Решение экспериментальных задач по органической химии

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 336
НЕВСКОГО РАЙОНА
Решение экспериментальных задач
по органической
химии
разработка урока по химии
для 11 класса
Образовательные технологии:
беседа , самостоятельная работа обучающихся , технология проблемного
обучения
,
технология критического мышления
,
технология практико-
ориентированного обучения , информационно-коммуникационные технологии ,
здоровьесберегающие технологии
Разработал:
Самохвалов Андрей Сергеевич ,
учитель химии и биологии
ГБОУ СОШ № 336 Невского района
Санкт-Петербург
2013 год
Тема урока: "Решение экспериментальных задач по органической химии".
Вид урока: урок изучения нового материала.
Форма урока: урок применения знаний.
Цели урока:
1). Закрепить и применить знания курса химии в области химических свойств органических соединений.
2). Оценить уровень овладения экспериментальными умениями.
Задачи урока:
1). Образовательные:
а). научить учащихся применять знания по качественному анализу на распознавание органических веществ;
б). научить учащихся составлять уравнения химических реакций по качественному распознаванию
органических веществ.
2). Развивающие:
а). развивать умения учащихся выполнять конкретные задания по органической химии;
б). формировать умения у учащихся извлекать информацию при слушании , умения повторять за учителем
практические действия.
3). Воспитательные:
а). воспитывать у учащихся аккуратность и чёткость при выполнении экспериментального анализа и
составлении уравнений химических реакций по распознаванию органических соединений;
б). способствовать воспитанию экологической грамотности как основы экологической культуры и здорового
образа жизни.
Средства обучения: учебник О. С. Габриеляна , Г. Г. Лысовой Химия. 11 класс. – М.: Дрофа , 2012;
интерактивная доска , проекционная система для демонстрации слайдов (цитат , рисунков , записей ,
уравнений химических реакций); инструкции по работе; карточки с качественными реакциями.
Оборудование: лабораторное оборудование: химические подносы , лабораторные штативы с пробирками ,
пробиркодержатели , спиртовки , химические стаканы , спички.
Реактивы (растворы): растворы фенола [C6H5OH] , уксусной кислоты [CH3COOH] , толуола [C6H5CH3] ,
крахмала [(C6H10O5)n] , гидроксида натрия [NaOH] , сульфата меди (II) [CuSO4] , йода [I2] , перманганата
калия [KMnO4] , хлорида железа (III) [FeCl3] , аммиачного раствора оксида
серебра (I) [Ag2O] , стеарата
натрия [C17H35COONa] , белка , карбоната натрия [Na2CO3] , концентрированной азотной кислоты [HNO3 (конц.)]
, фенолята натрия [C6H5ONa] , этилата натрия [C2H5ONa] , ацетата натрия [CH3COONa] , глицерина [CH2OH ‒
CHOH ‒ CH2OH] , этанола [C2H5OH] , глюкозы [C6H12O6] ;
полоски жёлтой индикаторной бумаги.
Тип урока: комбинированный с использованием технологии критического мышления.
Форма работы с учащимися: фронтальная , индивидуальная.
Методы обучения: практико-ориентированный (химический эксперимент) , презентация нового материала ,
словесный , наглядный.
Методы контроля и самоконтроля: устный , письменный , наблюдение.
Методы организации и осуществления учебно-познавательной деятельности: репродуктивный ,
самостоятельная работа , химический эксперимент.
Планируемые результаты (учащиеся должны):
а). знать: правила по технике безопасности при работе с химическими веществами и оборудованием в
химическом кабинете ; классификацию органических веществ ; химические свойства и способы получения
органических веществ ; качественные реакции на распознавание органических веществ ; признаки ,
сопровождающие протекание химических реакций; некоторые экологические аспекты по охране здоровья ,
природы и утилизации отработанных реактивов;
б). уметь: работать с лабораторным оборудованием и реактивами; грамотно составлять уравнения
химических реакций и выстраивать чёткую последовательность при качественном анализе органических
веществ; наблюдать и делать выводы.
Образовательные технологии: беседа , самостоятельная работа обучающихся , технология проблемного
обучения , технология критического мышления , технология практико-ориентированного обучения ,
информационно-коммуникационные технологии , здоровьесберегающие технологии.
План хода урока:
I. Организационный момент (оформление доски перед уроком , организация внимания всех
учащихся).
II. Подготовка учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала
(вступительное слово для установления понимания актуальности выбранной темы , осознание
поставленных целей урока).
