Главная / Химия / План-конспект уроку на тему "Бензен як представник ароматичих вуглеводнів"

План-конспект уроку на тему "Бензен як представник ароматичих вуглеводнів"

Міністерство освіти і науки України


Відділ головного управління освіти і науки виконавчого органу Київради



НАВЧАЛЬНО – МЕТОДИЧНИЙ КАБІНЕТ ПРОФТЕХОСВІТИ




Київський професійний ліцей транспорту





Бензен як представник ароматичних вуглеводнів. Склад, електронна й структурна формули, фізичні властивості



Методична розробка уроку



Викладач: Гавриленко Наталія

Михайлівна

Спеціаліст I категорії






Київ – 2013

Тема: Хімія найважливіших хімічних елементів.

Тема уроку: Бензен як представник ароматичих вуглеводнів. Склад, електронна й структурна формули, фізичні властивості.

Мета:

  • поглибити знання учнів про різно­манітність вуглеводнів;

  • ознайомити учнів з з поняттям ароматичності, бензольне кільце;

  • навчити складати схеми;

  • розкрити особливості утворення нового виду зв'язку -ароматичного;

  • розкрити суть фізичних властивостей бензену;

  • розкрити вплив аренів на організм людини;

  • з’ясувати принцип будови бензену та ароматичних вугле­воднів;

  • довести залежність властивос­тей речовин від їхньої будови;

  • сприяти формуванню в учнів наукового світогляду на основі знань про бензен;

  • порівнювати склад і будову вуг­леводнів різних рядів і класів;

  • сприяти розвитку мислення, пам яті ,уваги;

  • розвивати хімічну мову;

  • розвивати навички самосійної роботи, самостійного пошуку нових знань та їх самоаналізу і само оцінювання;

  • формувати критичне ставлення ,щодо різного роду інформації;

  • виховувати бережливе ставлення до хімічних сполук, пам'ятаючи про можливу негативну дію на живі організми , до навколишнього середовища.


Методи та

методичні прийоми: : інформаційно-комунікативні технології, робота з інформаційними матеріалами (відеоряд), постановка дослідів, фронтальна, індивідуальна ро­бота, технологія проектної діяль­ності, завдання на усвідомлення наявних знань і конструювання нових;групова (робота в ма­лих групах) та індивідуальна робота; методи «мозковий штурм», «відкритий мікрофон».

Обладнання та матеріали: портрет А. Кекуле, таблиця «Будова молекули бензену», інтерактивні технології, бензен, вода дистильована, лід, калій перман­ганат, бромна вода (спиртовий розчин іоду), хімічний посуд, сір­ники, скіпка, спиртівка, тримач.

Основні поняття: явище гомології, радикал, ненасиченість карбон-карбонових зв'язків, гібридизація електронних орбіталей, 6- П-елек-тронний комплекс, ароматич­ність, бензольне кільце (ядро), спряженість.


Тип уроку: урок засвоєння нових знань.


Хід уроку:


План

І. Мотиваційно-орієнтовний етап:

  1. Організаційний момент (2 хв);

  2. Актуалізація опорних знань (5 хв);

  3. Мотивація навчальної діяльності учнів та визначення основних завдань

(5 хв);


ІІ. Операційно-рефлексивний етап:

  1. Прогнозування теми уроку (1хв);

  2. вивчення властивостей аміаку:(23 хв)

    • фізичні властивості

    • будова бензену

    • формула Кекуле

    • галузі застосування бензену та його похідних


ІІІ. Оцінювально-рефлексивний етап:

  1. Робота з тестами (3 хв);

  2. Висновки (1 хв);

  3. Оцінювання знань (1 хв);

  4. Домашнє завдання




І. Мотиваційно - орієнтовний етап:

1. Організаційний момент.

Діяльність учителя. Викладач звертається до учнів: « Доброго дня! Продовжується ще один день вашого ліцейського життя. День протягом якого, ви дізнаєтесь про щось нове і цікаве. Але як казав видатний педагог Йоган Генріх Песталоцці: «Мої учні дізнаватимуться про нове не від мен, вони відкриватимуть це нове самостійно. Моє основне завдання, - дпомогти їм розкритися.» . Отже, я покладаюся а ваші здібності, ваш розум, ваше мислення.

