Информационные технологии на уроках химии

Цель:

1. сформировать представление о составе органических соединений;
2. рассмотреть особенности органических веществ;
3. выявить причины их многообразия,;
4. продолжить формирование умения составлять структурные формулы на примере органических веществ;
5. дать понятие об изомерии и изомерах.

Тип урока. Изучение нового материала.

Характер и форма организации учебно-познавательной деятельности учащихся:

• проблемно-поисковый;
• исследовательский и репродуктивный характер деятельности с применением ИКТ технологии;
• самостоятельная работа.

Персональный компьютер, медиапроектор, диск с презентацией “Особенности органических веществ”. (Приложение 1).

Видеофрагмент “Состав органических соединений”.

Ход урока

1. Актуализация знаний.

• Разделять вещества на органические и неорганические (минеральные) стали в начале XIX века. (Какие вещества ранее считали органическими, неорганическими?)
• Невозможность получения органических веществ в лаборатории ученые объясняли виталистической теорией. В чем ее смысл?
• (Слайд 2, Приложение) Как оказалось, резкой границы между органическими и неорганическими веществами нет. Они состоят из одних и тех же химических элементов и могут быть превращены друг в друга. Но какие же вещества относят к органическим в современном понимании? Посмотрите внимательно на формулы органических веществ. Что общего вы заметили в их составе? (Во все перечисленные вещества входит углерод и водород.)
• (Слайд 3) (видеофрагмент). Чтобы подтвердить это высказывание проведем небольшой эксперимент. Обсуждаем, какого вещества не достает в левой части уравнения.
• Разделение веществ на органические и неорганические условно или существует резкая граница между этими веществами? (Резкой границы между органическими и неорганическими веществами нет, вспомним угольную кислоту!) Но, тем не менее, органические вещества имеют ряд особенностей. Сегодня мы их рассмотрим на уроке. (Тема урока)

2. Особенности органических веществ

• (Слайд 4) Как вы думаете, сколько органических соединений сейчас известно? А неорганических? (В настоящее время число известных органических соединений более 18 млн., в то время как неорганических – 600 тыс.) Такая многочисленность является отличительной особенностью органических соединений. Делаем запись: “1. Многочисленность органических соединений”. Она обусловлена особыми свойствами атома углерода. Рассмотрим положение углерода в ПС, его валентность, число электронов на внешнем слое. Атом углерода в органических веществах всегда четырехвалентен.
• (Слайд 5) Соединяясь между собой, атом углерода способен образовывать различные химические связи – простые (одинарные), кратные (двойные и тройные). Находясь в середине периодической таблицы, углерод легко соединяется с атомами других элементов, образуя множество производных с различными функциональными группами. Но самое главное, атом углерода способен соединяться друг с другом, образуя цепи любой длины и кольца самых причудливых конфигураций.
• (Слайд 6) Углеродные цепи могут быть прямые, разветвленные, замкнутые (циклы). Ни один другой элемент не может создать подобные соединения. Именно по этим причинам органических соединений несравнимо больше, чем неорганических.
• (Слайд 7) Делаем запись: “Причина: атомы углерода могут соединяться друг с другом простыми и кратными связями и образовывать цепи (прямые, разветвленные и замкнутые) разной длины” (Приложение 2, углеродные цепи).
• (Слайды 8–10) Задание – все свободные валентности в приведенных структурных формулах заполните атомами водорода. Одно и то же количество атомов углерода может образовать множество комбинаций друг с другом. Сколько формул вы составили? А сколько атомов углерода было в записанных вами формулах? Всего три атома углерода могут образовать 5 различных органических веществ! (Приложение 3, углеродные атомы).
• (Слайд 11) У органических и неорганических веществ много общих свойств, но есть и существенные отличия. Большинство неорганических веществ: кислоты, основания, соли – не горючие вещества, а большинство органических веществ хорошо горит, при довольно низкой температуре. Делаем запись: “2. Органические вещества горючи”.
• (Слайд 12) Кроме того, органические вещества способны обугливаться при нагревании. Делаем запись: “3. Органические вещества обугливаются при нагревании”. Да вы и на собственном опыте не раз убеждались, что дерево может сгореть, мясо – обуглиться, сахар плавится и пригорает. Неорганические вещества, как правило, ведут себя иначе. Невозможно зажечь поваренную соль или воду. Даже при сильном нагревании глина, гипс не меняют своего агрегатного состояния.
• (Слайд 13) “4. Большинство органических веществ не растворимо в воде”. Для большинства неорганических веществ вода – идеальный растворитель. (Вспомнить ТЭД!) Под действием диполей воды вещества с ионной и ковалентной полярной связью диссоциируют на ионы. На органические же вещества диполи воды не оказывают практически никакого воздействия, т.к. атомы в их молекулах соединяются слабополярными ковалентными связями.
• (Слайд 14) Есть еще одна особенность органических соединений. Среди органических веществ есть такие, у которых химическая формула одинакова, а свойства различны! Вещества, имеющие одинаковый состав молекул (молекулярную формулу) и разное строение называются изомеры. От греч. isos - равный, meros – часть. Так, существует 2 органических вещества (бутан и изобутан) с химической формулой С₄Н₁₀. У этих веществ различное строение (бутан – прямая углеродная цепь, изобутан – разветвленная).
• (Слайд 15) Явление существования изомеров называется изомерией. Оно широко распространено в органической химии и является одной из особенностей органических соединений. Число изомеров с увеличением количества атомов углерода в молекуле быстро растет. Так, углеводород состава С₆Н₁₂ имеет 5 изомеров, С₁₀Н₂₂ – 75, С₁₄Н₃₀ –1858, а для углеводорода С₂₀Н₄₄ может существовать 366 319 изомеров!

3. Подведение итогов.

(Слайд 16) Итак, мы с вами выяснили, что органические вещества имеют ряд особенностей (повторяем их, приводим примеры).

4. Домашнее задание.

• Особенности органических веществ по конспекту, § 1, 2 (Габриелян О.С., Химия 10);
• творческая работа по теме “Особенности органических соединений” (презентация).

Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3