МОУ «Гимназия имени Героя Советского Союза Ю.А. Гарнаева г. Балашова Саратовской области». Сидоренко Людмила Николаевна, учитель химии I квалификационной категории. Урок по теме: "Карбоновые кислоты: классификация, номенклатура, изомерия" с использованием мультимедийного проектора. Цели урока: углубить понятия об особенностях строения кислородосодержащих органических соединений (карбоксильная функциональная группа). Расширить представления и развить понятия о многообразии и причинах многообразия соединений углерода (понятия "изомерия", "гомология") Планируемые результаты обучения: 1. Формирование предметных знаний и умений: 1. Многообразие неорганических и органических соединений (требование 5.13) 2. Основные положения и направления развития теории химического строения органических веществ А.М. Бутлерова (требование 5.5) Изомерия и гомология органических веществ (требование 2.10) 3. Гомология кислородосодержащих соединений. Систематическая номенклатура. Изомерия (требование 2.10) 4. Органические вещества. Классификация органических веществ (требования 1.1, 1.7, 2.2). 5. Особенности химического и электронного строения карбоновых кислот (требования 4.7) 2. Развитие общеучебных умений. 1. Учебно-информационные умения (составление таблицы). 2. Учебно-логические умения: анализ и синтез сравнение обобщение и классификация определение понятий (основное: химическое строение; новое: карбоксильная группа, карбоновые кислоты; опорные: гомология, изомерия, функциональная группа). 3. Учебно-управленческие умения (владеть различными средствами самоконтроля, оценивать свою учебную деятельность, определять проблемы собственной учебной деятельности и устанавливать их причины). 3. Формирование диалектико-материалистического мировоззрения (признаки классификации органических веществ, многообразия органических веществ, развитие понятий изомерии, изомерия соединений различных гомологических рядов, самостоятельная работа с самопроверкой); воспитание чувства гордости за вклад русских ученых (А.М. Бутлерова) в развитие науки. Метод: эвристической беседы, т. к. знания выводятся из того, что учащимся известно об алканах, спиртах и альдегидах. Оборудование: раздаточный материал: шаростержневые модели молекул карбоновых кислот, практикум по теме: "Строение, изомерия и номенклатура кислосодержащих соединений", таблица Сравнительная характеристика кислородосодержащих соединений "Таблицы образования связей в карбоксильной группе. Межпредметные связи: Медицина (действие кислот на организм человека) Экология (загрязнение окружающей среды) Биология Математика (процентные соотношения, математические вычисления) Внутрипредметные связи: изомерия органических соединений разных классов, химическая связь. План урока: 1. Организация начала урока. Цель: подготовить учащихся к работе на уроке. 2. Подготовка учащихся к восприятию нового материала. Цель: выявление уровня знаний учащихся по ранее изученным темам, ликвидация недостатков, подготовка к активной учебнопознавательной деятельности через актуализацию опорных знаний предыдущих тем. 3-5. Усвоение новых знаний, первичное закрепление полученных знаний, первичная проверка понимания учащимися нового материала. Цель: сообщение учащимся нового материала. Проверка восприятия, осмысления, устранение существенных пробелов, организация деятельности по применению изученного материала. 6. Подведение итогов урока. Цель: дать общую характеристику работы класса, показать успешность урока, вскрыть недостатки и указать пути их устранения. 7. Информация о домашнем задании. Цель: дать задание, которое способствует повышению обученности, повышает интерес к химии; проинструктировать учащихся о его выполнении. Ход урока. 1. Организация начала урока. Цель: подготовка учащихся к работе на уроке. Химия - предмет в достаточной мере трудный, сложный, опирающийся на знания не только по биологии, физике, экологии, но и по математике, предмет, успехи изучения которого зависят от вашего логического мышления, памяти, способности аналитически мыслить и сопоставлять. Химия - это предельно увлекательный интересный предмет, который поможет проникнуть в самую глубь процессов окружающего мира. Я думаю, сегодняшний урок не станет исключением. Его тема: "Карбоновые кислоты: классификация, номенклатура, изомерия" связана с интереснейшим явлением в химии - изомерией. Мы расширим представления о причинах многообразия органических веществ, особенностях их химического строения. 