Действия учителя
После того как все учащиеся приготовятся к уроку , учитель
здоровается с классом , даёт разрешение учащимся садиться.
Вступительное слово учителя.
Сегодня на уроке вы должны применить теоретические знания и
умения для решения практических задач. Знаний у вас
достаточно , чтобы применять их для решения реальных задач
повседневной жизни и доказать , что вы умеете
ориентироваться в полученной информации , обращаться с
веществами , окружающими вас в быту.
Вспомним правила работы с веществами и оборудованием
(учитель проводит инструктаж по технике безопасности).
Затем на Интерактивной доске на слайде 1 учитель
демонстрирует учащимся тему урока и цели урока.
Действия учащихся
Учащиеся готовятся к уроку.
Учащиеся внимательно слушают учителя , смотрят на
демонстрацию слайдов , думают , отвечают на вопросы с м
(устно).
Слайд 1
Затем учитель обращается к классу.
Товарищи учащиеся! Мы с вами за 1.5 года или даже большее
количество времени в старшей школе изучили много различных
тем , терминов , некоторые из которых я сегодня написал на
доске. Посмотрите ещё раз , пожалуйста , на наши сегодня тему
урока и цели урока , подумайте и назовите мне , какие из
перечисленных на доске тем и терминов (смотрите на слайде 2)
, изученных вами ранее , вы сегодня можете и должны
применить и для каких целей мы их сегодня применим на
уроке?
Слайд 2
Учитель хвалит учащихся за их ответы и затем снова
обращается к классу: "Что значит решение экспериментальных
задач?"
Вопрос учителя к классу: "Какие вы знаете признаки ,
сопровождающие протекание химических реакций?"
Предполагаемые ответы учащихся.
Сегодня на уроке , согласно теме и целям , мы применим
следующие темы и термины:
1). органическая химия [мы её изучаем в настоящее время
Учитель снова хвалит учащегося (учащихся).
2). качественные реакции [по ним мы будем распознавать
вещества];
3). органические вещества [мы их будем применять сегодн
уроке];
Акцентирование внимания учащихся.
Учитель демонстрирует слайды 3 , 4 , 5 , 6
одновременно проводит беседу с классом.
Слайд 3
и
4). признаки химических реакций [по ним мы будем опреде
вещества];
5). функциональные группы [по ним мы будем отличать
вещества].
Слайд 4
Слайд 5
Предполагаемый ответ.
Слайд 6
Это означает , что с помощью качественных реакций на
органические вещества мы по признакам протекания
химических реакций определим сами вещества.
Предполагаемый ответ.
Признаки , сопровождающие протекание химических реакц
1). выделение или поглощение теплоты (иногда и света);
2). изменение окраски веществ;
3). выпадение или растворение осадка;
4). появление или исчезновение запаха;
5). выделение или поглощение газа;
6). появление или исчезновение звука;
7). механическое движение.
Учащиеся внимательно слушают учителя , смотрят на
демонстрацию слайдов и если что не понятно , задают вопр
учителю.
III. Овладение содержанием учебного материала (усвоение учащимися новых знаний).
Действия учителя
Учитель ставит учебную проблему , решает её и активизирует
деятельность учащихся при проведении экспериментального
анализа.
Задание.
В 4 пронумерованных пробирках выданы бесцветные
разбавленные растворы веществ: фенола [C6H5OH] , уксусной
кислоты [CH3COOH] , толуола [C6H5CH3] , крахмала [(C6H10O5)n].
Нужно распознать с помощью качественных реакций , в какой
из пробирок находится каждое из заданных веществ.
Решение
1). В 4 рабочие пробирки с исходными растворами веществ
добавим раствор хлорида железа (III) [FeCl3].
В той из пробирок , в которой образуется прозрачный
фиолетовый раствор фенолята железа (III) , находится раствор
фенола:
3C6H5OH
+
фенол
соляная
железа (III)
FeCl3 →
(C6H5O)3Fe
хлорид
+
3HCl
фенолят железа (III)
кислота
В той из пробирок , в которой образуется прозрачный раствор
красного цвета ацетата железа (III) , находится раствор
уксусной кислоты:
Действия учащихся
Учащиеся внимательно слушают учителя , наблюдают за
последовательностью химического эксперимента при
качественном анализе распознавания заданных растворов
органических веществ , конспектируют сам анализ
распознавания (записывают уравнения химических реакци
выводы , подписывают названия всех веществ) , при
необходимости задают учителю вопросы.
