Методическая разработка урока 'Ацетиленовые углеводороды'

« РАЗРАБОТКА УРОКА ПО ХИМИИ НА ТЕМУ:

«АЦЕТИЛЕНОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ»

ФИО автора:

Нургалиева Лилия Аркадьевна,

преподаватель химии

2015 г.

Учебная дисциплина: ОДБ.06 Химия

Продолжительность урока: 1 час 30 минут

Раздел программы: Органическая химия

Изучаемая тема: Углеводороды

Тема урока: Ацетиленовые углеводороды

Цели урока:

Обучающая:

изучить гомологический ряд алкинов, выяснить особенности строения алкинов, представлять механизм химических реакций, характерных для ацетилена, рассмотреть физические свойства алкинов и основные способы получения ацетилена (карбидный и метановый), научить составлять «синквейн» с учетом описания признаков и свойств объекта исследования.

Развивающая:

развивать умение работать с текстом ,пространственное воображение, используя проблемные ситуации, творческие задания, самостоятельное конструирование шаростержневых моделей алкинов, уметь применять полученные знания в практической деятельности.

Воспитательная:

Воспитывать осторожность и аккуратность при обращении со взрывоопасными веществами , уметь четко выражать свои мысли, создать условия, обеспечивающие формирование у студентов навыков самоконтроля и взаимоконтроля, содействовать валеологическому воспитанию на примере утилизации твердых бытовых отходов на основе ПВХ.

Формируемые компетенции

• учебно-познавательная компетенция: развитие умений сравнивать, анализировать, доказывать, делать выводы;

• информационная компетенция: развитие умения анализировать и отбирать необходимую информацию, умения готовить и делать сообщения, умения пользоваться Интернетом и электронным учебником для поиска информации;

• коммуникативная компетенция: развитие умений вести беседу, диалог, задавать вопросы, осуществлять самоконтроль и взаимоконтроль.

Методическая цель занятия: использовать интерактивные технологии в процессе изложения нового материала и проверки знаний

Тип урока: комбинированный

Вид урока : урок изучения нового материала с элементами исследования

Методы проведения урока:

обучения: диалогический

преподавания: объяснение с демонстрацией видеофрагментов химических опытов, наглядный, стимулирующий

учения: метод самостоятельной работы, частично-поисковый, эвристический.

Мотивация

Использовать все возможности учебного материала, для того что бы заинтересовать студентов в значимости приобретаемых знаний в будущей профессии при газосварочных работах, поддерживать у студентов веру в успех, силы и возможности.

Формы организации учебной деятельности:

• Индивидуальная

• Групповая

• Коллективная

Межпредметные связи:

1.МДК 07.01 «Технология сварочных работ»

Тема: «Ацетилен и другие горючие газы»

2.«Охрана труда»

Тема :«Техника безопасности при газовой сварке и резки металлов»

3. Математика

Тема «Построение геометрических фигур»

4. Русский язык

Тема «Суффиксы»

Внутрипредметные связи:

Тема: «Углеводороды»

Методическое и информационное обеспечение урока:

1. План урока

2. Конспект урока

3. Шаростержневой набор моделей атомов

4. Карточки-задания для самостоятельной работы

5. Учебник: Цветков Л.А.Органическая химия для 10-11 классов, М., 2012 г.

6. Химия (8-11-й класс). Виртуальная лаборатория. - Лаборатория систем мультимедиа, МарГТУ, 2004

7. Получение ацетилена

8. Горение ацетилена

9. Взаимодействие ацетилена с бромной водой

10. Взаимодействие ацетилена с ВВВзаимодействие ацетилена с раствором перманганата калия

11. Применение алкинов

12. Презентация «Ацетиленовые углеводороды»

Материально-техническое обеспечение урока:

1. ПК

2. Интерактивная доска

3. Мультимедиа проектор

4. Документ-камера

5. Шаростержневой набор моделей атомов

Этапы урока:

1. Организационная часть - 2-3 мин.

2. Актуализация и систематизация знаний и умений - 10-13 мин.

3. Изучение нового учебного материала - 30 мин.

4. Закрепление учебного материала - 30 мин.