Девізом сьогоднішнього уроку будуть висловлювання відомих хіміків Л.К. Полінга та О.М. Нефедова :

« Я думаю, що хіміки – це ті, хто на справді розуміє світ. Цей великий світ – справа хіміків.» (Л.К. Полінг)

«Можна не любити хімію , але прожити без неї сьогодні й завтра неможливо.» (О.М.Нефедов)

Подумайте чи перебільшили значення хімії ці вчені, чи вони абсолютно праві?

Діяльність учнів . Думки учнів


2.Актуалізація опорних знань.

Діяльність учителя. Викладач звертає увагу учнів на те, що на партах знаходяться деякі таблиці, які допоможуть їм при відповіді.


Учні кожної групи обговорюють спільні по­ложення за різними темами і складають опор­ну схему на аркуші паперу. Доповідач кожної групи повідомляє про результати роботи і за­кріплює схему на стенді. В результаті утво­рюється спільний проект, який можна подати у вигляді схеми.

.


Діяльність учителя. Викладач звертає увагу учнів на те, що на столах знаходяться карточки „Дізнайся про речовину" і їм необхідно справитися з цим завданням (нагадує учням про вид завдання). / Завдання знаходиться на інтерактивній дошці/


формула


назва

Na2SO4

N2

SO3

CH4

H2SO4

C5H12

Сульфур (IV) оксид

п

а

б

р

і

с

Азот

и

е

м

о

ч

т

Сульфатна кислота

е

т

ь

б

н

в

Натрій сульфат

з

а

р

о

р

и

Метан

и

и

и

е

ш

н

Пентан

ь

о

к

ю

к

н



Це речовина ______________

  1. Мотивація навчальної діяльності учнів та визначення основних завдань

(5 хв);


Запитання:

Що ви знаєте про цю речовину?

Чи достатньо у вас знань про бензен?

Що б ви хотіли дізнатися про бензен?


Діяльність учнів . Пропозиції учнів - це завдання уроку.

Викладач пропонує учням записати тему уроку, завдання уроку

Бензен як представник ароматичих вуглеводнів. Склад, електронна й структурна формули, фізичні властивості.

Завдання:

  • Історія відкриття бензену;

  • Виникнення поняття ароматичності

  • Молекулярна та структурна формула бензену;

  • Фізичні властивості бензену

  • Будова молекули бензену;

  • Вплив аренів на організм людини;

  • Застосування бензену та його сполук.


ІІ. Операційно-рефлексивний етап

  1. Презентація теми (прогнозування теми)

І так, ви готові знайомитись з чудовою речовиною?

1. Виникнення терміна «ароматичні сполуки». Поняття «ароматичність»

Діяльність учителя.. На ранній стадії розвитку органічної хімії (середина XIX ст.) ароматичними називали сполуки, які виділяли з природних запашних речовин — рослинних смол, баль­замів, ладану, ефірних масел. Деякі з них самі володіли приємним запа­хом (ванілін). Але, мабуть, жодна зі сполук не викликала такого інтересу дослідників, як бензен — ця проста за складом речовина. У подальшому було встановлено, що багато відо­мих ароматичних сполук є похідни­ми бензену чи можуть бути утворені в нього. З того часу бензен, його по­хідні та аналоги називають ароматич­ними сполуками.

Ароматичними називаються сполу­ки, в молекулі яких є циклічна група атомів з особливим характером зв'яз­ку — ядро бензену. Міжнародна назва ароматичних вуглеводнів — арени. Міжнародна назва бензолу, найпро­стішого представника аренів, — «бен­зен», С6Н6. Назва «ароматичний» (від грец. агдта — «пахощі») пов'я­зана з тим, що серед похідних бензе­ну існують сполуки з приємним за­пахом (наприклад, нітробензен має запах мигдалю).

