Конспект уроку «Теорія хімічної будови органічних сполук» з хімії для 10 класу
- Тип
- Конспект уроку
- Клас
- 10 клас
- Предмет
- Хімія
- Етапів
- 7
- Тривалість
- 45 хв
Файл для друку: хід уроку, завдання з відповідями, безпека.
- PDF для друку
- Нотатки для вчителя
- Тести класу за посиланням у кабінеті
- Свій PDF або Word стає інтерактивним уроком
Кабінет вчителя безкоштовний, картку не питаємо.
Конспект розрахований на 45 хвилин. У ньому є три активності під час вивчення нового, чотири завдання для закріплення й три демонстрації; слайдів немає, достатньо сторінок підручника та проєктора. Учитель може провести урок за наведеним хронометражем, а учень скористатися відповідями для самоперевірки.
Мета уроку
Знаннєві
- Учень або учениця записує три основні положення теорії будови органічних сполук.
- Називає ізомерами речовини з однаковим складом молекул і різною будовою та наводить приклад.
Діяльнісні
- Записує скорочені структурні формули етилового спирту й диметилового етеру та порівнює порядок сполучення атомів.
- За спостереженням і даними підручника порівнює агрегатний стан ізомерів та пояснює відмінність їхніх властивостей.
- Порівнює дві скорочені структурні формули C₄H₁₀ і перевіряє за ними склад молекул та валентність Карбону.
Ціннісні
- Оцінює в письмовій відповіді, чи можна передбачити агрегатний стан речовини лише за її молекулярною формулою, і обґрунтовує висновок прикладом ізомерів.
- Дотримується правил безпеки під час показу закритого зразка етилового спирту та називає дію в разі випадкового потрапляння рідини на шкіру.
Проблемне питання уроку
Як дві речовини з однаковою молекулярною формулою C₂H₆O можуть бути за звичайних умов одна газом, а друга рідиною?
Базові поняття і терміни
хімічна будова, валентність, молекулярна формула, структурна формула, ізомери, ізомерія, структурна ізомерія.
Міжпредметні зв'язки
- Історія, внесок Кекуле, Купера й Бутлерова у створення теорії в 1858–1861 роках
- Фізика, агрегатний стан і температура кипіння як фізичні властивості, за якими на уроці порівнюють ізомери
Обладнання та реактиви
- Підручник Попеля і Криклі для 10 класу, с. 6, 8, 11–14
- Проєктор із зображенням моделей молекул зі с. 13 підручника
- Заздалегідь підготовлена, герметично закрита прозора пляшечка з невеликою кількістю етилового спирту та чіткою етикеткою, лише для показу вчителем
- Аркуш побутового паперу, склянка з водою та піднос для показу вчителем
- Підготовлена віртуальна модель молекул етилового спирту й диметилового етеру
- Зошити та картки з порожньою таблицею порівняння
- Окремі друковані картки-опори для учнів, яким потрібна допомога. На кожній надруковано кроки порівняння пар формул із розділу диференціації
Демонстрації
Показ герметично закритої прозорої пляшечки з етиловим спиртом. Крізь стінку видно рідину; учні читають назву на етикетці. Пляшечку не відкривають.
Учитель на підносі змочує край аркуша побутового паперу водою. Учні спостерігають зміну його вигляду та обговорюють, чи можна за виглядом паперу встановити будову молекул целюлози, згаданої в підручнику на с. 8.
Віртуальне зіставлення моделей етилового спирту й диметилового етеру. Видно однакову кількість атомів кожного елемента, але різний порядок їх сполучення.
Безпека
- Пляшечку з етиловим спиртом тримає тільки вчитель. Її не відкривають; рідину заборонено куштувати, нюхати зблизька або підносити до джерела вогню. Відкритого вогню під час показу немає.
- Якщо рідина випадково потрапила на шкіру, місце контакту промивають водою та одразу повідомляють учителя. Якщо вона потрапила в очі, їх негайно промивають водою й звертаються по медичну допомогу.
- Папір змочує водою тільки вчитель, над підносом. Воду після показу прибирають із робочого місця.
- Натрій у кабінеті не використовують. Згадану в підручнику відмінність його взаємодії зі спиртом і етером обговорюють лише за текстом.
