Разработка конспекта урока для 10 профильного класса Номенклатура и изомерия алканов

Цель: Познакомить школьников с правилами составления структурных формул предельных углеводородов ряда алкана по международной номенклатуре IUPAC, научиться составлять названия алканов по структурной формуле. и по данному названию названию ,научиться составлять изомеры алканов.

Задачи урока :

Обучающие:

1. Продолжить формирование знаний об органических веществах.

2. Сформировать у учащихся общее представление о том, как и зачем классифицируют органические вещества.

3. Сформировать умения называть алканы по номенклатуре ИЮПАК.

4. Формировать умения составлять графические формулы изомеров заданных алканов

Развивающие:

1. Совершенствовать умения сравнивать вещества, выявлять общие черты и различие в составе и строении алканов.

2. При составлении формул алканов учиться анализировать эти формулы в соответствии с основными правилами номенклатуры, делать выводы и умозаключения.

3. Развивать умения грамотно называть радикалы, заместители и названия органических веществ , а также их изомеров в устной и письменной речи.

Воспитательные:

1.На примере класса алканов формировать представление о единичном, особенном и общем

2.Совершенствовать знания о многообразии веществ в природе

3. Повысить интерес к знаниям решая задачи в парах, в коллективе .

Методы:

1. Формирование новых знаний и способов деятельности (объяснительно-иллюстративный метод, репродуктивные , проблемный и частично-поисковый метод, )

2. Метод организации деятельности учащихся ( Сюжетные игры, выполнение упражнений, сопровождающиеся самопроверкой, изучение схем,таблиц),

Методы контроля и самоконтроля (викторина).

Тип урока.  Комбинированный.

Вид урока. Урок – упражнение.

Здоровьесберегающий компонент: смена деятельности,(учащиеся не только сидят за партой ,но и перемещаются по классу во время игровой ситуации. Во время проведениея минитеста звучит музыка Моцарта ( см Приложение №4)

Оборудование: Компьютерное оборудование. Интерактивная доска. Раздаточные пособия( инструкционные карточки с заданиями для работы в парах, для викторины. Шаростержневые заготовки моделей углеводородов ряда алкана. Воздушние шарики ,наполенные гелием, изображающие водороды.

Ход урока

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

1.    Организационный (1 минута)

Приветствие. Проверка готовности класса к уроку. и объявление темы урока ,по- становка цели(Слайд №1 и №2 , (выключаем презентацию на выполнение домашнего задания)( мин)

Запись в тетради темы урока

2.    Этап подготовки учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала; актуализация знаний (12 минут)

Проверка домашнего задания (Минитест: Приложение №1) )( 2 мин.)Проверить индивидуальное задание у Тихоновского Павла после урока и задачи у всего класса после урока( мин.)

2.      Устное тестирование. :

а). Что такое алканы ,гомологи алканов , б) что такое гомологический ряд алкана (пока ребята отвечают на устные вопросы , на доске 2 человека пишут формулы гомологического ряда и дают названия алканам . Заранее подготовить доску (написать С…Н…-20 штук) (…мин)

3. Провести викторину. ( Класс делится на 3 команды.. отвечают на вопросы викторины.

Учащиеся выходя по очереди к доске и выполняют задания викторины, если не справляются, то идет тот, кто знает ответы (взаимопомощь). Задание викторины ( Приложение №2),звучит музыка Моцарта

(мин…)

Сдача минитеста учителю, показ шаростержневых моделей алканов, учащиеся отвечают на вопросы учителя

3.Этап изучения нового материала ( минут)

Включаем проектор.Учитель объясняет новый материал ,опираясь на презентациию . На слайде №3 еще раз выясняем место алканов среди углеводородов).

Вспомнии структурные формулы алканов (слайд 4,5) и еще раз посмотрим на гомологический ряд алканов ( слайд №5) ,вспомним определение углеводородов ряда алканов и общую формулу ( Слайд 6,7).