3CH3COOH + FeCl3 → (CH3COO)3Fe + 3HCl
уксусная кислота
(III)
соляная
хлорид
ацетат железа
железа (III)
кислота
В оставшихся двух других пробирках изменений не
наблюдается.
2). В 2 рабочие пробирки с оставшимися исходными растворами
веществ (крахмалом , толуолом) добавим несколько капель
йода.
В той из пробирок , в которой образуется синее окрашивание
полученного раствора , находится раствор крахмала
[(C6H10O5)n].
В оставшейся пробирке изменений не наблюдается.
3). Чтобы убедиться , что оставшееся
вещество – раствор
толуола [C6H5CH3] , добавим в рабочую пробирку с ним раствор
перманганата калия и нагреем на пламени спиртовки. По
обесцвечиванию малиновой окраски перманганата калия мы
убеждаемся в этом:
t ºC
C6H5CH3 +
3[O]
толуол
кислота
→
С6H5COOH
+
перманганат
вода
H2O
бензойная
калия
Таким образом , с помощью качественных реакций и в
определённой последовательности мы произвели анализ
распознавания растворов заданных органических веществ.
Ответ: 1 - C6H5OH;
3 - C6H5CH3;
2 - CH3COOH;
4 - (C6H10O5)n.
IV. Проверка понимания учащимися нового материала.
Действия учителя
Учитель устно проводит инструктаж по правилам техники
безопасности при работе в химическом кабинете , при
работе с реактивами и оборудованием.
Затем один из учащихся выходит к доске и по учебнику О. С.
Габриеляна выполняет упражнение 1 на странице 357 ,
проводит за демонстрационным столом качественный анализ
органических веществ обдуманно , в правильной и
определённой последовательности.
Учитель ставит на демонстрационный стол
4 пробирки с
заданными растворами , необходимые реактивы-осадители и
оборудование.
Действия учащихся
Один из учащихся выходит к доске.
Задание 1:
упр. 1 на стр. 357.
В 4 пронумерованных пробирках выданы бесцветные раств
веществ: этанола [C2H5OH] , уксусной кислоты [CH3COOH]
глюкозы [C6H12O6] , глицерина
[CH2O
CHOH ‒ CH2OH].
Нужно распознать с помощью качественных реакций , в ка
из пробирок находятся водные растворы этих веществ.
Учитель хвалит и благодарит учащегося за работу , разрешает
сесть ему за его рабочее место.
Решение
Предполагаемый ход анализа распознавания.
1). В 4 рабочие пробирки с исходными растворами веществ
опустим по полоске жёлтой индикаторной бумажки.
В той из пробирок , в которой бумажка окрасится в красны
цвет , находится раствор уксусной кислоты [CH3COOH].
В оставшихся других трёх пробирках изменений не
наблюдается.
2). В 3 рабочие пробирки с оставшимися исходными раство
веществ (этанолом , глюкозой , глицерином) добавим
аммиачный раствор оксида серебра (I) и нагреем.
В той из пробирок , на стенках которой образуется зеркаль
налёт , находится раствор глюкозы:
t ºC
C6H12O6 +
глюкоза
серебряный
серебра (I)
Ag2O
→
C6H12O7 +
оксид
кислота
2Ag↓
глюконовая
зеркальный налёт
В оставшихся двух других пробирках изменений не
наблюдается.
3). В 2 рабочие пробирки с оставшимися исходными раство
(этанолом , глицерином) добавим голубой студнеобразный
осадок гидроксида меди (II).
В той из пробирок , в которой образуется прозрачный
фиолетовый раствор глицерата меди (II) , находится раство
глицерина:
CH2 ‒ OH
|
2CH ‒ OH
+
Cu(OH)2↓
|
→
гидроксид меди (II)
CH2 ‒ OH
глицерин
CH2 ‒ O ‒
|
→
‒ O ‒ CH2
Cu |
CH ‒ O ‒
‒ O ‒ CH
|
+
2H2O
|
CH2 ‒ OH
вода
HO ‒ CH2
глицерат меди (II)
В оставшейся пробирке изменений не наблюдается.
4). Чтобы убедиться , что в оставшейся исходной пробирке
находится раствор этанола [C2H5OH] , добавим в рабочую
пробирку с ним металлический натрий.