5. Завершение урока - 10 мин.

6. Домашнее задание - 2 мин.

7. Рефлексия - 3 мин.

Структура урока

№ п\п

Этап урока

Название используемых ИКТ

Деятельность преподавателя

Деятельность студента

Время

(в мин)

1.

Организационная часть

Электронный журнал успеваемости и посещаемости студентов

1.1.Приветствует студентов.

1.2.Проверяет явку студентов на урок.

1.3.Проверяет готовность к уроку.

1.5.Объясняет структуру урока

1.6.Объясненяет критерии оценки деятельности студентов.

1.7Записывает рейтинг урока на доске

1.1.выслушивают преподавателя

1.2.Уясняют структуру урока и критерии оценки деятельности;

1.3Заслушивают рейтинг урока:

20-18 баллов-«5»

17-15 баллов- «4»

14-12 баллов-«3»

2-3

2.

Актуализация и систематизация знаний и умений

Презентация

Слайды №3-7

1. Задает вопросы студентам, опираясь на знания, которые они получили на предыдущем уроке

2.Организует проверку знаний о диеновых углеводородах с помощью интерактивного тестирования

1.Вспоминают общую формулу, свойства и применение диеновых углеводородов

2. Сравнивают ответы с правильными ответами на слайде презентации путем взаимоконтроля.

10-13

3.

Изучение нового учебного материала

Презентация

Слайды 8-26

Документ-камера

1.Излагает новый учебный материал, который должен быть освоен студентами, опираясь на презентацию с применением видео-демонстраций химических свойств ацетилена

2.Обеспечивает понимание содержания нового материала;

3.Обеспечивает понимание планируемого результата деятельности;

4.Организует активные совместные и самостоятельные действия студентов по усвоению содержания нового материала

Выполняют конкретные учебные задачи (слушают информацию); отвечают на вопросы преподавателя, работают с учебником (способы получения ацетилена) и делают соответствующие записи в тетради; составляют шаростержневые модели изомеров бутина и пентина.

Слушают сообщения студентов "Вред и польза ПВХ" и «МАФ: химический состав, преимущества применения в газовой сварке по сравнению с ацетиленом»

30

4.

Закрепление изученного материала

Карточки-задания (Приложение 1)

Интерактивные задания Слайды №27-28

№14-16

1.Организует закрепление нового учебного материала повторением основных моментов: изомерия, гомологи алкинов, химические свойства ацетилена

2.Предлагает творческое задание, позволяющее определить уровень усвоения нового учебного материала;

3.Организует самоконтроль (взаимоконтроль) результатов учебной деятельности.

1.Запоминают характерные свойства ацетилена, определяют формулы изомеров и гомологов ацетиленовых углеводородов

2.Проявляют активность при выполнении творческой работы по составлению «синквейна»;

3.Осуществляют самоконтроль (взаимоконтроль) результатов тестирования

30

5.

Завершение урока

Электронный журнал

1 .Дает заключение проведенному уроку;

2. Выставляет баллы студентам в сводную таблицу, прокомментировав их. Выставляет отметки в электронный журнал.

Выявляет недочеты в собственной учебной деятельности

10

6.

Домашнее задание

Презентация Слайд №31

1.Знакомит студентов с домашним заданием.

2. Определяет для студентов содержание и объем домашнего задания, критерии оценки выполненного задания

1.Записывают домашнего задания;

2.Фиксируют критерии успешного выполнения домашнего задания.

2

7.

Рефлексия

Презентация Слайд №32

1.Определяет вопросы для рефлексии.

1. Отвечают на поставленные вопросы

3

Конспект урока

Этапы урока

Содержание этапа

1.Организационная часть.

Цели для преподавателя:

• Создать условия для возникновения у студентов внутренней потребности включения в учебную деятельность;

• Способствовать повышению мотивации учения.

Цели для студентов:

• Включиться в учебную деятельность;

• Подготовиться к получению новых знаний и умений.

• Организационная часть.

Установить должную дисциплину в аудитории. Отметить отсутствующих. Сообщить цели и задачи урока

Сегодня на уроке мы продолжим изучать большую тему "Углеводороды", будем знакомиться с новым классом соединений, которые называются алкины.