Я задаю классу вопрос: какие виды изомерии вы знаете? Ответ :

Структурную, пространственную, межклассовую. Для алканов характерна структурная изомерия ( Слайд№8). Давайте изучим алгоритм составления названий алканов по международной номенклатуре ИЮПАК.) Читаем алгоритм ( Слайд№9) Посмотрите на разнообразие радикалов Давайте вместе разберем их названия ( Слайд №10) У вас на партах лежит приложение №3,где прописаны эти правила с примерами. (Давайте вместе составим соединение ряда алканов и попробуем его назвать На доске изобразить мелом 2-метилпентан, напомнить, что углерод всегда 4-валентен, сказать , что вначале изображаем углеродный скелет,затем радикал,потом расставляем атомы водорода, и нумеруем прямую цепочку по правилу . Далее называем углеводород. Затем Слайд №11 , рассматриваем предложенное соединение и поясняем , почему оно так называется)(Проблемный момент)давайте проверим ( Слайд №12) как вы поняли материал ( обращение к классу)Класс называет

Соединение по номером Далее Слайд №12, показать изомеры гексана, ( построение измеров можно найти в учебнике Воловик Крутецкий стр. 9)

Вопросы к классу :

1)Какие виды изомерии вы знаете?

Правильные ответы:

углерод-четырехвалентен. Радикал-группа атомов , обладающие свободной валентностью.

Виды изомерии-структурная, пространственная , межклассовая.

4.Этап закрепления знаний (14 минут)

1) Далее Слайд №13 и 14,где предлагаются вопросы и есть ответы на них

2.Групповой метод работы (слайд№ 15): даны названия углеводородов, нужно составить формулу из самих ребят-углеродов, с шариками-водородами:

а)гексан

б)3-метилпентан

в)2,2,3 метилбутан

г) 3-изопропил-2,2- диметилгексан

Закрепление новых знаний через самостоятельную работу в парах по определению названий органических веществ и составлению формул. предлагая составить изомеры и дать им названия Приложение №3.

Я предлагаю ребятам выполнить задания вместе из Приложени№3., рассадить ребят : сильный слабый). Сдают карточки с упражнениями

Вопросы к классу :

1)Какие виды изомерии вы знаете?

Правильные ответы:

углерод-четырехвалентен. Радикал-группа атомов , обладающие свободной валентностью.

Виды изомерии-структурная, пространственная , межклассовая.

 5.Этап обобщения, систематизации знаний (1 минута)

Проводим обобщение знаний

ИЮПАК единая система,

Всем алканам имя задает,

Алгоритм названий – это схема,

Из которой общий взгляд растет.

В формуле графической алканов,

Изомерный видим мы скелет,

Как создать их – больше не секрет

И названьям сложных радикалов,

Можем мы теперь найти ответ.

6.Этап подведения итогов урока, домашнее задание и инструктаж по его выполнению

 (1 минута)

Получение задания на дом

..Домашнее задание: Выучить общие правила номенклатуры , и упражнения из учебника Воловик В Б. , Крутецкая Е. Д. упр. 1-6, 1-7, 1-10 ( д,е,ж) , задача №1-27,1-29.

Литература:

1. Учебник : «Химия 10 класс» ,профильный уровень,под ред Кузнецовой Н. Е. , издательство

« Вентана-Граф»,2013 год

2. «Задачник по химии 10 класса» , Кузнецова Н Е., Левкин А. Н. , издательство

« Вентана-Граф»,2013 год

3. Органическая химия « Вопросы упражнения,задачи, тесты» , Воловик В. Б. , Крутецкая Е. Д. , издательство СМИО Пресс, 2013 год

4. Химия «Тематические тесты подготовки к ЕГЭ 10-11 классы» Доронькин В. Н. , Бережная А. Г., Сажнев Т. В. , Февралева В А.

