Открытый урок химии по теме "Одноатомные спирты – состав, строение, физические и химические свойства". 11-й класс

Цели урока:

• Образовательные:
  • создать условия для изучения состава, строения и свойств спиртов;
  • раскрыть взаимосвязь строения и свойств веществ на примере одноатомных спиртов;
• Развивающие:
  • способствовать формированию умения анализировать, делать выводы, использовать химическую терминологию, находить пути решения проблемных ситуаций и обосновыватьсвой ответ адекватно поставленной проблеме;
  • развивать способности обучающихся к самостоятельной познавательной деятельности.
• Воспитательные:
  • продолжить формировать научное мировоззрение учащихся при изучении кислородсодержащих соединений;
  • показать важность и практическую применимость знаний по химии.

Задачи урока:

• изучить состав и строение спиртов;
• ознакомить обучающихся  с классификацией  и номенклатурой спиртов;
• ознакомить обучающихся  с физическими и химическими свойствами спиртов.

Тип и вид урока: традиционный урок, урок «открытия» нового знания

Технология обучения: технология проблемного обучения

Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый.

Оборудование:

• демонстрационные модели молекул органических соединений,
• интерактивный комплекс (ПК, мультимедийный проектор),
• «Виртуальная химическая лаборатория для 8-11 классов»,
• “1C. Образовательная коллекция. Органическая химия”,
• обучающая презентация “Спирты”,
• видеоопыты “Свойства спиртов”,
• Internet-издание электронного учебника  "Основы химии",
• учебник Габриеляна О.С. Органическая химия 10 кл. – М: Дрофа, 2011,
• рабочие тетради.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент, ознакомление с темой урока, постановка целей и задач урока

– Здравствуйте ребята, сегодня мы продолжаем  изучать органическую химию и на этом уроке мы познакомимся с новым классом органических веществ.
Тему  нашего урока вы сформулируем самостоятельно немного позже, поэтому оставьте место для записей.
Для начала давайте определимся с типом веществ, о котором пойдет речь на нашем уроке.
Вам предлагается по очереди три текста, прочитайте и догадайтесь, о каких веществах идет речь.

1. Области применения этих веществ многочисленны и разнообразны, совокупный мировой объём потребления этих веществ по различным направлениям использования составляет около 70 млн тонн.

Наиболее крупнотоннажными направлениями использования этих веществ  являются:

• производство растворителей;
• производство синтетических моющих средств, парфюмерии и косметики;
• производство синтетического каучука;
• использование в пищевой (производство  алкогольных напитков)и фармацевтической промышленности (производство различных настоек, экстрактов и т.д.
• Названия этих  веществ произошли от латинского слова  spiritus — дух и от  арабского الكحول‎‎ аль-кухуль — порошок.
• Это вещество действует одинаково как на человека, так и на животных.

– Итак, вы догадались – это спирты.

II. Актуализация опорных знаний

Ранее мы изучили большой класс органических веществ “Углеводороды”и познакомились с их основными разновидностями. Давайте вспомним эти вещества и их основные характеристики:

Возьмите шаростержневые молекулы веществ и расположите их по разновидностям.

Вопросы:

• В чем наблюдается сходство и различие этих классов?
• Могут ли существовать другие классы органических веществ?
• Может ли в состав других входить кислород?

Ответы обоснуйте.

III. Изучение нового материала

Для формулировки ответов на проблемные  вопросы, мы с вами используем дискуссионный прием “Эврика”.

• У каждого ученика на парте лежит по одному листку под названием («Моя гипотеза»), куда каждый записывает  свой вариант гипотезы.
• Ученики объединяются в пары и в результате обсуждения пара отбирает наиболее согласованное предположение.
• Участники объединяются в четверки и также путем дискуссии в группе оставляют единственный ответ и записывают его на «Лист идей».

Представитель от каждой группы прикрепляет на доску «Лист идей» и защищает общие наработки.
После этого проводим систематизацию предложений, выделяем сходные варианты, подходим к основной гипотезе.

В состав органических веществ могут входить атомы не только водорода и углерода, но и кислорода, азота и фосфора.Если в данный вид соединений входит кислород, то сделайте предположение где может стоять атом кислорода.
Используя шаростержневые модели молекул  измените свои модели, в соответствии с предположением.

Вопросы:

• Как назвать класс получившихся  веществ?
• Как можно отличить спирты от других классов органических веществ?
• Какое определение спиртов вы можете предложить?

– Откройте учебник – §9, с.65 и ознакомитесь с определением спиртов.

Предельными одноатомными спиртами или алканолами называют органические соединения, в молекулах которых алкильный радикал (R) связан с гидроксильной группой.
Состав их соответствует общей формуле R–OH или CnH2n+1ОН.

Вопрос: Совпало ли ваше определение спиртов с учебником?

– Давайте посмотрим на свои модели и исправим структуру молекул, при этом самостоятельно составим гомологический ряд спиртов и найдем их общую формулу.

