Тема: Основные положения теории строения органических соединений А.М. БутлероваДевиз урока: «Опыт – основа познания» Цели урока:образовательные: сформировать представления об основных положениях теории строения органических соединений А.М. Бутлерова и её значении.развивающие: совершенствовать умения в мыслительной и исследовательской деятельности.воспитательные: способствовать развитию навыков самостоятельного поиска знаний, формированию активной познавательной позиции.Оборудование: набор для построения моделей молекул, компьютер, мультимедийный проектор.Ход урока:Ι. Мотивационный этап ( 7-10 минут) Здравствуйте, ребята и уважаемые гости, тема нашего урока «Основные положения теории строения органических соединений А.М. Бутлерова». Ребята ответьте, пожалуйста, эта тема впервые звучит в нашей аудитории? (Да, впервые) Тогда, исходя из её формулировки, скажите, что нам предстоит выяснить? (познакомиться с основными положениями теории). Согласна. Запишите тему урока в тетрадь. Представьте себе ситуацию: перед вами в беспорядке множество деталей детского конструктора. Построить из них сразу что-либо довольно трудно. Но если вы распределите эти детали по цвету, форме, размеру и т.д., то сможете легко создать любую модель. Подобная ситуация сложилась в середине ХΙХ столетия. В органической химии был накоплен огромный экспериментальный материал, представляющий собой хаотичное нагромождение различных фактов, требующих объяснения и систематизации. Немецкий химик Фридрих Вёлер в 1835 г по этому поводу писал: " ... органическая химия в настоящее время может кого хочешь свести с ума. Она представляется мне дремучим лесом, полным чудесных вещей, огромной чащей без выхода, без конца, куда не осмеливаешься проникнуть..." Тем не менее многие ученые не оставляли надежды навести порядок. Существуют любопытные факты попыток классификации органических веществ. Юля, вам удалось отыскать такую информацию? Озвучьте её, пожалуйста, для нас. К сожалению, по мере накопления экспериментальных фактов обе теории зашли в тупик. С какими же трудностями, столкнулись учёные при создании своих теорий? Давайте их вспомним (мало ХЭ, но много соединений; наличие изомеров, разная степень окисления у углерода) Разумное объяснение этих фактов должна была дать новая теория. Существовали ли предпосылки для её возникновения? (английский учёный Эдуард Франкланд ввёл понятие – валентность; немецкий ученый Фридрих Кекуле предположил, что атомы углерода в органических соединениях всегда образуют четыре связи, т.е. четырехвалентны, Август Купер отметил, что атомы углерода могут соединяться друг с другом и образовывать цепочки). Однако всем этим учёным не удалось подняться над установленными фактами и частными выводами и предложить научную теорию. Именно критический взгляд на господствовавшие в химии представления о многообразии органических веществ, позволил русскому учёному А.М. Бутлерову стать автором такой теории. Однако, существуют непроверенные данные о том, что он работал над ней не в одиночку, а с целой группой учёных.ΙΙ. Исследовательский этап. (5-7 минут)Сегодня я предлагаю вам выступить в роли таких учёных-исследователей и самим попробовать создать теорию строения органических соединений. Тем более, что девиз нашего урока: «Опыт – основа познания». Создание теории – это поиск решения целого ряда проблем. Я предлагаю вам четыре основных, каждая группа будет работать над своей собственной. Время вашей работы 5 минут. По истечении данного срока представитель от каждой группы доложит результаты, проведенных исследований. Ι Группа. Задание 1. Рассчитайте степень окисления углерода в молекулах метана (СН4), этана (С2Н6) и пропана (С3Н8).^ Вопросы для обсуждения: 1. Какие значения степени окисления углерода у вас получились? (-4,-3,-8/3) 2. Какая должна быть степень окисления у углерода? (-4,0,+2,+4)Задание 2: Используя набор для составления моделей молекул, составьте модели молекул метана, этана, пропана. Запишите структурные формулы этих веществ.^ Вопросы для обсуждения: 1. Сколько связей у углерода в молекуле метана? а в молекулах этана, пропана? (четыре) 2. Как называется свойство атомов химических элементов, образовывать определенное количество химических связей?(валентность) 3. Какова валентность углерода в этих соединениях? (углеродчетырехвалентен) 4. В каком порядке соединены атомы в молекулах? (атомысоединены последовательно)Задание3: Для формулировки положения вставьте пропущенные слова в предложение. 1 положение: . . . в молекулах органических веществ . . . последовательно, согласно их . . . . Углерод в этих соединениях . . . .ΙΙ. Группа Задание 1: Используя набор для составления моделей молекул, составьте модели молекул метана (СН4), этана (С2Н6), пропана (С3Н8). Запишите структурные формулы этих веществ в тетрадь.Вопросы для обсуждения: 1. Одинаков ли качественный состав предложенных вам веществ?(одинаков) 2. Одинаков ли количественный состав этих веществ?