Цель нашего урока: познакомиться с гомологическим рядом, изомерией, номенклатурой алкинов. рассмотреть способы получения ацетилена, изучить физические и химические свойства, применение ацетилена.

Преподаватель записывает на доске рейтинг урока, демонстрирует план урока. (Слайд №3)

2.Актуализация знаний.

Цели для преподавателя:

• Установить уровень усвоения знаний, умений;

• Определить ошибки и пробелы в знаниях;

• Стимулировать активность и инициативу студентов;

Цели для студентов:

• Активизировать знания, необходимые для действия в новой ситуации;

• Проявлять самостоятельность и логическое мышление.

• Актуализация знаний.

На предыдущем занятии мы изучили с вами диеновые углеводороды. Давайте вспомним,

каковы особенности данного класса углеводородов. Для этого проведем интерактивное тестирование. (Слайд №4-8) Варианты правильных ответов нужно записать в лист самоконтроля.

1.Какова общая формула алкадиенов?

2.На какой реакции основано производство синтетического каучука?

3.Полимеризацией какого углеводорода получают каучук?

4.Кто впервые получил синтетический каучук в промышленных масштабах?

5.С каким веществом нагревают каучук, чтобы получить из него резину?

Студенты выбирают один правильный ответ из четырех предложенных вариантов. Проводят взаимоконтроль. Критерии оценивания работы студентов -1 балл за каждый правильный ответ. Эталоны правильных ответов проецируются на интерактивной доске.(Слайд №9)

3.Изучение нового учебного материала.

Цели для преподавателя:

• Обеспечить объяснение и изучение нового учебного материала, выполнение задач направленных на его усвоение;

• Обеспечить восприятие, осмысление и первичное запоминание в изучении понятий «алкины», «ацетилен» и их свойств;

• Сформировать умение различать гомологи и изомеры алкинов;

• Способствовать развитию познавательных способностей студентов, использованием метода проблемных вопросов, самостоятельной работы.

Цели для студентов:

• Изучить формулы алкинов, научиться составлять структурные формулы изомеров алкинов; понять химические свойства ацетилена; запомнить способы получения ацетилена (карбидный и метановый); осмыслить значение алкинов в быту и на производстве, уметь применять полученные знания в практической деятельности при газосварочных работах ;

• Составить конспект по изучаемому материалу.

Изложение нового материала:

Алки́ны (иначе ацетиленовые углеводороды) - , содержащие между , образующие гомологический ряд с общей формулой C_nH_2n- Первый представитель гомологического ряда ацетилена имеет 2 атома углерода. Какова его формула? Студенты записывают формулу С₂Н₂ в тетрадь.

В молекуле два атома углерода связаны тройной связью.

Соберите из набора атомов шаростержневую модель этого вещества.(Слайд №10)

(Учащиеся работают в парах)

Называется это вещество ацетилен. Название этому веществу дал в 1860 г. французский химик Марселен Бертло. Демонстрируется портрет ученого.

Ацетилен - это вещество, которое является родоначальником нового класса непредельных углеводородов алкинов. Студенты записывают гомологический ряд алкинов самостоятельно, применяя общую формулу.

Г алкинов: Слайд №11

• (ацетилен): C₂H₂

• : C₃H₄

• : C₄H₆

• : C₅H₈

• : C₆H₁₀

• : C₇H₁₂

• : C₈H₁₄

• : C₉H₁₆

• : C₁₀H₁₈

Далее отметим особенности номенклатуры ацетиленовых углеводородов. В названиях алкинов используется суффикс - . Вспомните правила, которые следует соблюдать, давая название органическим веществам. Слайд №12

1.В структурной формуле выбирается самая длинная цепь, которая обязательно должна содержать кратную связь.

2. Атомы углерода основной цепи нумеруют, начиная с того конца, к которому ближе кратная связь.

3. В начале названия перечисляют радикалы с указанием атомов углерода, с которыми они связаны.

4. Основой названия служит наименование предельного углеводорода (с измененным суффиксом) с тем же числом атомов углерода, что и в главной цепи.