Сьогодні ми відкриємо для себе се­крет ароматичності, познайомившись із бензеном, його фізичними власти­востями та будовою, ще раз просте­жимо зв'язок між будовою речовини (причиною) та її властивостями (на­слідками). Термін «ароматичність» за­пропонував у 1865 р. німецький хімік Фрідріх Август Кекуле саме як озна­ку групи сполук, яким властиве по­єднання певних властивостей.

Учень за комп'ютером. У нас є коротка біографічна довідка та ві­деоряд 1 про Ф. А. Кекуле!

Учитель.

Діяльність учителя . Бензен в органічній хімії є, напев­но, такою ж важливою речовиною, якою є сульфатна кислота в неор­ганічній хімії. І якщо остання відо­ма хімікам ще з якнайдавніших ча­сів, то бензен був відкритий лише на початку дев'ятнадцятого століт­тя, на зорі народження нової хімії — саме тієї, що лідирує в наші дні, тієї, з якою пов'язана поява різних поліме­рів, штучних тканин і волокон, син­тетичних барвників, саме тієї, що так круто змінила наше життя, переваж­но, на краще. А шлях до різноманіт­тя продуктів хімії лежить саме через бензен — нічим не примітну, прозо­ру рідину, з різким запахом, якій і на­зву дали не відразу, формулу не мо­гли визначити, а будова була загадкою і предметом численних наукових дис­кусій протягом десятиліть.

Зверніть увагу на схему застосування бензену (відеоряд 1) — не менше по­ловини речовин вам знайомі, тому що широко використовуються у повсяк­денному житті, з іншими сполуками нам належить познайомитися.

Учень за комп'ютером демонструє ві­деоряд 2 «Застосування ароматичних вуг­леводнів»

Діяльність учителя Бензен — найважливіша сировина для хімічної промисловос­ті, оскільки він використовується і як початковий реагент (практично всі су­часні синтетичні матеріали, як пра­вило, містять ароматичні групи), і як розчинник для інших реакцій (бен­зен розчиняє практично всі органіч­ні сполуки, це свого роду «органіч­на вода»).

Ось тільки основні синтези за участі бензену: отримання фенолу, бензойної

і кислоти,аніліну,фенолформальдегід-| них смол, спеціальних видів каучуку, і толуену, а отже, і вибухових речовин | (тринітротолуену, він же тротил), лі­ків (наприклад, аспірину)... Перера­ховувати можна дуже довго.

У 2005 році бензен відсвяткував свій 180-річний ювілей — саме в 1825 р. Майкл Фарадей виділив його зі...



Історія відкриття бензену

Уч е н ь. Дозвольте мені! Мене захо­пила ця історія і я провів коротке хро­нологічне дослідження подій.

1649 р. — німецький учений Йоганн Глаубер уперше описав речовину, отри­мавши бензен перегонкою кам'яно­вугільної смоли.

1825 р. (пройшло 176 років) — англій­ський учений Майкл Фарадей виді­лив і дослідив невідомий вуглеводень. На підставі аналізу він приписав йому формулу С2Н2, назвав двокарбоно-вим воднем і доповів про відкриття нової речовини Лондонському Ко­ролівському товариству 16 червня 1825 року. Якийсь час (приблизно ві­сім років) бензен не привертав особ­ливої уваги хіміків.

У 1833—1835 роках німецький хімік Ейльхард Мітчерліх докладно дослі­джував цю речовину, визначив її фор­мулу — С6Н6 і назвав бензином (від арабського кореня «бенз», що озна­чає «ладан»).

Юстус Лібіх, що проводив з Мітчерлі-хом низку досліджень, запропонував нове ім'я сполуці — бензен, яке при­жилося в українській та російській но­менклатурі. (Суфікс -ол (бензол) ука­зує на його маслянистий характер, від латинського окит — «олія».)

У1835 році французький хімік Огюст Лоран запропонував назву «бензен», а потім «фен» (від грецьк. «блиску­чий», «яскравий»), оскільки бензен горить яскравим полум'ям.

