РОЗРОБКИ УРОКІВ ХІМІЇ ЗА ІНТЕГРАЛЬНОЮ ТЕХНОЛОГІЄЮ
11 КЛАС
УРОК 2
Тема. Явище ізомерії. Структурна ізомерія, номенклатура насичених вуглеводнів
Цілі: з’ясувати суть понять «ізомерія», «ізомери», «структурна ізомерія», причини багатоманітності органічних речовин, правила міжнародної номенклатури; навчитися складати формули ізомерів парафінів, давати їм назви за міжнародною номенклатурою, виготовляти куле-стрижневі моделі ізомерів парафінів.
Обладнання: ПМК «Органічна хімія. 10-11 класи», ПСХЕ, набори для виготовлення куле-стрижневих моделей.
Тип уроку: ВНМ(О).
Форми проведення: «Мозковий штурм», складання узагальнюючої схеми, робота в групах, лекція, творча лабораторія.
ХІД УРОКУ
I. Організація класу
II. Оголошення теми й мети уроку
III. Актуалізація опорних знань
На початку уроку необхідно актуалізувати знання про основні класи вуглеводнів.
Метод «Мозковий штурм»
✵ Вуглеводні з одним подвійним зв’язком називаються...
✵ Вуглеводні з одним потрійним зв’язком називаються...
✵ Вуглеводні з одинарними зв’язками називаються...
✵ Загальна формула алканів...
✵ Загальна формула алкінів...
✵ Загальна формула алкенів...
✵ Речовина складу С2Н6 називається...
✵ Речовина складу С2Н2 називається...
✵ Речовина складу С5Н12 називається...
✵ Формула пентіну...
✵ Формула бутену...
✵ Формула гексану...
Пропонуємо учням скласти структурні формули останніх трьох речовин.
На основі повтореного складаємо узагальнюючу схему:
|
Алкани |
Алкени |
Алкіни |
Загальна формула |
CnH2n+2 |
CnH2n |
CnH2n-2 |
Суфікс |
-ан |
-ен |
-ін |
Хімічні зв’язки |
одинарні
|
один подвійний
|
один потрійний
|
IV. Мотивація навчальної діяльності
Проблемне питання. У чому причини багатоманітності органічних речовин?
Чи може одній формулі відповідати декілька речовин з різною будовою?
V. Вивчення нового матеріалу
Лекція вчителя з елементами бесіди.
На дошці записані основні поняття теми:
✵ Теорія хімічної будови органічних речовин.
✵ Ізомери.
✵ Ізомерія.
✵ Структурна ізомерія.
✵ Міжнародна номенклатура.
✵ Радикал.
1. Нагадуємо учням про існування двох різних речовин з формулою С4Н10.
Пропонуємо записати їх структурні формули на дошці й у зошитах. Звертаємо увагу на те, що четвертий атом Карбону приєднаний не з краю, а всередині молекули, так щоб утворилася принципово нова будова молекули.
2. Далі пропонуємо учням об’єднатися в групи по чотири особи та спробувати записати ізомери пентану.
3. Пропонуємо учням скласти куле-стрижневі моделі цих речовин. Це надасть дітям змогу зрозуміти порядок побудови молекул ізомерів.
4. Перевіряємо роботу груп. Якщо треба, пояснюємо принципи складання ізомерів:
1) спочатку будуємо каркас (скелет) молекули;
2) скорочуємо ланцюг спочатку на один атом Карбону і кріпимо цей атом усередину молекули;
3) додаємо атоми Гідрогену згідно з валентністю Карбону(ІV);
4) пояснюємо, що якщо атоми Карбону об’єднані в ланцюг без відгалужень, то такі вуглеводні називаються нерозгалужені, а якщо атоми Карбону відходять угору, вниз від основного ланцюжка, тобто розгалужуються, то такі вуглеводні називають розгалуженими.
5. Уводимо поняття:
✵ «ізомерія» — явище існування речовин з однаковою молекулярною формулою, але різним порядком з’єднання атомів у молекулі, а тому й різними властивостями;
✵ «структурна ізомерія» — вид ізомерії, пов’язаний зі зміною будови карбонового ланцюга;
✵ «ізомери» — речовини, які мають однакову молекулярну формулу, але різний порядок з’єднання атомів у молекулі, а тому й різні властивості.
6. Даємо поняття про номенклатуру органічних речовин. Пояснюємо.
Кожна речовина має дві назви — тривіальну (ужиткову) та міжнародну (систематичну). Систематичну номенклатуру запропонувала Міжнародна спілка теоретичної та прикладної хімії — ІЮПАК. Правила номенклатури насичених вуглеводнів — алканів (парафінів) — такі:
1) У молекулі вибирають найдовший ланцюг і починають нумерувати його з того боку, де ближче стоїть радикал-замісник. Радикал — це хімічно активна частинка, яка утворюється з молекули насиченого вуглеводню, коли він відщеплює один атом Гідрогену. Наприклад: метан СН4 утворює радикал СН3- — метил, етан С2Н6 утворює радікал С2Н5- — етил, і т. д.
2) Цифрою вказують положення радикала-замісника в ланцюжку. Наприклад, 2-метил означає, що від другого атома Карбону відходить радикал метил СН3-. А якщо однакових радикалів декілька, то цифрою вказують кожний з них (2,3,4-), але перед назвою радикала ставлять префікс — ди-, три-, тетра- і т. д. Наприклад: 2,3,4-триметил — (три радикали СН3-, які відходять від 2, 3 і 4 атома Карбону в основному ланцюзі), 2,3,5,7-тетра (чотири). Отже, префікс, указує скільки однакових радикалів містить молекула.
3) Якщо радикали стоять біля одного й того самого атома Карбону, то цифру вказують двічі. Наприклад, 2,2-диметил, 2,3,3-триметил і т. д.
4) Якщо радикали різні, то називати їх починають за алфавіту: спочатку етил, метил, пропіл тощо.
5) Остаточну назву речовині дають за кількістю атомів Карбону в нумерованому ланцюзі, не забуваючи, що всі алка- ни мають суфікс -ан.
Розглянемо ці правила на ізомерах пентану.
а) СН3-СН2-СН2-СН2-СН3
н-пентан (н — нормальний, нерозгалужений)
VI. Усвідомлення та закріплення знань
«Творча лабораторія»
Учні продовжують роботу в групах і вчаться називати парафіни.
1) Спробуємо назвати речовину.
Знайдемо та пронумеруємо найдовший ланцюг з того боку, де ближче радикал. А у нас два радикали на однаковій відстані від обох боків, тому вибираємо той, що простіше, тобто метил, і нумеруємо з його боку, але називати починаємо за алфавітом з радикала етилу. Отже, отримуємо назву:
5-етил-3-метилгептан.
2) Назвіть речовини:
3) Складіть структурну формулу речовин з назвою:
а) 4-етил-3,3-диметилгептан;
б) 3-етил-2,3,5-триметилнонан.
VII. Підбиття підсумків уроку
VIII. Домашнє завдання