Конспект урока " Предмет органической химии"

Открытый урок   Тема: Предмет органической химии. Особенности строения органических веществ. Урок в 9 классе по химии. Цель урока :сформировать представление о составе и строении органических соединений, их   отличительных   признаках;   выявить   причины   многообразия   органических   веществ; продолжить   формирование   умения   составлять   структурные   формулы   на   примере органических веществ. Задачи урока: Образовательные:  сформировать понятие о предмете органической химии, рассмотреть особенности   органических   веществ;   закрепить   понятие   «валентность»;   ознакомить   с основными положениями теории химического строения органических соединений;  начать формировать навыки составления структурных формул; раскрыть значение органических веществ. Воспитательные: продолжить формирование познавательного интереса к предмету через использование нестандартных форм обучения и создание ситуации успеха. Развивающие:  развивать   учебно­интеллектуальные   умения   выделять   главное   и существенное,   устанавливать   причинно­следственные   связи   (развивать   логическое мышление);   продолжить   развитие   учебно­организационных   умений,   направленных   на выполнение   поставленной   задачи,   осуществление   самоконтроля   и   самоанализа   учебной деятельности. Реактивы и оборудование: пластилин, спички или зубочистки Тип урока: изучение новых знаний. Используемая литература:  1. Габриелян О.С. "Химия".9 класс. Учебник. М.: Дрофа, 2010. 2. О.С. Габриелян "Химия", 9 класс. Настольная книга учителя. М.: Дрофа, 2002. 3. 4. Материалы Интернета. О.С.Габриелян, Т.В.Смирнова. Изучаем химию в 9 классе. I. Организационный момент(1 мин.) Здравствуйте ребята! Садитесь. Проверяю наличие учебных принадлежностей к уроку. II. Мотивационный момент (2 мин.) Мы закончили очередную тему из химии элементов. Прежде чем определиться с названием новой темы, вспомним те химические понятия, которые нам помогут в изучении нового материала.  Что изучает химия? Учащиеся : Химические вещества и их превращения III. Актуализация знаний (3 мин.) Ребята, напишите в центре страницы слова «химические вещества». Какие ассоциации у вас связаны с этими словами? Напишите примеры химических веществ в тетради, разместив их вокруг слов «химические вещества». /оформляю ответы учащихся на доске в виде схемы, поочередно спрашивая всех и следя, чтобы названия веществ не повторялись/ В   течении   двух   лет   мы   с   вами   изучали   один   из   разделов   химии   под   названием «неорганическая химия».  Посмотрите на схему и перечислите вещества, которые относятся к неорганической химии. (Например: алмаз, серная кислота, азот, нитрат цинка, карбид кальция.)  Какие вещества мы с вами еще не изучали? Назовите их. (Например: белки, жиры, углеводы, бензол, крахмал, метан.) Эти вещества относятся к органическим, и изучают их в разделе органической химии. Все, что нас окружает, кроме горных пород и океана, относится к органической химии. Список органических веществ в настоящее время насчитывает около 25 млн наименований, причем каждый год он пополняется на 200–300 тыс. новых соединений. При этом общее число неорганических веществ около 1 млн (700 000). Чем обусловлено такое многообразие органических веществ? В чем их особенность? Что общего   в   составе   этих   веществ?   Почему   данные   вещества   называются   органическими? Ответы на эти вопросы мы попробуем получить сегодня на уроке.  Сформулируйте тему урока.  Чему мы должны научиться, какова цель нашего урока? IV. Изучение нового материала(20 мин) Ребята, чтобы ответить на вопрос, что такое органические вещества и органическая химия, вам необходимо поработать с учебником. Прочитайте первые пять абзацев § 32 учебника, с. 193. Составьте определения. Запишите их в тетрадь. Учащиеся работают с текстом учебника с. 193, текст читают дозированно, после каждой смысловой части останавливаются, совместно обсуждают проблемные вопросы темы, ведут записи в тетради. После прочтения первого фрагмента отвечают на вопросы учителя. Вопросы учащимся для обсуждения:  Как произошел термин «органические вещества»? Органическая   химия   –   наука   об   органических   соединениях   и   их   превращениях. Первоначально   органическим   считались   вещества,   найденные   в   живых   организмах   и животных. Например : 1.   Это жиры, которые формируются в живых организмах; 2.   Углеводы в большом количестве содержащиеся в растениях; 3.   Природные волокна – источники которых хлопок, бамбук, тутовый шелкопряд 4.   Природный газ – источник огромного количества углеводородов, нефть, газ и каменный уголь – это природные ископаемые, которые образовались при разложение ранее  живших организмов. Но в настоящее время получено очень много новых веществ, которые как считалось ранее  образуются только в живых организмах.  например: пластмассы, моющие средства, лекарства и многое другое. Т.о.  органическая химия включает в себя не только вещества, которые синтезируются в  живых организмах, но и получают в лабораториях. Но  название предмета сохранилось.        Кто ввел термин «органическая химия»?  