У1865 р. (через 40 років після відкрит­тя Фарадея!) Август Кекуле запропо-новав структурну формулу бензену.

У 1866 році французький хімік Мар-селен Бертло вперше отримав бензен у результаті синтезу.

Історія відкриття. У 1812— 1815 роках у Лондоні вперше з'явилося газове освітлення. Світильний газ добували з жиру морських тварин фабричним способом: нагрівали китовий і тріс­ковий жир у залізних посудинах до червоного каління, а потім для тран­спортування поміщали підтиск ЗО атм у залізні балони. Ці балони поміща­лися зазвичай в підвалі будинку, з них газ по трубках розподілявся по всьо­му приміщенню. Незабаром було відмічено украй неприємну обста­вину — в сильні холоди газ утрачав здатність давати підчас горіння яскра­ве світло. Власники газового заводу в 1825 р. звернулися за порадою до Фарадея, який зацікавився дивним явищем і знайшов, що ті складові частини, які здатні горіти яскравим полум'ям, збираються на дні балона у вигляді прозорого рідкого шару. До­сліджуючи цю рідину, Фарадей і від­крив новий вуглеводень, який пізні­ше назвали бензеном.

Учень 2 за комп'ютером. Ми маємо цікаві ілюстрації з цього приво­ду (відеоряд 3)

. Токсична дія аренів на організм людини

Діяльність учителя . Давайте познайомимось ближче з бензеном, зробимо декіль­ка дослідів, але найперше, що не­обхідно запам'ятати стосовно бен­зену, — це його фізіологічна дія на живі організми.

Бензен отруйний! Він діє на нервову систему, викликає зміни складу кро­ві й порушує нормальне кровотво­рення. Систематичне вдихання його пари призводить до анемії та лейке­мії, відтак хронічне отруєння бен­зеном може викликати смерть. Рід­кий бензен дуже подразнює шкіру. Гранично допустима концентрація пари бензену в повітрі робочих при­міщень — 5 мг/м3. Інші ароматичні вуглеводні, наприклад толуен, менш небезпечні. Все, що ми по­бачимо, допоможе нам зрозуміти, чому так важко було встановити бу­дову молекули бензену.

. Фізичні властивості бензену

а) Перевірка необхідних понять

Гомологічні ряди алканів, алке­нів і алкінів (загальна форму­ла, особливості будови та назви).

Фізичні властивості, поширення в природі алканів, алкенів і алкі­нів.

Взаємодія насичених і ненасиче-•них вуглеводнів із калій перман­ганатом та бромною водою.

б) Лабораторні досліди

Демонстрація бензену (агре­гатний стан за звичайних умов, запах, кристалізація в склянці з льодом, приблизна густина — у наступному досліді з водою).

Демонстрація відношення бен­зену до розчинників (вода, гас (або бензин, ацетон, абсолютний етанол)) та розчинності в бензені смоли, олії.

Демонстрація горіння бензену (учитель проводить у витяжній шафі! Ця реакція дає можливість виявити високу масову частку Карбону в молекулі бензену, що свідчить на користь його ненасиченості).

Демонстрація відношення бен­зену до калій перманганату та бромної води (або спиртового розчину іоду).

Учень за комп'ютером демонструє відеоряд 4 «Фізичні властивості бензену».

Учні записують у зошити з довідкових матеріалів (або один учень виписує для всіх на дошці): густина бензену за 20 °С — 0,879 г/см3, температура кипіння — 80,1 °С, температура плавлення — 5,53 °С, не розчинний у воді (0,18 г бензену у 100 г Н20 за 25 °С), сам є неполярним розчинником і добре розчиняється у не­полярних органічних розчинниках.(додаток 1)

5. Молекулярна та структурна формула бензену

Учитель. Отже, молекулярна форму­ла бензену С6Н6, тобто у загальному вигляді СnН2n-6, порівняно з відповід­ними формулами гексану С6НІ4 і ал-канів С„НЬ+, виглядає дуже нена-сиченою. 40 років хіміки не могли знайти структурну формулу бензену, яка була б узгоджена з властивостя­ми цієї сполуки. Спробуйте побуду­вати можливу структурну формулу, що відповідає складу С6Н6, вико­риставши кратні зв'язки.

