Обобщающий урок по химии "Значение металлов и металлорганических соединений в технике"

Департамент образования и науки Костромской области

Областное государственное бюджетное профессиональное

Образовательное учреждение

«Шарьинский политехнический техникум Костромской области»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

Обобщающего урока по  химии

  «Применение металлов и металлоорганических соединений в технике »

Автор:

             Нестерова Елена Владимировна преподаватель химии

      ОГБПОУ «Шарьинский политехнический техникум Костромской области»

Методическая разработка предназначена для работы с обучающимися по  профессии 23.01.03. «Автомеханик»

Г.Шарья , 2016г

Содержание

        Пояснительная записка_________________________________________________3

1.      Теоретическая часть ___________________________________________4

2.      Подготовительная работа  по проведению урока_________________________4

3.  Технологическая карта урока      ______________________________________4

     4.  Апробация_________________________________________________________8

     5. Список использованных источников____________________________________8

     6. Приложения  _______________________________________________________8

Пояснительная записка

Химия - это наука о веществах, их составе и строении, о их свойствах и превращениях, о значении химических веществ, материалов и процессов в практической деятельности человека В процессе изучения химии у обучающихся развиваются познавательные интересы и интеллектуальные способности, потребности в самостоятельном приобретения знаний по химии в соответствии с возникающими жизненными проблемами, воспитывается бережное отношения к природе, понимание здорового образа жизни, необходимости предупреждения явлений, наносящих вред здоровью и окружающей среде

Освоение содержания учебной дисциплины «Химия», обеспечивает достижение студентами следующих результатов: личностных:

•                       чувство гордости и уважения к истории и достижениям отечественной химической науки; химически грамотное поведение в профессиональной деятельности и в быту при обращении с химическими веществами, материалами и процессами;

готовность к продолжению образования и повышения квалификации в избранной профессиональной деятельности и объективное осознание роли химических компетенций в этом

Основная цель профессионального образования состоит в том, чтобы достичь принципиально нового качества обучения квалифицированных рабочих кадров на основе Федеральных  Государственных образовательных  стандартов СПО для создания условий развития личности, общества и производства. Центральное место при достижении данной цели занимает мотивация к получению профессии и дальнейшему профессиональному совершенствованию.

    Актуальность.  Стандарт третьего поколения ставит задачу формирования общих и профессиональных компетенций. Сформировать интерес можно через самостоятельность и активность, через поисковую деятельность на уроке и дома, создание проблемной ситуации, разнообразие методов обучения, через новизну материала, эмоциональную окраску урока . Интерес к профессии возрастает, когда удается раскрыть перспективные пути, которые пролегают через овладение профессией.

    Новизна данной методической разработки заключается в  выборе  задания для  выполнения  подготовительной части урока  для обучающихся, осваивающих профессию 23.01.03. «Автомеханик», здесь прослеживается межпредметная связь химия – МДК 01.02 «Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей», в использовании на уроке элементов проблемного обучения.

1.      Теоретическая часть

В настоящее время под проблемным обучением понимается такая организация учебного процесса, которая предполагает создание под руководством учителя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность учащихся по их разрешению.

Данный вид обучения:

1)                             направлен на самостоятельный поиск учащимися новых понятий и способов действий;

2)                             предполагает последовательное и целенаправленное выдвижение перед учащимися познавательных проблем, разрешение которых (под руководством учителя) приводит к активному усвоению новых знаний;

3)                             обеспечивает особый способ мышления, прочность знаний и творческое их применение в практической деятельности.

При проблемном обучении преподаватель не сообщает готовых знаний, а организует учащихся на их поиск: понятия, закономерности, теории познаются в ходе поиска, наблюдений, анализа фактов, мыслительной деятельности.

Необходимыми составляющими проблемного обучения являются следующие понятия: «проблема», «проблемная ситуация», «гипотеза», «эксперимент».

Что же такое «проблема» и «проблемная ситуация»?

Проблема (от греч. problema – задача) – «сложный вопрос, задача, требующая решения» (С.И. Ожегов). Проблема может быть научной и учебной.

Учебной проблемой является вопрос или задание, способ решения или результат которого ученику заранее неизвестен, но ученик обладает определенными знаниями и умениями, для того, чтобы осуществить поиск этого результата или способа выполнения задания. Вопрос, на который ученик заранее знает ответ, не является проблемой.

Методическая разработка может быть использована для проведения аналогичных мероприятий, а так же внеклассных мероприятий.