С органическими веществами человек знаком давно: он употребляет их в пищу, шьёт из  них одежду, строит жилища. Первые попытки классификации веществ на органические и  неорганические были предприняты ещё в 9­10 веках.  Арабский алхимик Абу Бакр ар­ Рази впервые разделил вещества на минерального, растительного и животного царства.  Такая классификация просуществовала до 19 века. В 19 веке  шведский химик Якоб  Берцелиус предложил делить вещества на органические  и неорганические и предложил  раздел химии , изучающий эти вещества назвать органической химией . Подумаем почему  он так назвал вещества? Берцелиус был представителем виталистического направления,  сторонники этого направления считали, что органические вещества создаются только в  живых организмах под действием особой « жизненной силы»,  получить их в лаборатории  нельзя, такие взгляды тормозили развитие науки, но они не могли остановить  поступательного процесса познания природы. Термин “органическая химия” был введен шведским ученым Й. Берцелиусом в начале XIX  века.  Демонстрирую разнообразные органические вещества: органические кислоты (твердые и жидкие) – лимонную С6Н8О7, стеариновую С17Н35СООН, олеиновую С17Н33СООН, уксусную СH3COOH, аминоуксусную NН2СН2СООН, сахар С12Н22О11, этиловый спирт (в спиртовке) С2Н5ОН,   парафиновую   свечу   и   нефть,   в   состав   которых   входят   вещества   с   общей формулой СхНу, бумагу, состоящую из целлюлозы (С6Н10О5)n. Все это органические вещества.   Что общего у всех органических веществ? Учащиеся: В состав всех органических веществ входит химический элемент углерод.         Дайте определение предмету органическая химия. Учащиеся: Органическая химия – это химия соединений углерода        Какие еще элементы находятся в составе органических веществ? Учащиеся: Помимо углерода в состав  входит элемент водород. Могут еще входить О, S, N и другие элементы.        Какое химическое свойство вы можете предположить для органических веществ?  Учащиеся: Во все перечисленные соединения входит углерод и водород. Они горят Все органические вещества горят. Не все органические вещества способны гореть, но все они разлагаются при нагревании без  доступа кислорода, обугливаются. Приведите примеры из жизни, когда происходит разложение органических веществ,  т.е. их обугливание. Например, что происходит с продуктами, содержащими крахмал,  белок? Учащиеся: Образуется уголь. Если пережарить картошку, оладьи, блины, хлеб,  происходит обугливание крахмала, входящего в состав картофеля и муки. При  подгорании яиц или мяса обугливается белок, содержащийся в этих продуктах.  Ребята, определите вид химической связи в органических веществах, исходя из их  состава. Учащиеся: (смотрит на формулы органических веществ, написанные на  доске). В органических веществах ковалентная полярная связь.  Что произойдет, если на раскаленную сковороду положить поваренную соль, сахар? Учащиеся:  Сахар начнет плавиться, а поваренная соль останется без изменений.  Как вы думаете, почему поваренная соль и сахар ведут себя по­разному при  нагревании? Учащиеся: Данные вещества имеют разное строение кристаллических решеток.  Какая кристаллическая решетка у поваренной соли и у сахара? Учащиеся. В поваренной соли NaCl – ионная кристаллическая решетка, а в сахаре –  молекулярная.  Чем отличаются вещества с молекулярной и ионной кристаллическими  решетками? Учащиеся. Вещества с ионными кристаллическими решетками имеют более высокие  температуры кипения и плавления, чем вещества с молекулярными решетками.   И мы с вами это можем наблюдать при плавлении сахара на раскаленной  сковороде. Ребята, давайте запишем признаки органических веществ. Итак, запишем признаки (особенности) органических веществ. Далее ученики в тетрадях записывают признаки органических веществ: 1. Содержат углерод. 2. 3. 4. Кристаллическая решетка молекулярная.  Горят и (или) разлагаются с образованием углеродсодержащих продуктов.  Связи в молекулах органических веществ ковалентные. Изучение органических веществ в XIX веке столкнулось с рядом затруднений. Одно из них – «непонятная» степень окисления углерода.   Определите степень окисления углерода в соединениях: СН4 – метан, С2Н4 – этилен, С2Н2 – ацетилен,  пропан ­С3Н8 Устно рассчитывают степени окисления элементов. Испытывают затруднения. В метане С2H4  степень   окисления   ­  IV,   в   этилене  С2Н4,   в   ацетилене  С2Н2,   в   пропане  С3Н8 соответственно II, I и 8/3.  Полученные степени окисления маловероятны. Значит, к органическим веществам нельзя применять методы неорганической химии. Вместо понятия степени окисления в органической химии применяют понятие валентность. Валентность   –   способность   атомов   образовывать   определенное   количество ковалентных связей. Так , в молекуле водорода Н2  образуется одна ковалентная химическая связь Н­Н, т.е водород одновалентен. Азот в аммиаке трехвалентен NH3или N – H Сера в сероводороде и кислород в воде двухваленты: H2S или H­S­H,    H2O или H­O­H Рассмотрим  строение атома углерода. 1. Рассматривают   электронную   конфигурацию   атома   углерода,   графическое изображение   валентных   электронов,   переход   атома   в   возбужденное   состояние, наличие у атома углерода 4­х неспаренных электронов.