Порівняй­те свою формулу будови з формула­ми на с. 146 підручника.

hello_html_10c571d7.jpg

Отже, з першого погляду зрозумі­ло, яким буде результат взаємодії та­ких сполук із бромною водою? (Учні відповідають з місць.) Так, сполуки

подібної будови повинні легко при­єднувати атоми Брому, а з бензеном, як ми бачили, знебарвлення не від­булося. Розв'язати цю проблему вда­лося Ф. А. Кекуле, який уперше за­пропонував незвичний на той час варіант будови.

У ч е н ь. Я знаю цю незвичайну істо­рію. Дозвольте розповісти! Кекуле так розповідав про незвичні обставини, за яких до нього прийшло рішення загадки будови бензену:

«...Моя лабораторія знаходилася в про­вулочку, і навіть удень у ній панувала напівтемрява. Для хіміка, який про­водить цілі дні в лабораторії, це не стояло на заваді. Я займався робо­тою над своїм підручником, але щось мені заважало, і мої думки десь вита­ли. Я повернув крісло до каміна і за­дрімав. Атоми почали танцювати пе­ред моїми очима. Цього разу маленькі групи трималися скромно на друго­му плані. Мій погляд, загострений від повторення одних і тих самих обра­зів, звернувся до більших фігур різ­ної форми. Довгі нитки дуже часто зближувалися і скручувалися в труб­ку, нагадуючи двох змій. Але що це? Одна з них вчепилася у власний хвіст, продовжуючи глузливо кружлятися перед моїми очима. Я раптово про­кинувся і цього разу провів залишок ночі, щоб вивчити наслідки з моєї гі­потези...»

Ось так до вченого прийшла ідея іс­нування циклів, прийшла після дов­гих років пошуку істинної формули простої за якісним і кількісним скла­дом сполуки. Тим більше, що алхі-мічні символи елементів були добре відомі хімікам у ті часи. Саме такий символ — Уроборос, частий персо­наж алхімічних трактатів, змія, що за­ковтує власний хвіст, підказав шлях до розв'язання наукової проблеми. Вважається, що Уроборос символі­зує циклічну природу Всесвіту: ство­рення зі знищення, Життя зі Смерті. Уроборос поїдає свій власний хвіст, щоб пройти через повний цикл від­новлення зі смерті.

Учень за комп'ютером демонструє ві-деоряд 5 «Ілюстрація Уроборосу».

Формула Кекуле

Учень за комп'ютером. Мима-ємо інтерактивну ілюстрацію струк­турних формул бензену. (Відеоряд 5. Ілюстрація 2)

Учитель. Атоми Карбону в молекулі бензену утворюють правильний плас­кий шестикутник, хоча зазвичай його малюють витягнутим. Остаточна бу­дова молекули бензену підтверджена реакцією утворення його з ацетиле­ну. Циклічна тримерізация ацетилену і його гомологів над активованим ву­гіллям за 600 °С — М. Д. Зелінський. У структурній формулі зображується по три прості й три подвійні карбон-карбонові зв'язки, що чергуються. Ке­куле звернув увагу на те, що подвійні зв'язки в бензені та його похідних по­мітно відрізняються за властивостя­ми від подвійних зв'язків в більшос­ті ненасичених сполук. Для бензену вкрай утруднені реакції приєднання (наприклад, галогенів) за подвійни­ми зв'язками, які у разі ненасичених сполук протікають достатньо легко. У результаті Кекуле запропонував назвати зв'язки в бензені осцилю-ючими, тобто такими, що коливають­ся (кожен з них поперемінно сполу­чений то з простим, то з подвійним зв'язком). Цим вдавалося поясни­ти відносно низьку хімічну актив­ність бензену.

Учень за комп'ютером демонструє ві­деоряд 5, ілюстрацію 3.