2. Подготовка учащихся к восприятию нового материала. Цель: выявление уровня знаний учащихся по ранее изученным темам, ликвидация недостатков, подготовка к активной учебнопозавательной деятельности через актуализацию опорных знаний предыдущих тем. Учащимся предлагается ответить на ряд вопросов, выполнить задания и заполнить таблицу (№1"Сравнительная характеристика кислородосодержащих соединений"), используя наглядные пособия - шаростержневые молекулы этанола, этаналя. Возможный вариант заполнения приведен в приложении №1а. Параллельно с беседой заполняется интерактивная таблица. Фронтальная беседа (вопросы и задания): 1. Какие общие формулы кислородосодержащих соединений вам известны? 2. Как называются эти классы соединений? 3. Каковы их отличительные признаки в названии? 4. Каковы функциональные группы? 5. Какие виды изомерии характерны для данных вам классов органических веществ? /Заполняется таблица в ходе фронтальной беседы/ Сейчас таблица заполнена практически полностью, но в оставшейся пустой ее части содержится самая важная, новая для нас информация. И чтобы перейти к ней, давайте выведем формулу кислородосодержащих соединений по массовой доле элемента в веществе и относительной плотности. Задача. К какому классу органических веществ относится полученное соединение? 3-5. Усвоение новых знаний, первичное закрепление полученных знаний, первичная проверка понимания учащимися нового материала. Цель: сообщения учащимися нового материала. Проверка восприятия, осмысления, устранение существенных пробелов, организация деятельности по применению изученного материала. Лекция с элементами фронтальной беседы, использование мультимедийного проектора. Понятие о карбоновых кислотах. Классификация карбоновых кислот а) по строению углеводородного радикала: 1) предельные НСООН (муравьиная кислота), СН3СООН (уксусная кислота), С17Н35СООН (стеариновая кислота). 2) непредельные: СН2=СН – СООН (акриловая кислота), С17Н33СООН (олеиновая кислота). 3) ароматические: О С ОН (бензойная кислота) б) по основности (количеству карбоксильных групп): 1) одноосновные: СН3СООН (уксусная кислота), С15Н31СООН (пальмитиновая кислота). 2) многоосновные: О С С ОН О (щавелевая кислота) ОН в) по количеству углеродных атомов в радикале: 1) низшие (до С10), 2) высшие (свыше С10). Общая формула кислот R-(CООН)n Дайте классификацию следующим соединениям в приложении №1А. 1) 2) 4) 7) 5) 3) 6) 8) Ознакомление с карбоновыми кислотами мы начнем с самых простых - предельных одноосновных (или алкановых кислот). Их общая формула R-COOH или CnH2n+1COOH (кроме муравьиной) Предложите гомологический ряд первых шести алкановых кислот, назовите их по систематической номенклатуре НСООН – метановая кислота (муравьиная) СН3СООН – этановая кислота, уксусная С2Н5СООН – пропановая кислота, пропионовая С3Н7СООН – бутановая кислота, масляная С4Н9СООН – пентановая кислота, валериановая С5Н11СООН – гексановая, капроновая Фронтальная беседа (вопросы и задания) Вносим в таблицу №1 новые данные 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) Какова общая формула изучаемых соединений? Как называется новый класс соединения? Отличительные признаки названия (-овая кислота) Функциональная группа. Как называется вещество, имеющее формулу С4Н9СООН? Назовите предыдущий и последующий цикл. Чем являются между собой эти вещества? Какое явление называется гомологией? Использование мультимедийной приставки 9) Предложите структурную формулу вещества С4Н9СООН 10) Единственная ли это структурная формула? О каком явлении теории А.М. Бутлерова необходимо вспомнить? (изомерия) Использование мультимедийной приставки 11) Что называется изомерией? Какие виды изомерии характерны данному классу? (занести в таблицу №1) 12) Каково значение теории Бутлерова? (объясните причины многообразия органических веществ (гомология - качественный состав, изомерия количественный состав)) 13) Записать алгоритм названия кислот. Вывод: 1) На какое положение теории Бутлерова мы опирались в работе? Почему? 2) Каковы причины многообразия органических соединений? Сообщения учащихся: «Применение карбоновых кислот в медицине» I. Аспирин начали использовать как лекарство в 1899 г. Его именуют, используя современную химическую номенклатуру, ацетилсалициловой кислотой: По структуре это один из наиболее простых препаратов; его широко применяют как болеутоляющее, жаропонижающее, противовоспалительное и противоревматическое средство. Интересно, что это лекарство несколько замедляет процесс свертывания крови. Этим нередко пользуются врачи для предотвращения образования тромбов после операций, а также при нарушении мозгового кровообращения. Хорошо, когда кровь свертывается, но страшно, если этот процесс идет в кровеносном сосуде, угрожая его закупоркой. Ацетилсалициловая кислота регулирует в известной мере синтез в тканях физиологически активных соединений, называемых