2.Подготовительная работа  по проведению урока

Студенты, обучающиеся по профессии 23.01.03. «Автомеханик» готовили сообщения по темам «Общее устройство и схема работы  двигателя внутреннего сгорания (ДВС)» , «ТЭС- тетраэтилсвинец»,    «Сандвичевые соединения - ЦТМ» , «Открытие  французского  химика  Кадэ»    

2.1    Технологическая карта урока     

Дидактическая цель: Создать условия для формирования знаний о свойствах металлов и применении металлов и их соединений в технике

Цели урока:

   образовательная – : Систематизация и обобщение знаний учащихся о металлах и металлоорганических соединениях ( их строение, свойства, применение )

   развивающая - 

- Создать условия для развития воображения, речи, внимания, логического мышления;

- Анализировать и систематизировать информацию, делать выводы.

- Формировать научное мировоззрение.

- Совершенствовать навыки самостоятельной работы.

воспитательная

- Развитие культуры общения и рефлексивных качеств личности

- Воспитывать интерес к культуре умственного труда

Задачи урока:

   - образовательные – на основе повторения и обобщения ранее изученного материала о свойствах и применении металлов, металлоорганических соединений  углубить знания о возможных областях применения металлов и их соединений.

    - задачи развития умений  - определять собственное отношение к той или иной проблеме и аргументировать свою точку зрения, способствовать формированию умений обобщать знания, полученные из разных источников, проверить усвоение изученного ранее материала.

   - задачи развития навыков на уроке – формировать навык построения доказательных рассуждений

Оборудование:  Периодическая система Д.И.Менделеева, плакаты по МДК 01.02 «Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей», инструктивные карточки, информационные листы.

Тип урока: урок повторения и обобщения полученных знаний.

Межпредметные связи : МДК 01.02 «Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей» по  профессии 23.01.03. «Автомеханик»  

Методы: Изложения и восприятия учебной информации, частично – поисковый, наглядный.

Формы организации познавательной деятельности: Индивидуальная работа, опережающее обучение.

№ п,п	Деятельность  преподавателя	Деятельность   учащихся	Время
1	Организационный момент	Готовятся к уроку	2 мин
2	Актуализация опорных знаний Преподаватель задает вопросы 1.       Какие металлы чаще всего применяются в вашей профессии? 2.       Какие физические свойства характерны для металлов? 3.       Какие химические реакции характерны для металлов?	Учащиеся отвечают на поставленные вопросы.	3 мин
3	Мотивация к обобщению  пройденной темы «Металлы» Ребята, я предлагаю вашему вниманию изображение, глядя на которое вы должны попытаться сформулировать тему урока. Запишите тему урока «Применение металлов и металлоорганических соединений в технике » Цель урока: Систематизация и обобщение знаний учащихся о металлах и металлоорганических соединениях ( их строение, свойства, применение )	Учащиеся предлагают темы урока Учащиеся записывают в тетрадях тему урока.	2 мин
4	Основная часть ·         Предлагаю послушать сообщение на тему«Открытие  французского  химика  Кадэ»    Задает вопрос : «Как вы думаете, что же такого особенного было в этом открытии? Ответ: Это было первое в мире элементоорганическое соединение, оно положило начало целому семейству металлоорганических соединений, которые сейчас служат человеку, помогая в том числе и вам, как будущим водителям. Помогают экономно расходовать бензин. ·         Обращается  к учащимся : давайте сейчас из области науки перейдем в мир практики. Давайте выясним, каким же образом расходуется топливо в автомобиле .предлагаю послушать сообщение  ·         Сообщение обучающегося по теме «Общее устройство и схема работы  двигателя внутреннего сгорания (ДВС)»    ·         Преподаватель задает вопросы : КТО  ВИНОВАТ в быстром изнашивании деталей автомобиля?                                   и ЧТО ДЕЛАТЬ? ·            Нужно ввести вещества- антидетонаторы  , давайте обратимся к таблице Менделеева и найдем   найдём несколько таких элементов, металлов, атомный вес которых более 200 углеродных единиц ·         Приглашает к доске учащегося дать характеристику свинца ·         Задает вопрос : Но как ввести свинец в бензин? Ни сам металл, ни его соли в бензине нерастворимы. ·         Предлагает послушать сообщение « ТЭС- тетраэтилсвинец» ·         Преподаватель: металлоорганические соединения  все до единого ядовиты( кроме германия) ·         Задает вопрос  Какой бы металл вы могли предложить? Какой из известных вам металлов встречается наиболее часто? ·         Предлагает послушать сообщение  на тему «САНДВИЧЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ - ЦТМ»	Слушают сообщение, Предлагают варианты ответов Слушают сообщение Предлагают варианты ответов Работают с таблицей Менделеева, находят ртуть, таллий, свинец Учащийся записывает химическую формулу свинца, рассчитывает число электронов, протонов, нейтронов.  Остальные делают записи в тетради. Предлагают варианты ответов Слушают сообщение, делают записи в тетрадь Предлагают варианты ответов Слушают сообщение, делают записи в тетрадь	3мин 2 мин 2 мин 5 мин 3мин 3 мин 2 мин  2 мин 3 мин 2 мин 3 мин
5	Закрепление Записать реакцию синтеза углеводорода с таким названием:   дициклопентадиен. Катализатором служит FeCI3.	Выполняют задание  в тетрадях. Учащиеся отвечают на вопросы и озвучивают результаты выполненной работы.	3 мин
6	Домашнее задание Подготовить сообщение на тему «Современные присадки для автомобильного топлива»	Записывают домашнее задание	1 мин
7	Рефлексия  Заполните карточки, можно без фамилии	Заполняют карточки	1 мин