Приложение №1

Проверка домашнего задания «Минитест по теме «Алканы»

Готовимся к ЕГЭ!

1.Гомологический ряд алканов описывается общей формулой

а) СnH2n-2

б) CnH2n

в) СnH2n+2

г) CnH2n+1

2. В пропане связи углерод-углерод:

а) одинарные

б) двойные

в) сигма-связи

г) Пи-связи

3. Молекула метана имеет форму

а) пирамиды

б) параллелепипеда

в) тетраэдра

г) конуса

4. Для алканов характерна гибридизация:

а) SP

б) SP²

в) SP⁴

г)SP³

5. Угол между атомами углерода в алканах составляет:

а) 120 градусов

б) 90 градусов

в) 109 градусов,28 минут

г) 110 градусов

6. Радикал – это

а) группа атомов ,имеющая неспаренный электрон

б) группа атомов, отличающаяся от метана на СН2-

в) группа атомов, имеющая положительный заряд

г) группа атомов, которая называется функциональной

7. Установите соответствие:

1. Пропан а) СН3-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2- СН3

2. Пентан б) СН3-СН2-СН3

3. Бутан в) СН3-СН2-СН2-СН3

4. Октан г) СН3-СН2-СН2-СН2-СН3

8. Формулы только алканов записаны в ряду:

а) С3Н6, С2Н4, С6Н14

б) С4Н10, С2Н6, С3Н8

в) С2Н2, С3Н8, С6Н6

г) С6Н6, С4Н8, С2Н6

Приложение №1

2

3

4

5

6

7

8

2

3

4

5

6

7

8

в

а,в

в

г

в

а

б, г,

в,а

б

Приложение №2 ( викторина )

Вопросы команде №1

1. Изобразить схему гетеролитического разрыва связи

2) Из приведенного ниже списка выберите свободные радикалы:Н⁺,NО2:, Н2О, Н3О⁺,ОН^-,NH3, NH4⁺, ОН:,С2Н5:

3) Выберите реакцию элиминирования из предложенных:

А) C2H5OH —> CH2=CH2 + H2O 

Б) СН2=СН2 + НСl —> СН3—СН2—Сl

В)CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

4) Решите задачу (задача из олимпиады по химии-только для одаренных детей)

Задача №1 1779 г. Немецкий химик Иоганн Христиан Виглеб (1732 – 1800), выделил из сока кислицы кристаллическое вещество, элементарный анализ которого показал, что массы углерода, водорода и кислорода в нем относятся как 12:1:32. Молекулярная масса этого вещества равна 90. Определите формулу этого вещества, запишите возможную структурную формулу.

Вопросы команде №2

1. Изобразить схему гомолитического разрыва связи

2)Из приведенного ниже списка выберите электрофильные частицы: Н⁺,NО2:, Н2О, Н3О⁺,ОН^-,NH3, NH4⁺, ОН:,С2Н5:

3) Выберите реакцию присоединения из предложенных:

А) C2H5OH —> CH2=CH2 + H2O 

Б) СН2=СН2 + НСl —> СН3—СН2—Сl

В)CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

4) Решите задачу

Какова молекулярная формула углеводорода, имеющего плотность 1,97 г/л, если при сгорании 4,4 г. его в кислороде образовалось 6,72 л. СО2 и 7,2 г. Н2О.

Вопросы команде №3

1 )Изобразите схему разрыва связи в молекуле HCI по гетеролитическому механизму

2. Из приведенного ниже списка выберите нуклеофильные частицы: Н⁺,NО2:, Н2О, Н3О⁺,ОН^-,NH3, NH4⁺ОН:,С2Н5:

3) Выберите реакцию Замещени из предложенных:

А) C2H5OH —> CH2=CH2 + H2O 

Б) СН2=СН2 + НСl —> СН3—СН2—Сl

В)CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

4) Решите задачу

Массовая доля кислорода в одноосновной аминокислоте равна 42,67%. Установите молекулярную формулу кислоты.