Що відкриває безкоштовний кабінет
З PDF або Word в інтерактивний урокЗавантажте свій файл із завданнями, кабінет перетворить його на онлайн-тест з автоперевіркою.
Конструктор тестів за 5 хвилинСкладіть тест із власних запитань і видайте класу за посиланням.
Автоперевірка та журнал класуУчні проходять без реєстрації, результати й типові помилки класу в одному місці.
Матеріал на запит позачерговоПотрібна тема, якої немає на сайті? Замовте, зробимо для вас безкоштовно.Картку не питаємо, реєстрація за дві хвилини.
Структура уроку
- Організаційний момент, 1 хв
- Актуалізація, 5 хв
- Мотивація, виставка побутових об’єктів і проблемне питання, 3 хв
- Вивчення нового, 21 хв
- Закріплення, 9 хв
- Рефлексія, 4 хв
- Домашнє завдання, 2 хв
Хід уроку
Організаційний момент — 1 хв
Учитель: Вітає клас, пропонує відкрити зошити та перевіряє готовність до роботи.
Учні: Готують зошити й підручники.
Зміст етапу
«Пригадайте попередній урок про органічні сполуки. Сьогодні з’ясуємо, чому знання складу молекули не завжди достатньо, щоб описати речовину». Учні відкривають зошити.
Актуалізація — 5 хв
Учитель: Проводить мозковий штурм за § 1, с. 6. Зачитує п’ять запитань і просить кожного записати короткі відповіді одним рядком; наприкінці швидко звіряє їх із класом.
Учні: Кожен самостійно записує п’ять коротких відповідей, потім звіряє їх.
Зміст етапу
«Яка валентність Карбону в органічних сполуках?» Чотири. «Які зв’язки можуть утворювати між собою атоми Карбону?» Прості, подвійні й потрійні. «Якими бувають відкриті карбонові ланцюги?» Нерозгалуженими й розгалуженими. «Як називають замкнений ланцюг?» Циклом. «Чому органічних речовин так багато?» Атоми Карбону утворюють різні зв’язки й ланцюги різної будови. Учитель підсумовує, що саме різні способи сполучення атомів знадобляться сьогодні.
Мотивація — 3 хв
Учитель: Влаштовує виставку побутових об’єктів. Показує закриту пляшечку з етиловим спиртом і сухий аркуш паперу, а також зображення моделей зі с. 13. Досліду на цьому етапі не проводить. Ставить проблемне питання й залишає його на дошці до кінця уроку.
Учні: Розглядають предмети й зображення, пропонують перші пояснення без оцінювання їх правильності.
Зміст етапу
«Перед вами пляшечка з рідиною та етикеткою з написом Етиловий спирт і аркуш паперу. У підручнику зображено ще одну речовину з такою самою молекулярною формулою, як у спирту, C₂H₆O. Як дві речовини з цією формулою можуть бути за звичайних умов одна газом, а друга рідиною?» Можливе припущення учнів полягає в тому, що треба порівняти будову молекул.
Вивчення нового — 21 хв
Учитель: Організовує три послідовні активності. За 7 хвилин спрямовує читання с. 6 та § 2, с. 11–12, і перевіряє короткий запис положень теорії. За 8 хвилин допомагає парам заповнити таблицю за с. 13–14. За 6 хвилин показує закриту пляшечку, змочує водою край аркуша паперу й демонструє віртуальні моделі. Ставить запитання про спостереження та збирає висновки.
Учні: Індивідуально виписують три положення теорії та способи добування органічних речовин; у парах заповнюють таблицю; під час демонстрацій записують спостереження і висновок.