4.       Апробация 

Урок планируется провести  в группе 18-19  профессия « Автомеханик»,  сообщения готовили обучающиеся Свистов Сергей, Лебедев Максим

5.       Список использованных источников

 Габриелян О.С. Химия для профессий и специальностей технического профиля: учебник / О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов. - М.: 2013

Кузнецов А.С. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей, Часть 1, Учебное пособие, М.: Академия, 2013

Научно-методический журнал «Химия» Все для учителя

http://www.ogoniok.ru/4945/5

               http://www.avtoserver.su

6.        Приложения

Приложение1

 историческая справка:

«В 1760 году малоизвестный французский химик Кадэ, сам того не подозревая, вошел в историю. в своей лаборатории он нагрел уксуснокислую соль калия с окисью мышьяка. Что при этом получилось, он так никогда и не узнал, потому что полученное вещество носило дьявольский характер. Это была черная густая жидкость, она дымилась на воздухе, легко воспламенялась и обладала невыносимым запахом. Изучили её свойства только спустя 70 лет. В состав жидкости входило вещество, названное дикакодилом( от греческого «зловонный»). это было первое в мире металлоорганическое соединение .

Кстати, еще одна историческая справка: « В один и тот же день – 15 июня 1891 года –одно и то же соединение получили двое ученых : Бертло во Франции и Монд в Англии . Это пентакарбонил железа  Fe (CO)₅  .Он представляет из себя жидкость светло-коричневог оцвета, с неприятным, каким- то «пыльным» запахом, легко разлагается на составные части        ( железный порошок и угарный газ)»

Кстати, вопрос – почему его перестали применять в качестве антидетонатора?

( Железный порошок забивал поршневые кольца двигателей)

Приложение2

«Общее устройство и схема работы  двигателя внутреннего сгорания (ДВС)»  

На автомобилях устанавливают поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС), у которых топливо сгорает внутри цилиндра. В основу их действия положено свойство газов расширяться  при нагревании.

Изучаемые автомобильные двигатели различают :

по способу смесеобразования ( с внешним смесеобразованием карбюраторные , газовые и с внутренним  смесеобразованием- дизельные);

по виду применяемого топлива (карбюраторные, работающие на бензине, на горючем газе и дизели, работающие на дизельном топливе).

 В одноцилиндровом двигателе одна из основных деталей- это цилиндр. В нём помещен поршень. который соединен шатуном  с коленчатым валом. Если поршень перемещается вверх- вниз, то его прямолинейное движение преобразуется через шатун и кривошип во вращательное движение коленчатого вала. На конце вала закреплен маховик для равномерности вращения вала при работе двигателя. Цилиндр плотно закрыт сверху головкой, в которой находятся впускной и выпускной клапаны, которые закрывают соответствующие каналы.

   У карбюраторного двигателя воздух и топливо  поступают в цилиндр одновременно через открытый клапан в виде горючей смеси, приготовленной карбюратором.

  Горючая смесь воспламеняется от искровой свечи зажигания , установленной в головке цилиндра. Октановое число- или октановая шкала , вспомним, что это?

   За 100% сжатие принят изооктан, а за0% - гептан, т.е 92 бензин выдерживает такое же сжатие без детонации, как смесь 92% изооктана и 8% гептана.

3. Получается , что СЕРДЦЕ автомобиля- двигатель внутреннего сгорания. Принцип работы прост ( всё гениальное просто) . В цилиндре сжимается смесь бензина с воздухом. Затем она воспламеняется  с помощью электрической искры .Происходит взрыв, выделяется энергия , а за счет её и работает двигатель. При сжатии давление достигает  1,0 -1,2 МПа, а температура – 350- 400⁰ С. При крайнем нижнем положении поршня давление газов достигает 2,5- 4,0 МПа, а температура повышается до 2300⁰С.