Изомерия и номенклатура

Преподаватель: Я предлагаю вам внимательно рассмотреть структурные формулы веществ.

( Слайд №13)

Чем они отличаются по строению?

Студенты: Вещества различаются положением тройной связи.

Преподаватель:Чем эти вещества являются по отношению друг к другу?

Студенты:Вещества бутин-1 и бутин-2 являются изомерами.

Преподаватель: Вспомните, как называется такой вид изомерии.

Студенты: Изомерия положения кратной связи.

Преподаватель: Какой еще вид изомерии характерен для углеводородов?

Студенты:Для углеводородов характерна изомерия углеродного скелета.

Преподаватель: Запишите изомеры углеродного скелета для пентина-1 (Слайд №14)

Для ацетиленовых углеводородов характерна межклассовая изомерия с диеновыми углеводородами. С помощью шаростержневых моделей постройте все возможные изомеры бутина.

Студенты собирают модели бутина-1, бутина-2, бутадина 1,2 и бутадиена 1,3 и записывают структурные формулы в тетрадь. Одновременно идет самоконтроль правильности собранных моделей с помощью документ-камеры. Правильно собранные модели проецируются на экран. С помощью документ-камеры.Дают определение "Изомеры", знакомятся с особенностью составления названий алкинов по современной номенклатуре.

Способы получения ацетилена (Слайд №15)

Преподаватель : Ацетилен был открыт Г.Дэви в 1836 году в продуктах разложения метана, под действием искровых электрических разрядов . (Справка стр.73)
В 1860 г. М. Бертло синтезировал ацетилен из простых веществ, пропуская водород через электрическую дугу между угольными электродами. (Справка стр.73)
В 1862 г. Ф.Велер получил ацетилен из карбида кальция, действуя на него водой (Справка стр.73)

.
Напишите уравнения упомянутых в данном тексте реакций. Студенты работают с текстом учебника.

.

Физические свойства некоторых алкинов сведены в таблице. (Слайд №16) Какую вы видите зависимость?

Студенты: С увеличением молекулярной массы увеличивается температура плавления и кипения алкинов, а также их плотность. Алкины с одинаковой молекулярной формулой, но разным строением имеют разные физические свойства.

Химические свойства алкинов

Мы знаем, что ацетилен - непредельное соединение. Как доказать непредельность этого соединения?

Студент: С моей точки зрения для доказательства непредельности ацетилена можно использовать растворы KMnO₄ и Br_2.

Демонстрация видеоролика "Обесцвечивание бромной воды ацетиленом". После просмотра фрагмента видеофильма записывают уравнение реакции с бромом.(1 стадия) (Слайд №17)

СH≡CH + Br₂ → CHBr=CHBr (1,2-дибромэтен)

Преподаватель: Учитывая особенности строения ацетилена, предположите, какими еще свойствами это вещество может обладать?

Студенты: Как все углеводороды ацетилен может гореть.

Преподаватель: Реакция горения сопровождается выделением большого количества теплоты, она используется для резки и сварки металлов.(Слайд №18)

Демонстрация видеоролика "Взаимодействие ацетилена с кислородом".

2C₂H₂+ 5O₂ ^t → 4CO₂ + 2H₂O + Q

Температура пламени горения ацетилена в чистом кислороде достигает 3200^оС . Просматривают фрагмент видеофильма, записывают уравнения реакции горения ацетилена, делают вывод о применении данного процесса в профессии сварщика при газовой резке металлов.

2). Для ацетилена характерна реакция присоединения галогеноводородов. Студенты записывают уравнение реакции в тетрадь. (Справка стр.72) (Слайд №19)

3). Гидратация - ( реакция М.Г. Кучерова) (Слайд №20)

CH≡CH + H₂O ^Hg2+→ CH₃-CH=O

Уксусный альдегид

Применение алкинов (Слайд №21)

На основе химических реакций ацетилена вы поняли,что он может служить исходным продуктом для синтеза многих более сложных органических соединений. Недаром из общего объема производства ацетилена примерно 70% используют для промышленного органического синтеза, а 30% - для сварки и резки металлов.