По выделяющемуся белому дыму газа водорода мы убежда
в этом [данный опыт не демонстрируется , так как он химич
небезопасен]. Записываем уравнение реакции:
2C2H5OH
+
2Na
этанол
водород
→
2C2H5ONa
натрий
+
H2↑
этилат натрия
Таким образом , с помощью качественных реакций и в
определённой последовательности мы произвели анализ
распознавания растворов заданных органических веществ.
Ответ: 1 - C2H5OH;
3 - C6H12O6;
|
2 - CH3COOH;
4 - CH2 ‒ OH
CH ‒ OH
|
CH2 ‒ OH .
Все остальные учащиеся наблюдают за ходом эксперимента
составляют уравнения химических реакций самостоятельн
пишут выводы и , если что не понятно , задают вопросы.
V. Закрепление знаний содержания учебного материала.
Действия учителя
Один из учащихся выходит к доске и по учебнику О. С.
Габриеляна выполняет упражнение 5 на странице 358 ,
проводит за демонстрационным столом качественный анализ
органических веществ обдуманно , в правильной и
определённой последовательности.
Учитель ставит на демонстрационный стол
3 пробирки с
заданными растворами , необходимые реактивы-осадители и
оборудование.
Учитель хвалит и благодарит учащегося за работу , разрешает
сесть ему за его рабочее место.
Действия учащихся
Один из учащихся выходит к доске.
Задание 2:
упр. 5 на стр. 358.
В 3 пронумерованных пробирках выданы бесцветные раств
веществ: стеарата натрия (мыла) [C17H35COONa] , белка ,
карбоната натрия (соды кальцинированной) [Na2CO3].
Требуется распознать с помощью одного и того же реактив
какой из пробирок находятся выданные растворы , то есть
провести качественный анализ.
Решение
Предполагаемый ход анализа распознавания.
Учитель даёт задание всему классу на письменную
самостоятельную работу на своих рабочих местах
(химические подносы с реактивами и лабораторной
посудой лежат у учащихся на партах): выполните
письменно упражнение 4 на странице 357 по учебнику О.
С. Габриеляна. Используйте для этого свои карточки с
качественными реакциями!
В 3 рабочие пробирки с исходными растворами веществ
добавим концентрированный раствор азотной кислоты [HNO
(конц.)].
В той из пробирок , в которой образуются пузырьки газа ,
выделяющиеся с шипением , находится раствор карбоната
натрия:
По завершении урока несколько человек сдадут свои
рабочие тетради на проверку учителю.
Учитель ещё раз проводит с учащимися инструктаж по
технике безопасности.
После определённого количества времени , учитель говорит:
"Товарищи учащиеся! Ваше время на выполнение
самостоятельной работы истекло. Положите ручки".
Na2CO3 + 2HNO3 → 2NaNO3 + H2O + CO2↑
карбонат
углекислый
натрия
натрия
азотная
нитрат
кислота
вод
газ
В той из пробирок , в которой образуются белые хлопья ,
находится раствор стеарата натрия (мыла):
C17H35COONa
стеарат натрия
+
HNO3 →
азотная кислота
→
C17H35COOH
+
NaNO3
стеариновая кислота
нитрат натрия
В той из пробирок , в которой образуется жёлтый осадок ,
находится раствор белка.
Таким образом , с помощью одного и того же реактиваосадителя [HNO3 (конц.)] мы провели качественный анализ
распознавание заданных растворов органических веществ.
Ответ: 1 - C17H35COONa;
2 - белок;
3 - Na2CO3.
Все остальные учащиеся наблюдают за ходом эксперимента
составляют уравнения химических реакций самостоятельн
пишут выводы и , если что не понятно , задают вопросы.
Учащиеся выполняют на своих рабочих местах задание 3
самостоятельно , всем классом , продолжая использовать д
этого свои карточки с качественными реакциями.
Задание 3: упр. 4 на стр. 357.
В 4 пронумерованных пробирках выданы бесцветные раств
веществ: фенолята натрия [C6H5ONa] , этилата натрия
[C2H5ONa] , ацетата натрия [CH3COONa] , карбоната натрия
[Na2CO3].
Требуется распознать с помощью одного и того же реактив
какой из пробирок находятся выданные растворы , то есть
провести качественный анализ.
Решение
Предполагаемый ход качественного анализа на
самостоятельной работе.
Добавим в 4 рабочие пробирки с исходными растворами
веществ концентрированный раствор азотной кислоты [HNO
(конц.)].