Правильные ответы:

Команда №2

Команда №3

1)

1)

1)

2) Радикалы NО2:, ОН:,С2Н5:

Э лектрофилы Н⁺ ,NH4⁺ ,Н3О⁺,

Нуклеофилы Н2О,ОН^-,NH3,

А) C2H5OH —> CH2=CH2 + H2O 

Б) СН2=СН2 + НСl —> СН3—СН2—Сl

Задачи

Задача № 1 (задача из олимпиады по химии-только для одаренных детей)

Задача №1 1779 г. Немецкий химик Иоганн Христиан Виглеб (1732 – 1800), выделил из сока кислицы кристаллическое вещество, элементарный анализ которого показал, что массы углерода, водорода и кислорода в нем относятся как 12:1:32. Молекулярная масса этого вещества равна 90. Определите формулу этого вещества, запишите возможную структурную формулу.

Щавелевая кислота

Задача № 2

Какова молекулярная формула углеводорода, имеющего плотность 1,97 г/л, если при сгорании 4,4 г. его в кислороде образовалось 6,72 л. СО2 и 7,2 г. Н2О.

Задача № 3 ( Учащиеся учили наизусть все формулы органических соединений)

Массовая доля кислорода в одноосновной аминокислоте равна 42,67%. Установите молекулярную формулу кислоты.

Приложение №3 Карточка для работы в парах ( с пояснениями)

. Структурные формулы и названия
предельных углеводородов

Таблица 1

Названия предельных углеводородов (алканов) линейного строения

Составление названий разветвленных и замещенных алканов

1. Выбирают главную углеродную цепь и нумеруют ее таким образом (слева или справа), чтобы входящие заместители получили наименьшие номера.

[pic]

2. Название начинают с цифрового локанта – номера углерода, при котором находится заместитель. После цифры через черточку пишут название заместителя. Разные заместители указывают последовательно. Если одинаковые заместители повторяются два раза, то в названии после цифровых локантов, указывающих положение этих заместителей, пишут приставку «ди». Соответственно при трех одинаковых заместителях приставка «три», при четырех – «тетра», при пяти заместителях – «пента» и т. д.

Названия заместителей

3. Слитно с приставкой и заместителем пишут название углеводорода, пронумерованного в качестве главной углеродной цепи:

а) 2-метилбутан; б) 2,3-диметилпентан; в) 2-хлор-4-метилпентан.

Упражнения (Закрепление знаний на уроке).

Проверьте задания друг друга:

1.. По химическим названиям составьте структурные формулы веществ:

а) нормальный гептан; б) 2-метилгексан; в) 2,3-диметилпентан; г) 2-хлор-2,3-диметилбутан.

2) Дайте названия данным соединениям:

[pic]

3) Составьте сокращенные структурные формулы и подпишите названия всех возможных изомеров гексана.

Приложение №4

Музыка Моцарта. Лечение и улучшение мозговой активности

“Музыка Моцарта мобилизует все природные способности нашего мозга”. (Гордон Шоу, нейробиолог и физик из США)

Mузыка австрийского композитора Вольфганга Амадея Моцарта (1756 – 1791 гг.) оказывает на людей самое сильное оздоровительное воздействие. Более того, музыкальные произведения этого композитора способны творить просто невероятные вещи в плане исцеления людей от огромного количества самых разнообразных недугов. Это доказывают многочисленные независимые исследования ученых, медиков и психологов всего мира.

Моцарт. Симфония № 40

Моцарт. Маленькая ночная серенада.

Моцарт Свадьба Фигаро академический симфонический оркестр Крымской филармонии дирижер Эдуард Дядюра

Mузыка Моцарта обладает универсальной по спектру воздействия на человека исцеляющей энергетикой. Каковы же “секретные механизмы” общепризнанного уникального лечебного эффекта именно этой музыки?

