроине. Температуры плавления аренов зависят от степени симметричности молекулы. Чем выше симметрия, тем выше температура плавления.
Демонстрация 23, 24 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс. Виртуальная лаборатория. “Физические свойства аренов”)
Демонстрация опыта: Демонстрация бензола, толуола, ксилола, их агрегатное состояние, цвет, растворение в воде, ацетоне, эфире. Замораживание бензола. (Учитель ставит перед учащимися проблему: Растворим ли бензол? Какова растворимость бензола? Учащиеся делают предположения, которые затем учитель подтверждает или опровергает при помощи опытов и показа слайдов презентации).
Учитель: Ароматические углеводороды не растворимы в воде, но хорошо растворимы в неполярных растворителях: эфире, четыреххлористом углероде, лигроине. Помимо этого бензол и его гомологи могут сами выступать в роли растворителей.
Демонстрация 26 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс. “Растворимость бензола”)
Демонстрация 28 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс. “Бензол как растворитель”)
Химические свойства аренов
Учитель: А теперь давайте с вами разберем, какие же химические свойства характерны для веществ класса “Арены”. (Учитель ставит перед учащимися проблему: вспомнив строение аренов сделать предположение о реакционной способности аренов. Ученики, исходя из строения бензола предполагают, какие свойства характерны для класса аренов).
Учитель: Для разрыва ароматической системы аренов необходимо затратить большую энергию, поэтому арены вступают в реакции присоединения только в жестких условиях: при значительном повышении температуры или в присутствии очень активных реагентов. В связи с этим, наиболее характерными для них будут реакции замещения атомов водорода, протекающие с сохранением ароматической системы.
Рассказ учителя о реакционной способности аренов с использованием демонстрации слайдов презентации. Используя слайды презентации, учитель объясняет реакционную способность ароматический углеводородов. Учащиеся записывают в тетрадь все реакции характерные для бензола и его гомологов.
Демонстрация 30 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс. Виртуальная лаборатория “Общая характеристика реакционной способности аренов”)
Демонстрация 31 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс. “Галогенирование аренов”)
Демонстрация 32 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс. “Взаимодействие бензола с бромной водой”)
Демонстрация 33 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс. “Реакция нитрования бензола”)
Демонстрация 34 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс. “Реакция сульфирования бензола”)
Демонстрация 35 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс. “Реакция алкилирования бензола”)
Демонстрация 36, 37 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс. “Правила ориентации в бензольном кольце”). Рассказ учителя о влиянии заместителей на реакции замещения в бензольном кольце.
Демонстрация 38 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс. “Гидрирование бензола”)
Демонстрация 39 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс. “Хлорирование бензола”)
Демонстрация 40, 41 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс. “Окисление бензола”)
Демонстрация 42, 43 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс. “Окисление толуола”)
Демонстрация 44 слайда презентации (ЦОР: Химия 8 – 11 класс. “Горение бензола”)
Применение аренов
Учебник Г.Е, Рудзитис, Ф.Г. Фельдман, стр. 58, читаем в классе о применении ароматических углеводородах и основные направления применения аренов учащиеся записывают в тетрадь (Практическое значение аренов).
Демонстрация 45 слайда презентации (ЦОР: Подготовка к ЕГЭ по химии. “Применение аренов”)
Учитель: Итак, мы с вами разобрали класс ароматических углеводородов, узнали об их особенностях, об их получении, свойствах и применении. И теперь мы с вами проведем практическую работу по ароматическим углеводородам. Но так как работать с бензолом и другими аренами очень опасно, из-за того, что это токсичная и ядовитая жидкость, работать мы будем в виртуальной лаборатории, с проведением в реализованной на экране монитора лаборатории со всем оборудованием и химической посудой, а также химическими реагентами.
Но, прежде чем нам проводить практическую работу, давайте вспомним основные правила техники безопасности. Несмотря на то, что нам с вами придется работать в виртуальной лаборатории, знание ТБ все-таки очень важно.
Учитель с учащимися вспоминают основные правила ТБ и затем проводят инструктаж, используя компьютерные тесты (ЦОР: Химия 8 – 11 класс. Виртуальная лаборатория. “Ароматические углеводороды”). Тестовые задания проецируются на экран, и учащиеся отвечают на вопросы теста.
(<Рисунок 1>: Фотография монитора компьютера, показывающая тестирование по ТБ по теме: “Ароматические углеводороды”)
Затем, используя локальную компьютерную сеть, учащиеся проводят виртуальную лабораторную работу, проводя ее в реализованной на экране монитора лаборатории со всем оборудованием и химической посудой, а также химическими реагентами. Все наблюдения записываются в журнал и сдаются учителю на проверку.
(ЦОР: Химия 8 - 11 класс) Виртуальная лаборатория, “Ароматические углеводороды”, проводятся опыты: бромирование бензола, нитрование бензола).
(<Рисунок 2>: Фотографии монитора компьютера, показывающие практическую работу по теме: “Ароматические углеводороды”)
IV. Закрепление изученного материала
Учитель: Ну, что же вы сегодня очень хорошо работали, теперь давайте еще раз вспомним, все то о чем мы с вами говорили. А помогут нам в этом тесты
Тесты: (ЦОР: Химия 8 - 11 класс) Виртуальная лаборатория, “Ароматические углеводороды”). Тестовые задания проецируются на экран, и учащиеся отвечают на вопросы теста.
(<Рисунок 3>: Фотография монитора компьютера, показывающая итоговое тестирование по теме: “Ароматические углеводороды”)
V. Домашнее задание
Прочитать параграф стр. 51 - 64, стр. 64 № 13.
Творческие задания:
Придумать и нарисовать ребусы или кроссворд;
Составить модели молекул аренов.
Составить проекты промышленного получения из углерода – бензола, толуола и ксилола (по группам).
VI. Подведение итогов
Учитель: Итак, ребята наш урок подходит к концу. Вы сегодня на уроке очень хорошо поработали (выставляются оценки). Молодцы!