В той из пробирок , в которой образуется розовый раствор
запахом акварели , находится фенолят натрия:
C6H5ONa
фенолят
нитрат
натрия
натрия
+
HNO3 →
C6H5OH↓
азотная
кислота
+
NaNO3
фенол
В той из пробирок , в которой образуется запах этилового
спирта , находится этилат натрия:
C2H5ONa
+
HNO3 →
C2H5OH↑
+
NaNO3
этилат
нитрат
азотная
этиловый
натрия
натрия
кислота
спирт
В той из пробирок , в которой образуется запах уксуса ,
находится ацетат натрия:
CH3COONa + HNO3 → CH3COOH↑ + NaNO3
ацетат
нитрат
азотная
уксусная
натрия
натрия
кислота
кислота
В той из пробирок , в которой образуются пузырьки газа ,
выделяющегося с шипением , находится карбонат натрия:
Na2CO3 + 2HNO3 → 2NaNO3 + H2O + CO2↑
карбонат
углекислый
натрия
натрия
азотная
нитрат
кислота
вод
газ
Таким образом , с помощью одного и того же реактиваосадителя [HNO3 (конц.)] мы провели качественный анализ
распознавание заданных растворов органических веществ.
Ответ: 1 - C6H5ONa;
3 - CH3COONa;
2 - C2H5ONa;
4 - Na2CO3.
VI. Домашнее задание.
Действия учителя
Учитель демонстрирует учащимся домашнее задание на слайде
7 и проводит его инструктаж.
Действия учащихся
Учащиеся внимательно слушают инструктаж по домашнему
заданию , записывают домашнее задание в свои дневники
что не понятно , задают учителю вопросы.
Слайд 7
VII. Подведение итогов урока. Рефлексия.
Действия учителя
Учитель благодарит учащихся за работу на уроке , оценивает
деятельность учащихся в целом и знания отдельных учащихся.
Действия учащихся
Учащиеся внимательно слушают учителя и отвечают устно
своих мест по очереди на вопросы учителя.
Затем учитель задаёт вопросы всему классу.
Предполагаемые ответы учащихся.
1). Что сегодня происходило на уроке?
1). Сегодня на уроке мы применили и закрепили знания в
области химических свойств органических соединений ,
самостоятельно работали с химическим оборудованием и
реактивами (проводили качественный анализ органических
веществ обдуманно и в определённой последовательности)
наблюдали за химическими экспериментами и делали выво
2). Что останется у вас после сегодняшнего урока?
3). Какие умения вы сегодня приобрели?
4). Что нового сегодня вы узнали?
2). После сегодняшнего урока останутся навыки работы с
химическими реактивами , навыки на технологию в
последовательности распознавания органических веществ
способности составлять уравнения химических реакций и
делать выводы , а также экологическая грамотность.
3). Мы научились применять знания на распознавание
органических веществ по признакам протекания химически
реакций и последовательно составлять уравнения химическ
реакций по качественному распознаванию органических
веществ.
4). Сегодня на уроке мы узнали экологические проблемы ,
токсичность химических веществ , узнали то , что отработа
реактивы перед спуском в городскую систему водоотведени
сначала нейтрализуют , что качественный анализ на
распознавание органических веществ проводят обдуманно
определённой последовательности.
После того как работа учащихся на уроке будет оценена и они
ответят на вопросы , учитель ещё раз хвалит их , благодарит и
выборочно просит нескольких учащихся сдать ему на проверку
свои тетради.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.
1. Браунгарт М. , Алексеева Л. А. Как защитить себя от опасных веществ в быту? – М.: Издательство
МГУ , 2012. – 356 с. , ил.
1.
2. Габриелян О. С. , Лысова Г. Г. Химия. 11 класс: учебник для общеобразовательных учреждений.
– 8-е издание , стереотип. – М.: Дрофа , 2012. – 365 с. , ил.
1.
3. Габриелян О. С. , Лысова Г. Г. Химия. 11 класс. Настольная книга учителя. – М.: Дрофа , 2012. –
334 с. , ил.
1.
4. Назаренко В. М. Химия и экология в школьном курсе. Газета "Химия" , №21 , 2012. – 84 с.
1.
5. Сажнева Т. В. Экологическая оценка окружающей среды. Практикум. РО ИПК и ПРО , 2012. – 254
с.
1.
6. Хомченко Г. П. Пособие по химии для поступающих в ВУЗы. – 5-е издание , исправленное и
дополненное. – М.: Новая Волна , 2012. – 464 с. , ил.
1.
7. Интернет-ресурсы.