Многое зависит от степени сжатия  смеси . Чем оно сильнее, тем выше мощность мотора и тем экономнее расходуется топливо. Это – в идеале. А в действительности  смесь не может сжаться достаточно сильно. Отсюда возникают « заболевания» двигателя : неполное, неравномерное сгорание топлива приводит к перегреву двигателя, к быстрому изнашиванию  его деталей . Да и расход бензина неоправданно возрастает.

 Приложение3

« ТЭС- тетраэтилсвинец»

таинственное слово  -ТЭС.

ТЭС- это тяжелая жидкость чуть зеленоватого цвета , с еле уловимым запахом свежих фруктов.

    Химик легко расшифрует это сокращение: МЕТАЛЛООРГАНИЧЕСКОЕ СОЕДИНЕНИЕ УГЛЕВОДОРОДА ЭТАНА С МЕТАЛЛИЧЕСКИМ СВИНЦОМ.

 Отнимите у каждой из четырех молекул этана (С₂Н₆) по атому водорода и присоедините к одному- единственному атому свинца . Вы получите вещество с довольно простой формулой  Рb(С₂ Н₅)₄.  Его называют тетраэтилсвинец, а сокращенно- ТЭС.

  Стоило добавить в бак с бензином ничтожное количество ТЭСа- всего 0,5 % , как начинались чудеса- смесь бензина с воздухом удавалось сжать в два раза сильнее. А это означало, что при той же скорости машины расход бензина уменьшился вдвое. «Сердца» автомобилей и самолетов стали работать без перебоев. Всё бы хорошо, но металлоорганические соединения  все до единого ядовиты( кроме германия).                      Вы, вероятно, видели на баках грузовых автомобилей предостерегающую надпись :

«Этилированный бензин –ЯД».

Сейчас диапазон применения металлоорганических соединений чрезвычайно высок. С их  помощью получают пластмассы и каучуки, изготовляют полупроводники и сверхчистые металлы. Они выступают в роли лекарств и средств для борьбы с вредителями растений, они входят в состав ракетных и моторных топлив.

Сейчас известно более 15 тыс. таких соединений.

Приложение 4

«САНДВИЧЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ - ЦТМ»

    Решено было продолжить поиск металлоорганического соединения, которое бы сочетало в себе и антидетонационные свойства, и безвредность.

   Вот какой бы металл вы могли предложить? Какой из известных вам металлов встречается наиболее часто? Конечно, это железо, марганец, хром. И пусть вас не смущает их сравнительно небольшой атомный вес. Дело в том, в 1951 году были открыты «САНДВИЧЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ». Строение напоминает английский сандвич-                    два ломтя хлеба, между которыми вложена «закуска»- ветчина, сыр и т.д.

  Один кусок хлеба- это циклопентадиен  , второй кусок- это три молекулы окиси углерода СО, а между ними  вложен атом марганца. Это ЦТМ. Строение его молекулы

                                                              СО

                                                 -Мn   - СО

                                                              СО

ЦТМ- прекрасный антидетонатор, по рабочим характеристикам лучшего нашего старого знакомца ТЭСа , да и ещё практически безвреден. Полная  замена ТЭСа на ЦТМ  может дать  годовую экономию в 3 миллиарда рублей, да и воздух  наших городов и поселков  станет чище.

Полное название ЦТМ очень длинное , но легко запоминается , потому что звучит наподобие детской считалки:

    ЦИКЛОПЕНТОДИЕНИЛ-

     МАРГАНЕЦТРИКАРБОНИЛ.

Приложение 5

Карточки для рефлексии

	Металлоорганические соединения	Сандвичевые соединения	Детонация	Октановое число
ЗНАЛ
УЗНАЛ ВПЕРВЫЕ
ХОЧУ УЗНАТЬ

Автор: Нестерова  Елена Владимировна

Методическая разработка Обобщающего урока по  химии

  «Применение металлов и металлоорганических соединений в технике »

г. Шарья, 2016 - 11 с.

Аннотация. Методическая разработка предназначена для проведения обобщающих уроков  по вопросам  применения металлов и их соединений в практической деятельности человека

    В методической разработке содержится информационно- познавательный материал , направленный на систематизацию и обобщение знаний учащихся о металлах и металлоорганических соединениях, применении этих соединений в профессии  «Автомеханик». Реализация методической разработки  предполагает  повышение интереса обучающихся к дисциплине Химия , формирует общие компетенции обучающихся  и студентов

Методическая разработка рассмотрена на заседании цикловой  методической комиссии  протокол

№___ от  _______201____г

Рецензент работы: Останина Галина Александровна, председатель ЦМК общеобразовательного цикла

ОГБПОУ « Шарьинский политехнический техникум Костромской области»