Для проверки молекулярных формул гомологического ряда спиртов используем “1C. Образовательная коллекция. Органическая химия”, а для проверки строения шаростежневых молекул используемконструктормоделей «Виртуальная химическая лаборатория для 8–11 классов»

Давайте познакомимся с классификацией и номенклатурой спиртов, используя Internet–издание электронного учебника "Основы химии" (http://www.hemi.nsu.ru) и запишем основную информацию.

2. Каковы же физические свойства спиртов?

Вопрос: Как вы считаете, хорошо ли растворимы спирты в воде?

“Эврика” – выдвижение гипотез.
Просмотр видеоопыта – растворение спиртов.
Анализ гипотез!!!

Вопросы:

• Почему все представленные спирты жидкости?
• Почему с увеличением молекулярной массы растворимость спиртов уменьшается?

– За ответом обратитесь  к учебнику ((§9, с.67)

Ответы:

Жидкая фаза спиртов возникает за счет водородной связи, которая возникает между атомами водорода гидроксильной группы одной молекулы и атомом кислорода другой молекулы спирта.За счет этих водородных связей молекулы спирта оказываются ассоциированными, как бы прилипшими друг к другу. Поэтому на разрыв этих связей необходимо затратить дополнительную энергию, чтобы молекулы стали свободными и вещество приобрело летучесть. Это и является причиной более высокой температуры кипения всех спиртов по сравнению с соответствующими углеводородами.
Водородная связь образуется и в молекулах воды и спирта, именно этим объясняется растворимость спиртов. За счет образования водородной связи, низшие спирты обладают неограниченной растворимостью в воде.
Но помните, что атомы водорода, входящие в состав углеводородного радикала в образовании водородной связи не участвуют. Поэтому с увеличением длины углеводородного радикала растворимость спиртов уменьшается.

Вывод: Спирты бесцветные, прозрачные жидкости, имеют своеобразный запах. Низшие спирты хорошо растворимы в воде.По мере увеличения углеводородного радикала растворимость спиртов в в воде уменьшается. Высшие спирты начиная с С₁₂Н₂₅ОН) при комнатной температуре – твердые вещества.

Просмотр слайдов “1C. Образовательная коллекция. Органическая химия” (физические свойства спиртов)
Каковы же химические свойства спиртов?
Просмотр видеоопыта – горение спиртов.

Вопрос: Какие вещества образуются при горении спиртов?

“Эврика” – выдвижение гипотез.

– Запишите уравнение реакции горения этилового спирта.

C₂H₅OH + 3O₂ ––> 2CO₂ + 3H₂O

Анализ гипотез!!!
Проверка – электронному учебнику  "Основы химии" http://www.hemi.nsu.ru

• Окисление спиртов оксидом меди (СuО) – работа с учебником
• Свойства спиртов как кислоты

Моделирование демонстрационного опыта – Виртуальная лаборатория – взаимодействие этилового спирта с металлическим натрием.

Вопрос: Какой газ выделяется при этой реакции – кислород, водород, азот,  хлор?

“Эврика”  – выдвижение гипотезы.
Доказательство:
Просмотр видеоопыта – взаимодействие этилового спирта с металлическим натрием по  электронному учебнику  "Основы химии" http://www.hemi.nsu.ru
Составление уравнения реакции:

2С₂Н₅ОН + 2Na ––> 2C₂H₅ONa + H₂

Анализ гипотез!!!

3. Свойства спиртов как основания (реакция этерификации)

C₂H₅OH + CH₃СОOH ––> CH₃СОOC₂H₅ + H₂O

Вывод: Спирты – амфотерные соединения. Как кислоты вступают в реакции с щелочными металлами. Как основания вступают в реакцию с кислотами. Проявляя амфотерность, реагируют друг с другом, при этом образуются простые эфиры.

C₂H₅OH + C₂H₅OH ––> C₂H₅OC₂H₅ + H₂O

– Давайте вспомним, что в начале урока у нас не было темы урока, а теперь мы можем ее сформулировать?

Обучающиеся самостоятельно  формулируют тему урока – "Одноатомные спирты, состав, строение, физические и химические свойства".

IV. Применение знаний, формирование умений и навыков

– Как вы думаете какая среда образуется при растворении спирта в воде?

Ответ. Характерные для спиртов свойства обусловлены наличием гидроксильной группы. Учитывая полярность связи О–Н и значительный положительный заряд, локализованный на атоме водорода, говорят, что водород гидроксильный группы имеет “кислотный характер”, этим он сильно отличается от атомов водорода , входящих в углеводородный радикал и позволяет вступать в реакции замещения водорода ОН–группы на ЩМе и ЩЗМе, проявляя тем самым слабые кислотные свойства.

– Запишите реакции горения пропанола-1 и бутанола-1

– Запишите реакцию получения дипропанового эфира и пропанового эфира уксусной кислоты.

Работа с тестовыми заданиями электронного учебника  "Основы химии" http://www.hemi.nsu.ru

V. Рефлексия

• Что нового вы узнали на уроке?
• Какие знания вам пригодились?
• Какие знания и опыт вы приобрели?
• Пригодятся ли вам знания, полученные сегодня на уроке?
• Понравился ли вам урок?

Подведение итогов и выставление отметок.

VI. Домашнее задание: §9, задание 2,4,6.