( валентность углерода в органических соединениях всегда IV, (атомы углерода соединяются между собой в углеродные цепочки) Подобно тому как для органической химии основой развития является Периодический закон     и   Периодическая     система   химических   элементов   Д.И.   Менделеева   ,   для органической химии основопологающей стала теория строения органических соединений А.М. Бутлерова. Основным   постулатом   теории   Бутлерова   является   положение   о   химическом   строении вещества , под которым понимают химическую связь между атомами. Особенности  строения органических веществ: (основные положения Бутлерова А.М.) 1 Атомы   в   молекулах   органических   веществ   связаны   друг   с   другом   согласно   их валентности  2 Свойства веществ зависят не только от состава их молекул, но и от их строения..   Как вы думаете, сколько органических соединений сейчас известно? (Учащиеся называют  предполагаемое количество известных органических веществ. Обычно эти числа занижены  по сравнению с фактической численностью органических веществ). В 1999 году  зарегистрировано 18­миллионное органическое вещество.        В чем же причины многообразия органических веществ? Учащиеся :  такие причины, как: соединение углерода в цепи разной длины; соединение  атомов углерода простыми, двойными и тройными связями с другими атомами и между  собой; множество элементов, входящих в состав органических веществ.  еще одна причина – разный характер углеродных цепей: линейные, разветвленные и  циклические. Учащиеся в тетради записывают: Причины многообразия органических соединений. 1. Соединиение атомов углерода в цепи разной длины. 2. Образование атомами углерода простых, двойных и тройных связей с другими атомами и между собой. 3. Разный характер углеродных цепочек: линейные, разветвленные, циклические. 4. Множество элементов, входящих в состав органических веществ. 5. Явление изомерии органических соединений.    Что же такое изомерия? Это было известно с 1823 года. Берцелиус (1830 год) предложил назвать изомерами  вещества, имеющие качественный и количественный состав, но обладающие различными  свойствами. К примеру, было известно около 80 разнообразных веществ, отвечающих  составу C6H12O2. В 1861 году загадка изомерии была разгадана. Определения понятий “химическое строение”, “изомеры” и “изомерия” записываются в  тетрадь. Вещества, имеющие одинаковый состав и одинаковую молекулярную массу но  различное строение молекул, а поэтому обладающие разными свойствами  называются изомерами. Состав органического вещества – С2Н6О.  А каково же значение органических веществ? Для того, чтобы оценить роль органической химии в нашей жизни, представьте, что станет с   нашей   жизнью,   если   из   нее   исчезнут   изделия   из   дерева,   пластмассы,   ткани,   встанет транспорт из­за отсутствия топлива, исчезнут лекарства, одежда, пища, ну, и мы с вами тоже, поскольку состоим из органических соединений.  Только ли положительное значение имеют органические вещества в жизни общества?  V. Закрепление(13­15 мин)       Лабораторная работа «Изготовление моделей молекул углеводородов» Цель: Изготовить модели молекул углеводородов, рассмотреть их пространственную  структуру. Оборудование:  пластилин, зубочистки или спички. Для построения моделей используйте детали готовых наборов или пластилин с палочками.  Изготовьте шарики, имитирующие атомы углерода, готовят обычно из пластилина темной  окраски, шарики, имитирующие атомы водорода, ­ из светлой окраски, атомы хлора – из  зеленого или синего цвета. Для соединения шариков используют палочки (спички,  зубочистки). Написав формулу органического соединения, изготовьте его  пространственную структуру, используя заранее приготовленные модели атомов и  применяя знания о строении молекул предельных углеводородов (угол связи, форма  молекулы). 1.Составить шаростержневую модель молекулы метана: ­ сделать из черного пластилина один шарик, который будет символизировать атом  углерода, и из белого пластилина сделать четыре шарика, которые будут символизировать  атомы водорода. Причем диаметр черного шарика должен превышать диаметр белых  шариков в 1,5 раза. ­ на черном шарике (атом углерода) наметьте четыре равноудаленные друг от друга точки и вставьте в них палочки, к концам палочек присоедините четыре белых шарика (атомы  водорода).   Составить шаростержневую модель молекулы этана: ­ сделать из черного пластилина два шарика, которые будут символизировать атом  углерода, и из белого пластилина сделать шесть шариков, которые будут символизировать  атомы водорода. Причем диаметр черных шариков должен превышать диаметр белых  шариков в 1,5 раза. ­ соедините между собой палочкой шарики черного цвета. ­ на каждом черном шарике (атом углерода) наметьте три равноудаленные друг от друга  точки и вставьте в них палочки, к концам палочек присоедините белый шарик (атомы  водорода). Задания. Зарисовать  в тетрадях модели строения метана и этана, подписать . Сделать вывод Что же изучает органическая химия?  Какие химические вещества называются органическими.  В чем состоит особенность органических соединений?  Какова валентность углерода в органических соединениях?  Какова его степень окисления?  Какое химическое свойство является общим для органических соединений? VI. Домашнее задание (1 мин) §32; упражнения 2 стр. 200