простагландинами. Они влияют на обмен веществ и управляют многими функциями организма. Именно замедлением образования простагландинов объясняют способность аспирина укрощать воспалительные процессы и тормозить образование тромбоцитов. Однако эти свойства медикамента могут вызвать и неприятные последствия в случае приема в больших дозах. Так, например, способность сдерживать свертывание крови может вызвать... развитие кровотечений. Избыток аспирина способствует появлению язвы желудка и внутренних кровоизлияний из-за раздражения слизистой оболочки. Ведь сам аспирин — кислота, а при разложении его в желудке появляется дополнительно и уксусная кислота. II. В руках умелого врача разнообразные витамины — могучее средство укрепления организма, повышения общего тонуса, сопротивления заболеваниям. В наши дни трудно поверить, что всего сто лет назад авитаминозы, цинга были причиной многочисленных смертей не только в бедных хижинах, но и во дворцах правителей. Сытная, изысканная пища богатых была нередко лишена самого необходимого—витамина С. (α-аскорбиновая кислота) Сейчас нет надобности в особой рекламе витаминов: их принимают практически все, и иногда в дозах, более чем необходимых. Вот парадокс: человек, глотающий походя, как конфетки, витамин С с глюкозой... может заболеть цингой! Известно, что для нормального существования нам необходима вполне определенная доза витамина С, а если его окажется значительно больше, чем нужно, то в организме усилится синтез соединений, разрушающих избыток витамина. Под их сокрушающим действием расщепится и витамин С, необходимый для нормального обмена веществ, а незадачливый любитель этого витамина может испытать то же, что и моряк, находящийся в дальнем плавании лет 200—300 тому назад. III. Вот еще один витамин— РР, или никотиновая кислота. Хотелось бы сразу предупредить: это вовсе не означает, что курящие получают этот витамин, вдыхая табачный дым. Просто название препарата связано с тем, что впервые его создали при окислении никотина— токсичного вещества, входящего в состав табачных листьев. Близок по строению и свойствам к никотиновой кислоте и никотинамид, который поэтому тоже называют витамином РР. ' Никотиновая кислота — это одно из средств управления обменом веществ. Есть у нее, однако, кратковременное побочное действие. Принятая натощак, она на 10—15 мин заставляет краснеть лицо, руки и шею, к голове приливает кровь. Поэтому витамин РР рекомендуют принимать после еды. Учащимся предлагается выполнить задания практикума (см. приложение № 2,3) Выбор заданий двухуровневый, вписать в таблицу. Подведение итогов урока: Цель: Дать общую характеристику работы класса, показать успешность урока, вскрыть недостатки и указать пути их устранения. Итог урока: Обобщив знания по кислородосодержащим соединениям, мы пришли к выводу о том, что существует множество соединений. Из большого количества этих органических соединений мы изучаем лишь незначительную часть, но мы выделили: спирты, альдегиды, карбоновые кислоты. Узнали их функциональные группы, которые оказывают непосредственное влияние на свойства веществ. Расширили представления о причинах многообразия органических веществ и особенностях их строения, продолжили формирования умений по составлению молекулярных и структурных формул соединений различных классов, правила названия веществ по систематической номенклатуре. Оценки: Учитель благодарит учащихся за урок, отмечает работу наиболее активных учащихся, выставляет им оценки. 1. Информация о домашнем задании. Цель: Дать задание, которое способствует повышению обученности, повышает интерес к химии, проинструктировать учащихся о его выполнении. Д/з: Доделать творческое задание практикума (приложение №3) ПРИЛОЖЕНИЕ №3 Фамилия. Имя_______________________________________________________ Практикум по теме «Строение, изомерия и номенклатура кислородосодержащих органических соединений». ТВОРЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ. Требование:1.1, 1.5, 1.7, 2.2, 2.10, 3.2, 4.7, 5.5, 5.13. 1.Определите принадлежность веществ к определенному классу кислородосодержащих соединений. 2.Назовите вещества по систематической номенклатуре. 3.Определите среди них гомологи и изомеры. 4.К любому кислородосодержащему соединению (по выбору) напишите 1-2 (базовый уровень) или 3-4 (уровень повышенной сложности) изомера и гомолога. Назовите их. СН3 1) СН2 – (СН2)2 – СН3 | OH | 2) СН3 – С – СOН | СН3 СН3 | 4) СН3 – С – СН2– СOOН | СН3 5) СН3 – СН – СН2– СН3 | OH 7) C2H5 – O – CH3 8) CH3 – (CH2)2 – COOH O || 10) СН3 – С – СН2– СН3 11) CH3 – (CH2)3 – COH СН3 | 3) СН3 – СH – СOН СН3 | 6) СН3 – СН – (СН2)2 – СOOН 9) CH3 – CH2 – CH2 – OH