В настоящее время при сварке стали использовать МАФ. (Слайд №22)В чем преимущества этого газа по сранению с ацетиленом? Прослушивается подготовленное сообщение студента. (Метилацетилен-алленовая фракция )- сжиженный газ, смесь (пропин, CH₃C≡CH) и (1,2-, CH₂=C=CH₂), с добавлением приблизительно 25 % углеводородов для стабилизации. Имеет резкий запах, малотоксичен.

МАФ аналог во всех процессах газопламенной обработки металлов. По параметрам горения он близок к ацетилену, но втрое дешевле и занимает гораздо меньший объем. В стандартном баллоне вмещается 5,5 кг ацетилена, в то время как газа МАФ - 21 кг. При этом вес наполненного ацетиленом баллона составляет 87 кг, а вес баллона с МАФ - 43 кг. По эффективности использования МАФ превышает ацетилен, так как при сравнимых температурах пламени (2927 °C у МАФ и 3087 °C у ацетилена) теплотворная способность МАФ выше. Технология применения газа МАФ такая же, как и при использовании ацетилена. Его можно применять для газовой сварки всех видов сталей, для резки, пайки и.т.д. МАФ нетоксичен, технологичен, экономичен, безопасен.

Баллон газа МАФ (21 кг) заменяет 3-4 баллона ацетилена или 160-200 кг карбида

Поливинилхлорид представляет собой один из самых современных и популярных материалов для производства строительных материалов и конструкций..(Слайд №22)

Но у экологов отношение к этому полимеру неоднозначное. Давайте послушаем подготовленное по этому вопросу сообщение "Поливинилхлорид: друг или враг?"

Студент: Человеческое общество по мере своего развития входит все в большую зависимость от полимерных материалов. Материалов с такими свойствами, которыми не обладают природные соединения.

Сообщение студента

Целью моей работы было:

1) изучить свойства и области применения поливинилхлорида (ПВХ);
2) изучить проблемы, связанные с утилизацией этого полимера.

Поливинилхлорид по своему составу и строению можно рассматривать как хлорпроизводное полиэтилена. ПВХ устойчив к действию кислот и щелочей, обладает хорошими диэлектрическими свойствами, большой механической прочностью, он практически не горит, однако сравнительно легко разлагается при нагревании, выделяя хлороводород.

На основе ПВХ получают пластмассы 2-х типов: винипласт, обладающий значительной жесткостью, и пластикат - более мягкий материал.

Из винипласта готовят химически стойкие трубы, детали химической аппаратуры, аккумуляторные банки. Пластикат идет на изготовление линолеума, искусственной кожи, клеенки, изоляции проводов.

Важной экологической проблемой, связанной с использованием ПВХ, является скопление твердых отходов, изготовленных из этого полимера. Они препятствуют газообмену в почвах и водоемах, выделяют токсичные для живых организмов вещества, медленно окисляются кислородом, очень медленно разрушаются под воздействием солнечных лучей. Конечным продуктом разложения являются: углекислый газ, вода, хлороводород. Время разложения полимера на земле и в пресной воде составляет несколько сотен лет. Способов вторичной переработки его не существует. ПВХ категорически запрещено сжигать, так как при этом образуются ядовитые хлорорганические соединения. Ученые установили, пребывание у костра в течение часа, где сжигают ПВХ, для организма равнозначно нахождению на оживленной автомагистрали.

Из вышесказанного можно сделать следующий вывод. ПВХ является ценным продуктом химической промышленности, но при утилизации этого полимера следует соблюдать определенные меры безопасности. Сжигать его нельзя!

Знакомятся с областями применения ацетилена, делают вывод, что ацетилен важнейший продукт химической промышленности, который имеет широкое применение.

Ацетилен - взрывоопасен, поэтому при работе с ним сварщику надо соблюдать . Ацетилен взрывается при температуре около 500 °C или давлении выше 0,2 МПа; КПВ 2,3-80,7 %, температура самовоспламенения 335 °C. Взрывоопасность уменьшается при разбавлении ацетилена другими газами, например или ацетоном.Последствия взрыва газа могут быть непредсказуемы. Слайд №24

4.Закрепление учебного материала.