Зміст етапу
Активність 1. Учні записують три положення теорії. «Як, за с. 6, отримують органічні речовини?» Їх добувають із горючих копалин, виділяють із рослин, синтезують у хімічних лабораторіях і виробляють на заводах. «Прочитайте § 2, с. 11–12. У якому порядку сполучені атоми в молекулі? Від чого залежать властивості речовини? Чи впливають атоми й групи атомів один на одного?» Атоми сполучені в певному порядку відповідно до валентності; властивості залежать від складу й будови; атоми та групи атомів зазнають взаємного впливу. «Хто оприлюднив важливі твердження, що стали основою теорії, у 1858–1861 роках?» Кекуле, Купер і Бутлеров. Учитель додає, що в 1823 році Ю. Лібіх відкрив явище ізомерії (с. 14). Активність 2. Учні заповнюють таблицю з графами «Речовина», «Скорочена структурна формула», «Стан за звичайних умов», «Температура кипіння». «За § 2, с. 13–14, порівняйте етиловий спирт і диметиловий етер. Що спільного в їхньому складі та що відрізняється в будові?» Етиловий спирт, CH₃–CH₂–OH, є рідиною з температурою кипіння +78,3 °C; диметиловий етер, CH₃–O–CH₃, є газом з температурою кипіння −23,7 °C. Обидві речовини мають формулу C₂H₆O, але атоми сполучені в різному порядку. Це структурні ізомери. Активність 3. Учні записують спостереження та висновок. «Що видно крізь стінку закритої пляшечки?» Видно рідину. Учитель змочує край паперу водою. «Що змінилося? Чи можна за виглядом паперу, який містить целюлозу (с. 8), або за виглядом рідини встановити будову їхніх молекул?» Папір намок, але сам вигляд матеріалів не дає змоги встановити будову молекул. «Порівняйте віртуальні моделі. З якими атомами сполучений атом Оксигену в кожній молекулі?» У спирті з атомом Карбону й атомом Гідрогену, в етері з двома атомами Карбону. Отже, різна будова пов’язана з різними властивостями. Лише за формулою C₂H₆O не можна однозначно визначити агрегатний стан. Згадану в підручнику взаємодію етилового спирту з натрієм обговорюють лише за текстом, без досліду.
Закріплення — 9 хв
Учитель: Роздає чотири завдання, відводить час на самостійну роботу та проводить коротку взаємоперевірку. Учням, яким потрібна допомога, видає окрему картку-опору з надрукованими кроками. Тим, хто впорався раніше, пропонує додаткове завдання.
Учні: Виконують чотири завдання в зошиті, за потреби користуються карткою-опорою, звіряють відповіді з однокласником.
Рефлексія — 4 хв
Учитель: Повертає клас до проблемного питання на дошці. Просить написати лише відповідь на нього; решту обговорює усно.
Учні: Письмово відповідають на проблемне питання, потім усно називають висновок уроку.
Домашнє завдання — 2 хв
Учитель: Називає базове завдання та завдання за вибором, уточнює, де знайти потрібні сторінки.
Учні: Записують домашнє завдання, за потреби ставлять уточнювальне запитання.
Завдання для закріплення
1. Упізнайте ізомери серед наведених пар формул: CH₃–O–CH₃ і CH₃–CH₂–OH; CH₄ і C₂H₆. Поясніть вибір одним реченням.
Відповідь
Ізомерами є CH₃–O–CH₃ і CH₃–CH₂–OH. Обидві сполуки мають молекулярну формулу C₂H₆O, але різну будову.
2. Сформулюйте положення теорії, яке пояснює, чому ці ізомери мають різні властивості.
Відповідь
Властивості органічних речовин залежать не лише від складу, а й від будови їхніх молекул.
3. Порівняйте етиловий спирт і диметиловий етер за агрегатним станом за звичайних умов та температурою кипіння. Чи можна визначити ці властивості лише за формулою C₂H₆O?
Відповідь
Етиловий спирт є рідиною з температурою кипіння +78,3 °C, диметиловий етер є газом з температурою кипіння −23,7 °C. Лише формули складу недостатньо, бо вона не показує будову.
4. Для формули C₄H₁₀ наведено два варіанти: CH₃–CH₂–CH₂–CH₃ і CH₃–CH(CH₃)–CH₃. Перевірте склад кожної молекули й поясніть, чи є ці речовини ізомерами.
Відповідь
Обидві молекули містять чотири атоми Карбону й десять атомів Гідрогену. Карбоновий ланцюг першої нерозгалужений, другої розгалужений. Це структурні ізомери.
Диференціація
Сильним: Додатково складіть і порівняйте скорочені структурні формули двох ізомерів пентану C₅H₁₂ з нерозгалуженим і розгалуженим ланцюгами. Перевірте чотиривалентність атомів Карбону. Для самоперевірки використайте CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–CH₃ і CH₃–CH(CH₃)–CH₂–CH₃. Матеріал для опрацювання, Савчин, с. 18.