Влияние музыки Моцарта на физиологию людей

В 1993 г. невролог Франк Роше из университета штата Висконсина (США) первым в мире обнаружил весьма необычное влияние музыки Моцарта на физиологию людей. Его исследования показали исключительно положительное влияние на работу головного мозга человека музыки Моцарта как никакой другой

В 1995 г. психолог Френсис Раушер (США) провела опыты с крысами (эти животные, как известно, не обладают эмоциональной реакцией на музыку). Группа из 30 крыс была помещена в комнату, где в течение 2 месяцев но 12 часов в день звучало одно и то же произведение – соната до-мажор Моцарта. Оказалось, что после этого крысы пробегали лабиринт в среднем на 27 % быстрее и с меньшим на 37 % количеством ошибок, чем другие 80 крыс, развивавшиеся эти 2 месяца среди случайного (естественного) шума или в тишине. Данный эксперимент подтверждает тот факт, что универсальный “механизм” воздействия музыки на живые организмы (в т.ч. и на человека) имеет как доминантную — нейробиологическую, а не эмоциональную природу.

Американский ученый Гордон Шоу и его коллега из Лос-Анжелесского отделения Калифорнийского университета нейролог Марк Боднер использовали сканирование головного мозга с помощью магнитного резонатора (MRI), чтобы получить картину активности тех участков мозга пациента, которые реагируют на прослушивание музыки Моцарта, Бетховена (“К Элизе”) и поп-музыки 30-х гг. ХХ в. Как и ожидалось, все виды музыки активизировали тот участок коры головного мозга, который воспринимает колебания воздуха, вызываемые звуковыми волнами (слуховой центр), и иногда возбуждали отделы мозга, связанные с эмоциями. Но только музыка Моцарта активизировала практически ВСЕ участки коры головного мозга (в т.ч. и те, которые участвуют в моторной координации, в пространственном мышлении, в зрительном процессе и в высших процессах сознания). М. Боднер отметил, что у человека, слушающего музыку именно Моцарта, начинает “светиться” буквально вся кора головного мозга.

Д. Хьюджес провел уникальный эксперимент над 36 пациентами с тяжелой формой эпилепсии, которые страдали от почти постоянных припадков. В процессе наблюдения за больными ученый включал музыку Моцарта и сравнивал энцефалограмму мозга до и во время воздействия музыки. У 29 больных из этой группы волны мозговой активности, возникавшие во время приступа эпилепсии, становились слабее и реже вскоре после включения музыки (эти результаты объективны). Т.е. В 29 случаях из 36 это реально помогло (припадки стали случаться все реже и протекали все спокойнее). Таким образом Д. Хьюджес пришел к выводу, что во время прослушивания музыки Моцарта количество и амплитуда электрических волн, возбуждающих мозг, уменьшаются. При этом следует отметить тот факт, что когда вместо произведений Моцарта эти же больные слушали музыку некоторых других композиторов-классиков или полную тишину, у них не наблюдалось никакого улучшения.

Лечебное действие музыки Моцарта обусловлено, в числе прочих факторов, и тем, что в ней очень много звуков высокой частоты. Во-первых, эти звуки укрепляют мускулатуру среднего уха. Во-вторых, звуки частотой от 3 000 до 8 000 Гц и выше вызывают наибольший резонанс в коре головного мозга (это напрямую стимулирует мышление и улучшает память). Изобилие именно высоких частот в музыкальных произведениях Моцарта несет в себе мощнейший энергетический заряд не только для головного мозга, но и для всего организма в целом. Музыка этого композитора не заставляет мозг “перенапрягаться”, распутывая сложные звуковые ряды, которые присутствуют в произведениях, к примеру, Баха или Бетховена. Музыка Моцарта гениально проста, чиста, светла, солнечна, искренна. Не случайно ее автора во всем мире называют “солнечным” композитором. Кстати, большинство своих произведений Моцарт создал в "ключе" РЕ (D)!..