Цели для преподавателя:

• Получить достоверную информацию о достижении всеми студентами запланированных результатов обучения;

• Организовать активные самостоятельные действия обучающихся с содержанием нового материала.

Цели для студентов:

• Самостоятельно выполнять задания, требующие применения знаний в знакомой или измененной ситуации;

• Осуществлять самоконтроль (взаимоконтроль) результатов учебной деятельности.

• Закрепление изученного материала

1.Проведение тестирования по закреплению знаний «Гомологический ряд, изомерия и номенклатура алкинов» в двух вариантах . максимум 5 баллов

2.Интерактивный опрос по выявлению знаний формул углеводородов, которые относятся к классу алкинов. Определяют выигрышный путь, называя формулы алкинов. Максимум 1 балл

3.Интерактивный опрос по знанию химических свойств ацетилена. Максимум 2 балла

4. Прием «Синквейн». Преподаватель предлагает составить «Синквейн» по пройденной теме

(2 балла)

Объясняет правила составления синквейна: Слайд №25

• Первая строка - тема синквейна, заключает в себе одно слово (обычно или ), которое обозначает объект или предмет, о котором пойдет речь.

• Вторая строка - два слова (чаще всего или ), они дают описание признаков и свойств выбранного в синквейне предмета или объекта.

• Третья строка - образована тремя или , описывающими характерные действия объекта.

• Четвертая строка - фраза из четырёх слов, выражающая личное отношение автора синквейна к описываемому предмету или объекту.

• Пятая строка - одно слово- , характеризующее суть предмета или объекта.

Ацетилен

• Непредельный, газообразный

• Окисляется, горит, обесцвечивает марганцовку

• Используется в газовой сварке

• Углеводород

5. Завершение урока.

Цели для преподавателя:

• провести анализ успешности достижения цели урока, перспектив последующей работы.

Цели для студентов:

• иметь собственную оценку результатов урока в целом и своей учебной деятельности в частности.

• Подведение итогов.

Озвучивание фамилий студентов, активно работающих на занятии, с указанием количества полученных баллов. Активные студенты получают «орден шелкового умника»

Выставленные оценки за урок выставляются в электронном журнале.

6.Задание на дом.

Цели для преподавателя:

• Поставить цели самостоятельной работы студентов (что должны сделать студенты в ходе выполнения домашнего задания);

• Способствовать повышению мотивации учения;

Цели для студентов:

• Уяснить цели и содержание домашнего задания.

• задание на дом Домашнее задание требует определенного разъяснения и осмысления, преподаватель, комментируя домашнее задание расставляет приоритеты, подчеркивая на какие моменты учебного материала необходимо обратить особое внимание.

§ 16 Задания № 46,47 на стр 74 (письменно)

Какие реакции лежали в основе принципа действия карбидных фонарей, применяемых для освещения в 19-ом веке? (Слайд №26)

7. Рефлексия:

Цели для преподавателя:

• Оценить адекватность самооценки студентов оценке преподавателя.

Цели для студента:

• Проанализировать собственную учебную деятельность на уроке.

Рефлексия.

Вопросы для рефлексии:

1. Что на уроке запомнилось больше всего?

2. Что показалось вам сегодня трудным?

3. Какую пользу вы извлекли из этого урока?

4. Где в профессиональной деятельности вы можете применять полученную информацию?

Список использованной литературы

1. Цветков Л.А.Органическая химия для 10-11 классов, М., 2012 г.

2. Габриелян О.С. Химия-11. Учебник для общеобразовательных учреждений. Москва, 2013

3. Нечитайлова Е.В. Использование технологии критического мышления на уроках химии. Статья. Журнал «Химия в школе» №6,2011

4. Дмитров Е.Н. Познавательные задачи по органической химии и их решение. Пособие для учителей и учащихся. -Тула. Арктоус, 2011.-86

5. Овчинников В.В.Технология газовой сварки и резки металлов, Академия,2012

6. Куликов О.Н. Охрана труда при производстве сварочных работ, Академия,2012

7. М.М.Поташник Требование к современному уроку. Методическое пособие. - М.: Центр педагогического образования, 2013 г.

.