Урок по химии "Ацетилен и его гомологи"

Урок по теме “Ацетилен и его гомологи” проводится в 10-м классе для общеобразовательных классов по программе базового уровня с использованием учебника О.С.Габриеляна “Химия. 10-м класс. Базовый уровень”.

На данном уроке используется такая современная технология, как

проблемное обучение. Я считаю, что постановка проблем, проблемных вопросов, проблемных ситуаций стимулирует поиск недостающих знаний, активизирует мыслительную деятельность учащихся, что способствует их развитию. Создавая проблемную ситуацию, я направляю учащихся на ее решение, организую поиск решения. Взаимоотношения с классом строю так, чтобы ученики могли проявлять инициативу, не боялись высказывать свои предположения, даже если они вызывают сомнения.

На данном уроке проблема ставится при определении молекулярной формулы ацетилена, которая разрешается в ходе решения задачи, так и при определении его структурной формулы, которую учащиеся составляют самостоятельно, опираясь на знания, полученные ранее. При изучении пространственного строения молекул ученики изготавливают шаростержневые модели углеводородов, в том числе и ацетилена. В процессе моделирования у учащихся развивается практическое мышление (высшая форма творческой активности человека).

Тема урока: “Ацетилен и его гомологи”. См. приложение (слайд 1)

Цели урока. Познакомить учащихся с гомологическим рядом, изомерией и номенклатурой алкинов, с электронным и пространственным строением ацетилена. Закрепить умение выводить формулу органического вещества по массовым долям элементов. Закрепить умение пользоваться приемами сравнения, обобщения, делать выводы. См. приложение (слайд 2)

Оборудование: мультимедийный проектор, компьютер, модели молекул Стюарта-Бриглеба.

Урок сопровождается презентацией (см. Приложение).

В начале урока я напоминаю учащимся о том, что мы продолжаем изучать раздел органической химии “Углеводороды” и провожу беседу, подводя к изучению нового материала.

• Углеводороды по строению делятся на циклические и ациклические. См. приложение (слайд 3), Какие углеводороды называют ациклическими? (углеводороды с незамкнутой углеродной цепью) См. приложение (слайд 4)
• На какие группы делятся ациклические углеводороды? (предельные и непредельные) См. приложение (слайд 5)
• Что означает термин “предельный углеводород”? (в состав углеводорода входят атомы углерода, связанные с четырьмя другими атомами) См. приложение (слайд 6)
• Что означает термин “непредельный углеводород”? (в состав углеводорода входят атомы углерода, связанные с двумя или тремя другими атомами) См. приложение (слайд 6)
• На какие группы делятся непредельные углеводороды? (алкены, алкадиены и алкины) См. приложение (слайд 7)
• Какую особенность в строении имеют непредельные углеводороды? (кратные связи) См. приложение (слайд 8)

Итак, мы из углеводородов уже изучили алканы и алкены. Теперь мы познакомимся с гомологическим рядом, изомерией и номенклатурой алкинов, но прежде с электронным и пространственным строением их простейшего представителя – ацетиленом.

Учащиеся самостоятельно решают задачу и выводят молекулярную формулу ацетилена.

Задача. Какова молекулярная формула ацетилена, если известно, что он содержит 92,3% углерода и водород? Его плотность при н.у. 1,16 г/л. См. приложение (слайд 9).

Решение задачи и ответ сверяют с правильным. См. приложение (слайд 10).

Название этому веществу дал в 1860 году французский химик Марселен Бертло. См. приложение (слайд 11).

Исходя из постулатов Бутлерова о четырехвалентности атома углерода и соединении атомов углерода в цепи, учащиеся выводят структурную формулу ацетилена. См. приложение (слайд 12). Комментируя структурную формулу ацетилена, я попутно задаю вопросы на повторение и закрепление знаний о химической связи: какие связи относятся к ?– и ?– типу; какие электроны участвуют в образовании ?– и ?– связи? См. приложение (слайд 13).

Чтобы определить электронно-пространственное строение молекулы ацетилена, я предлагаю вспомнить электронно-пространственное строение этана и этилена и заполнить таблицу: “Состав и строение углеводородов”. См. приложение (слайд 14). Ученики поочередно у доски заполняют таблицу, составляют шаростержневые модели углеводородов. В ходе заполнения таблицы и составления моделей молекул учащиеся вспоминают типы гибридизации электронов и влияние ее на пространственное строение молекулы. Заполненная таблица имеет следующий вид: см. приложение (слайд15).

Бертло первым высказал предположение о том, что ацетилен, подобно метану и этилену, является родоначальником гомологического ряда ацетиленовых углеводородов. Так как учащиеся уже знают общие формулы алканов и алкенов, то я предлагаю им самостоятельно вывести общую формулу алкинов. В алкенах на два атома водорода меньше, чем у алканов из-за появления дополнительной связи между атомами углерода. У алкинов появляется еще одна связь между атомами углерода, следовательно, атомов водорода будет еще на два меньше, чем у алкенов. См. приложение (слайд 16).

Для закрепления изученного материала с учащимися провожу беседу и в результате прошу дать определение алкинам, см. приложение (слайд 17):

• К каким углеводородам относятся алкины?
• Какая особенность в строении алкинов?
• Какая общая формула соединений алкинов?
• Попробуйте дать определение алкинам.

Алкины – ациклические углеводороды, содержащие в молекуле, помимо одинарных связей, одну тройную связь между атомами углерода, и соответствующие общей формуле С_n Н_2n-2

Вспоминаем, какие вещества называют гомологами, см приложение (слайд 18). Прошу учащихся написать молекулярные и структурные формулы первых шести членов гомологического ряда ацетилена и назвать их, см. приложение (слайд 19).

Изомерия и номенклатура

Учащиеся отвечают на вопросы, см. приложение (слайд 20):

• Какие вещества называют изомерами?
• Какие виды изомерии вы знаете? (структурная: по углеродному скелету, по положению кратной связи, по положению функциональной группы, межклассовая; пространственная: геометрическая и оптическая).
• Какие виды структурной изомерии характерны для алкинов? (по углеродному скелету, по положению кратной связи, межклассовая (алкинам изомерны алкадиены, так как они имеют одинаковую общую формулу). См. приложение (слайд 21). В номенклатуре алкинов никаких особенностей нет. В их названии только лишь происходит замена суффикса на –ин.
• Возможна ли для алкинов геометрическая изомерия? (нет, так как для нее необходимо наличие двух заместителей у каждого атома углерода при кратной связи).

Закрепление изученного материала

Учащиеся отвечают на вопросы и выполняют задания, см. приложение (слайд 22):

• Каковы особенности строения ацетилена и его гомологов?
• Дайте определение алкинам.
• Какие виды изомерии характерны для алкинов?
• Для вещества 3-метилбутин-1 написать структурную формулу и составить формулы одного гомолога и четырех изомеров (по одному их каждого вида изомерии)

Урок заканчивается тем, что учащиеся, исходя из строения алкинов, высказывают свои предположения об их химических свойствах, которые будут изучаться на следующем уроке.

§ 6, конспект в тетради.