Согласно выводам турецких ученых, исследовавших “эффект Моцарта”, в сонатах этого композитора присутствуют все музыкальные частоты, которые активно действуют на слух (а значит – и на головной мозг). Эти ученые занимались данными исследованиями на протяжении многих лет и пришли к выводу, что музыка Моцарта – лучшее лечебное средство при аутизме и дислексии. Турецкие ученые не без оснований утверждают, что их открытие может стать настоящим прорывом в практике лечения этих двух (и подобных им) недугов.

Все секреты целебной силы музыки Моцарта не раскрыты полностью до сих пор и вряд ли когда-либо будут раскрыты, поскольку самые главные из них “скрыты” в непостижимых человеческим разумом сферах.

"Эффект Моцарта"

Во 2-й половине ХХ в. американский ученый-исследователь Дон Кемпбелл написал книгу под названием “Эффект Моцарта”, ставшую чрезвычайно популярной во многих странах мира. Среди людей, отупевших от рок- и поп-музыки, начался настоящий бум! Все хотели слушатьМоцарта! Причем не с целью просвещения, а чтобы лечиться и умнеть (ведь быть здоровым и, особенно, умным – это очень престижно в таких развитых странах, как США). Широкий диапазон медицинских и психологических исследований, проводившихся Д. Кемпбеллом и его коллегами в течение более 20 лет, показал, что музыка Моцарта оказывает очевидное благотворное воздействие на здоровье и умственные способности человека. “Эффект Моцарта” – так Д. Кемпбелл в общем смысле назвал воздействие музыки (любой, не обязательно Моцарта и не обязательно классической) на человека. В узком же смысле термин “эффект Моцарта” относится исключительно к действию на человеческий организм именно музыки Моцарта.

Ученые из Института нейропсихологии г. Вены (Австрия) с помощью электроэнцефалограммы смогли определить, как долго у слушателей длится"эффект Моцарта" (точнее – как долго энцефалограф может “улавливать” воздействие данного эффекта на головной мозг слушателя). Так вот, у некоторых людей благотворное действие музыки на мозг прекращалось одновременно с замолканием последних нот музыкальной композиции Моцарта. У других эффект продолжался еще в течение 3 минут, а затем мозг возвращался к первоначальному (до прослушивания) состоянию.

Воздействие музыки Моцарта на детей

Моцарт – “самый подходящий” композитор для малышей. Огромное количество научных исследований, проводившихся во многих странах мира, свидетельствуют о том, что гармоничная, светлая и изысканно простая музыка Моцарта оказывает сильнейшее положительное влияние на развитие детской психики, интеллекта и творческого начала. Возможно, Моцарт, будучи музыкальным Гением от Природы, стал композитором уже в возрасте 4-х лет, и привнесло в его музыку чистое детское восприятие, которое подсознательно чувствуют все “почитатели” его творчества – в т.ч. и самые маленькие слушатели.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ:

1-6. Сколько веществ изображено данными графическими формулами? Какие из них изомерны друг другу?

[pic]

1-7. Назовите по международной номенклатуре следующие вещества:

[pic]

1-10. Напишите графические формулы следующих веществ:

а) 2-метил-З-этилгептан;

б) 2,2,3-триметилбутан;

в) З-метил-4-пропилгептан;

г) 3-изопропил-2,2-диметилгексан;

д) 4-трет-бутил-З-этилоктан;

е) 2,3,4,4,8-пентаметил-5-пропил-3,7-диэтилнонан; ж) 2,2,6-триметил-4 -пропил- 3,5,5-триэтилгептан.

1-27. Относительная плотность паров алкана по водороду равна 50. Выведите молекулярную формулу алкана.

1-29. Относительная плотность паров углеводорода по воздуху равна 36. Массовые доли углерода и водорода в нем равны соответственно 83,33 и 16,67 %

Дополнительное задание на уроке

.