Учитель. Але і ця гіпотеза не задо­вольнила хіміків.

Учень за комп'ютером демонструє ві­деоряд 5, ілюстрацію 4.

Учитель. Таке зображення не передає дійсної будови молекули. Насправді карбон-карбонові зв'язки в бензені рівноцінні, і їхні властивості відріз­няються від властивостей одинар­них та подвійних зв'язків. Численні факти підштовхували хіміків до дум­ки, що в бензені немає ні простих, ні подвійних зв'язків, ає... «полуторні». Це запропонував І. Тиле, вже на межі XIX і XX століть. Він стверджував, що атоми Карбону сполучені простими зв'язками, а залишкові валентності рівномірно розподіляються по всьому кільцю. Дев'ять валентностей припа­дає на шість атомів — ось і виходить, що зв'язки в бензені — «полуторні». Після цього формулу бензену стали зображати у вигляді шестикутника з кільцем. Таке зображення вияви­лося більш ніж правильним.

Учень за комп'ютером демонструє ві­деоряд 5, ілюстрацію 5.

Учень за комп'ютером демонструє ві­деоряд 5, ілюстрацію 6




III.Оцінювал ьно - рефлексивний етап.

1. Робота з тестами

  • Що розуміють під пояттям «ароматичність»

  • Хто відкрив бензен?

  • Молекулярна формула бензену

  • Формула Кекула

2. Висновки по уроку:

Діяльність учителя . Я сподіваюся, що ви зрозуміли, наскільки важливою і цікавою є дана тема для розуміння картини навколишнього світу. А закінчити урок я хочу словами вдячності:

Друзі ! Бажаю вам міцного здоров я, без нього успіхи в навчанні, щастя, реалізація всіх мрій та здобуття потрібної професії стають недосконалими:


Мої вам побажання

Спасибі, юні друзі,

Щастя вам в майбутньому

Дерзайте, творіть

І йдіть до мети

На крилах летіть до заповітної мрії

І якщо є бажання чогось досягти,

То сподівайтесь навіть без надії.


3. Оцінювання знань( Метод самооцінювання)

4. Домашнє завдання:

1. § 34 (підручник: Буринська Н. М., Величко Д. П. Хімія. 10 кл.), за­вдання № 201-203, 206, 209; кон­спект. Підготуватися до тестування.

2. Творча робота: підготувати пре­зентацію використання бензену чи його похідних за таким орієнтовним планом:

а) назва речовини, напівструктурна формула, фізичні властивості;

б) історична довідка (ким і коли від­крита);

в) одержання;

г) використання;

д) додаткові цікаві факти;

е) висновки за питанням:

Які проблеми суспільного життя у зв'язку з використанням органіч­них речовин можуть і повинні розв'я­зувати українські вчені та виробни­ки? (Відповідь аргументувати.)


5 Творче завдання: придумайте розповідь-задачу по матеріалам уроку.




























Додаток 1




Фізичні властивості бензену


hello_html_49788759.gif

hello_html_m20e57d03.gifhello_html_m3b43be1c.gif




hello_html_m4d466bb7.png

План-конспект уроку на тему "Бензен як представник ароматичих вуглеводнів"
  • Химия
Описание:

План-конспект уроку: "Бензен як представник ароматичних вуглеводнів" проведений під час тижня природничих наук, був схвалений адміністрацією ліцею і виставлений на сайт ліцею. Під час уроку були застосовані інтерактивні методи , мультимедіа,  та здійснені іноваційні підходи до виклання хімії.

 Тип уроку: засвоєння нових знань

Девізом уроку були слова Л.К. Полінга та О.М. НЄФЄДОВА " Я думаю, що хіміки- це ті, хто справді розуміє світ". Цей світ - справа хіміків" І це дійсно було так, ці слова стали проблею цього уроку, що в кінці були доведені.

Автор Гавриленко Наталія Михайлівна
Дата добавления 09.02.2015
Раздел Химия
Подраздел Конспекты
Просмотров 734
Номер материала 55947
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

↓ Показать еще коментарии ↓