(неодинаков) 3. Существуют ли сходства в строении этих веществ? (существуют) Задание 2: Сравните по таблице физические свойства метана, этана, пропана. Физические свойства Метан Этан Пропан 1. Агрегатное состояние 2. Цвет 3. Запах 4. Растворимость в воде5. Температура плавления газ без цвета без запаха плохо растворим- 182,6 газ без цвета без запаха плохо растворим- 183,3 газ без цвета без запаха плохо растворим- 187,1 ^ Вопросы для обсуждения: 1. Имеются ли сходства в физических свойствах метана, этана, пропана? (сходства имеются) 2. Как называются вещества, имеющие сходное строение и свойства, но разный количественный состав? (гомологами)Задание 3: Для формулировки положения вставьте пропущенные слова в предложение. 2 положение: . . . по строению органические вещества, имеют . . . свойства.ΙΙΙ. Группа Задание 1: Используя набор для составления моделей молекул, постройте две молекулы состава С2Н6О так, чтобы соблюдался порядок соединения атомов. Запишите структурные формулы этих веществ в тетрадь.^ Вопросы для обсуждения: 1. Одинаково ли строение у получившихся молекул?(строение разное) 2. Как называются вещества, имеющие одинаковый состав, но разное строение? (изомеры)Задание2: Вещества, которые у вас получились, называются диметиловый эфир и этиловый спирт. В таблицу по аналогии впишите известные вам физические свойства этилового спирта и сравните свойства двух веществ между собой. Свойства веществ Диметиловый эфир Этиловый спирт 1. Физические свойства а) агрегатное состояние б) цвет в) запах г) растворимость в воде2. Химические свойства летучая жидкость без цвета приятный запах не растворяется в водене взаимодействует с натрием взаимодействует с натрием ^ Вопрос для обсуждения: Отличаются ли свойства, предложенных сам веществ?(отличаются) Задание 3: Для формулировки положения вставьте пропущенные слова в предложение. 3 положение: . . . веществ зависят не только от их состава, но и от . . . . ΙV. Группа Задание 1: Используя набор для составления моделей молекул, постройте две молекулы этана (С2Н6), а затем у одной из молекул вставьте атом кислорода между атомами углерода и водорода. У вас получилась модель молекулы этилового спирта. Запишите структурные формулы этих веществ в тетрадь. Сравните значения электротрицательности атомов, образующих молекулы между собой, используя таблицу электроотрацательности.^ Вопрос для обсуждения У какого из атомов значение электроотрицательности больше? (у кислорода)Задание 2: В таблицу со свойствами веществ допишите физические свойства этилового спирта и сравните свойства обоих веществ между собой. Свойства веществ Этан Этиловый спирт Физические свойства а) агрегатное состояние б) цвет в) запах г) растворимость в воде газ без цвета без запаха плохо растворим в воде ^ Вопрос для обсуждения Как вы думаете, повлиял ли атом кислорода на другие атомы?(повлиял)Задание 3: Для формулировки положения вставьте пропущенные слова в предложение. 4 положение: . . . в молекулах органических соединений . . . друг на . . . , изменяя . . . веществ.ΙΙΙ. Выход из проблемной ситуации.(10 минут) Время ваше вышло. Давайте разберем результаты ваших исследований. А теперь, запишите положения теории себе в тетрадь. Нам с вами удалось сформулировать теорию строения органических веществ, которая впервые была представлена молодым российским ученым А.М.Бутлеровым в 1861 году на съезде немецких естествоиспытателей и врачей в г. Шпейере. Это стало важным событием в органической химии, так как в то время ученые, умея определять качественный и количественный состав вещества, не имели представления о том, как атомы соединяются в молекулы, не пользовались привычными для нас формулами, а химические реакции описывали словами. Более того, некоторые учёные считали невозможным познание внутреннего строения молекул, так как не признавали реального существования атомов и молекул. А.М.Бутлеров сам доказал справедливость своей теории, предсказав существование двух изомеров составаС4Н10 и синтезировав изобутан.Итак, теория строения объяснила неясности и противоречия в знаниях об органических веществах, творчески обобщила достижения в области химии, определила качественно новый подход к пониманию строения соединений, стала основой для объяснения и прогнозирования свойств органических веществ, открыла путь для синтеза новых органических соединений. Запишите значения теории строения органических веществ себе в тетрадь.ΙV. Применение полученных знаний Великий Гёте сказал: «Просто знать – мало, знания нужно уметь использовать». Поэтому я предлагаю вам, используя полученные знания выполнить несколько заданий.Задание 1: Составьте структурные формулы двух изомеров состава С4Н10, расположив их напротив друг друга.Задание 2: Допишите к получившимся изомерам из задания 1 гомологи.Задание 3: Выпишите:гомологи,изомеры.1) СН3-СН2-СН2-СН2-СН2-СН3, 2) СН3-СН-СН2-СН2 , ׀ СН3 3) СН3-СН2-СН2-СН-СН3, 4) СН3-СН2-СН2-СН2-СН3, ׀ СН3 5) СН3-СН-СН3, 6) СН3-СН2-СН2-СН3.׀ СН3^ V. Оценочно-рефлексионный этап А теперь, давайте вместе с вами сделаем спектральный анализ нашего урока.Задание: Оцените своё рабочее настроение на уроке с помощью цвета. Выберите индикатор и прикрепите его на лежащий перед вами лист бумаги. Представитель от каждой группы должен поместить спектр на доску с помощью магнита. У нас получилась замечательная геометрическая фигура: круг, которая всегда нацелена на объединение, взаимный поиск, взаимоподдержку, а в целом это называется сотрудничество.