Підтримка: Учням, яким потрібна допомога, видайте окрему друковану картку-опору. Надрукуйте на ній такі кроки для кожної пари формул: 1. Полічіть окремо атоми кожного елемента в обох формулах. 2. Якщо склад різний, зупиніться. 3. Якщо склад однаковий, порівняйте, з якими атомами сполучений кожний атом. 4. Перевірте висновок за означенням ізомерів. Для самостійного тренування порівняйте CH₃–CH₂–CH₃ і CH₃–CH₂–CH₂–CH₃. Спочатку полічіть атоми кожного елемента, а потім зробіть висновок, чи можуть ці речовини бути ізомерами.
Домашнє завдання
Базове: Прочитати § 2, с. 11–14, виконати № 10 після параграфа. Для самоперевірки в № 10 слід обрати склад молекули, послідовність сполучення атомів у ній та розміщення атомів у просторі.
За вибором: За вибором виконати № 9 після § 2. Підготувати коротке повідомлення про одного з українських учених, названих на с. 12. У повідомленні вказати ім’я вченого й поставити одне запитання про його працю для подальшого пошуку; не приписувати йому відкриттів, яких немає у використаних джерелах.
Рефлексія
Прийом «Повернення до запитання». Письмово учні відповідають лише на проблемне питання. Очікувана відповідь. «Формула C₂H₆O показує склад двох речовин, але не показує порядку сполучення атомів. Етиловий спирт і диметиловий етер є структурними ізомерами. За звичайних умов перший є рідиною, другий є газом». Усно кілька охочих називають термін «ізомерія» та положення теорії, яке використали.
Історична довідка
У 1823 році Ю. Лібіх відкрив явище ізомерії (с. 14). У 1858–1861 роках Кекуле, Купер і Бутлеров незалежно оприлюднили твердження, що стали основою теорії будови органічних сполук (с. 11).
Місце уроку в темі
Попередній урок: Органічні сполуки, чотиривалентність Карбону, види карбонових ланцюгів і класифікація речовин за § 1.
Наступний урок: Складання структурних формул ізомерів і визначення їх кількості.
Часті запитання
Які основні положення теорії будови органічних сполук?
Атоми в молекулі сполучені в певному порядку відповідно до їхньої валентності. Властивості речовини залежать не лише від складу, а й від будови молекули; атоми та групи атомів у ній зазнають взаємного впливу.
Що таке ізомери простими словами?
Ізомери мають однаковий склад молекул, але різну будову. Наприклад, етиловий спирт і диметиловий етер мають молекулярну формулу C₂H₆O, проте атоми в їхніх молекулах сполучені в різній послідовності.
Чому етиловий спирт і диметиловий етер мають різні властивості?
За однакового складу молекул порядок сполучення атомів у цих речовин різний. Тому за звичайних умов етиловий спирт є рідиною, а диметиловий етер є газом.
Що таке структурна ізомерія?
Структурною називають ізомерію, пов’язану з різною послідовністю сполучення атомів у молекулах або різним розміщенням кратних зв’язків. Етиловий спирт і диметиловий етер є структурними ізомерами.
Хто заклав основи теорії будови органічних сполук?
У 1858–1861 роках важливі твердження, що стали основою теорії, незалежно оприлюднили Фрідріх Август Кекуле, Арчибальд Купер і Олександр Бутлеров. Бутлеров також пояснив явище ізомерії та експериментально довів існування ізомерів.
Чому одна молекулярна формула може належати різним речовинам?
Молекулярна формула показує склад, але не порядок сполучення атомів. Якщо атоми можна сполучити по-різному без порушення їхньої валентності, утворюються речовини-ізомери.
Джерела
- Попель, Крикля. Хімія, 10 клас, 2018, с. 5–14
- Савчин. Хімія, 10 клас, с. 16–18
- Ярошенко. Хімія, 10 клас, 2018, с. 12–13
Не знайшли потрібну тему?
Напишіть предмет, клас і тему. Зробимо матеріал для вас позачергово, безкоштовно, і повідомимо, коли він буде готовий.
Далі відкриється безкоштовна реєстрація кабінету вчителя, запит збережеться автоматично.
Створіть кабінет і проводьте тести з класом за посиланням
Перевірка автоматична, результати всього класу в одному місці, готові контрольні з 10 предметів, конструктор завдань і перетворення PDF або Word на інтерактивний урок. Потрібної теми немає? Зробимо на запит.
