План-конспект урока на тему "Спирты: классификация, изомерия, номенклатура"

Федеральное агентство морского и речного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова»

(ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»)

АРКТИЧЕСКИЙ МОРСКОЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ В.И. ВОРОНИНА

– филиал ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»

План-конспект урока

по

дисциплине «Основы естественно-научных знаний  (раздел Химия)»

на 1 курсе

Арктического морского института имени В.И. Воронина - филиала ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова

на тему:

«Спирты: классификация, изомерия, номенклатура»

          Разработала:

Манахова Светлана Валерьевна

преподаватель Арктического морского института имени В.И.Воронина

Архангельск, 2022

Тема урока: Спирты: классификация, изомерия, номенклатура

Тип урока: комплексный урок

Цель урока:

- познакомить с кислородсодержащими органическими веществами;

- дать общую классификацию спиртов;

- познакомить с классом предельных одноатомных спиртов, их номенклатурой, изомерией;

- продолжить формировать умения составлять формулы изомеров, давать веществам названия по систематической номенклатуре.

Задачи урока:

Обучающие:

- научить выявлять кислородсодержащие органические вещества по формуле;

- научить определять принадлежность вещества к классу предельных одноатомных спиртов;

- научить называть предельные одноатомные спирты в соответствии с номенклатурой ИЮПАК;

- научить составлять структурные формулы изомеров спиртов.

Развивающие:

- развитие представлений о генетической связи между классами углеводородов и кислородсодержащими органическими веществами

- развитие умений наблюдать и объяснять физические свойства и химические явления, зависимость свойств веществ от их строения;

- развитие интеллектуальных способностей курсантов и их интереса к изучению химии.

Воспитывающие:

- формирование понимания единых принципов организации живой и неживой природы, идеи материального единства веществ природы.

Планируемые образовательные результаты урока:

предметные

- формирование первоначальных систематизированных представлений о кислородсодержащих веществах, классификации спиртов;

- формирование умений объяснять зависимость свойств веществ от состава и строения;

метапредметные

- формирование умения организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с преподавателем и другими курсантами;

личностные

- формирование ответственного отношения к обучению; осознанного, уважительного и доброжелательного отношения к другим курсантам.

Основные термины, понятия:

углеводороды, спирты, функциональная группа, номенклатура, изомерия, гомологический ряд.

Оборудование:

таблицы по теме урока, шаростержневые модели молекул спиртов, мультимедийное оборудование, презентация, тестовые заданиями для самостоятельной работы

План урока:

1.  Организационный момент (1-2 минуты)

2.  Цели урока (1-2 минуты)

3.  Активизация знаний курсантов (5 минут)

4.  Изучение нового материала (25 минут).

5. Закрепление материала (5-6минут).

6. Задание на дом (2-3 минуты).

7. Подведение итогов урока (3 минуты).

Ход урока:

1. Организационный момент (1-2 минуты)

Внешняя и внутренняя готовность курсантов, рапорт дежурного о начале урока, о количестве присутствующих и отсутствующих, по каким причинам.

Здравствуйте, товарищи курсанты. Нам предстоит сегодня узнать много новой интересной информации.

2. Цели урока (1-2 минуты)

Мы переходим к изучению нового раздела органической химии «кислородсодержащие органические соединения». К ним относятся жиры, эфиры, карбоновые кислоты и многие другие вещества, которые нам предстоит изучить. Простейшим представителем этой группы веществ являются спирты, поэтому они открывают настоящий раздел. На данном уроке нам предстоит познакомиться со строением, изомерией, номенклатурой и классификацией предельных одноатомных спиртов. Научиться составлять их формулы и давать им названия по международной номенклатуре.

3. Активизация знаний курсантов (5 минут)

фронтальный опрос

На предыдущих уроках мы изучали с вами углеводороды.

1. Из каких элементов состоят данные органические соединения?

Из углерода и водорода.

2. Какие углеводороды в названиях имеют суффикс –ан?

Алканы или предельные углеводороды.   

3.  В составе каких углеводородов имеется одна двойная связь в молекулах.

В алкенах.

4. . Общая формула C_nH_2n соответствует каким углеводородам?

 Алкенам и циклоалканам.

 5. В молекулах каких углеводородов обязательно присутствует тройная связь? 

В алкинах или ацетиленовых углеводородах

6. Чем отличаются спирты от обычных углеводородов?

В составе спиртов есть кислород, он входит в гидроксильную группу.

Как вы уже поняли, спирты в своем составе содержат кислород и являются производными углеводородов.

4.  Изучение нового материала (25 минут).

Спирты - органические соединения, в состав молекул которых входит одна или несколько гидроксильных групп (ОН-групп), соединенных с углеводородным радикалом.

Классификация спиртов

Спирты классифицируют по различным структурным признакам.

1.     По числу гидроксильных групп различают:

·     одноатомные спирты (одна ОН-группа)

Например, СH₃–OH или CH₃–CH₂–OH

                    метанол                этанол

·     многоатомные спирты (две и более ОН-групп).

Современное название многоатомных спиртов - полиолы (диолы, триолы и т.д.).

Например,

двухатомный спирт – этиленгликоль (этандиол)

HO–СH₂–CH₂–OH   или    СH₂–CH₂

                                             ^{│       │}

                                                                      ОН   ОН

трехатомный спирт – глицерин (пропантриол-1,2,3)

 HO–СH₂–СН(ОН)–CH₂–OH или    СH₂–CH–CH₂

                                                            ^{│       │         │}

                                                                                             ОН   ОН ОН

Двухатомные спирты с двумя ОН-группами при одном и том же атоме углерода R–CH(OH)₂ неустойчивы и, отщепляя воду, сразу же превращаются в альдегиды R–CH=O.

Спирты с тремя ОН-группами при одном и том же атоме углерода  

R–C(OH)₃ не существуют.

2.  По типу атома углерода, с которым связана группа ОН различают:

·     первичные спирты, у которых ОН-группа связана с первичным атомом углерода. Первичным называют атом углерода, который связан только с одним соседним углеродным атомом (выделен красным цветом).

Например, СH₃-CH₂-OH или СH₃-CH₂-CH₂-OH.

                    этанол                        пропанол-1

·     вторичные спирты, у которых ОН-группа связана с вторичным атомом углерода. Вторичным называют атом углерода, который связан с двумя соседними углеродным атомами (выделен синим цветом).

Например, СH₃–CH–CH₂                  СH₂–CH–CH₂–CH₂

                             ^{│                                        │}        

                                             ОН                                    ОН

                      пропанол–2                       бутанол–2

·     третичные спирты, у которых ОН-группа связана с третичным атомом углерода. Третичным называют атом углерода, который связан с тремя соседними углеродным атомами (выделен зелёным цветом).

                          ОН

                                                           _│

Например, СН₃–СН₂– С–СН₂–СН₃   3–метилпентанол–2

                                                           ^│

                                      СН₃

 Четвертичных спиртов не существует.

3.     По строению радикалов, связанных с атомом кислорода, различают:

·     предельные спирты

Например, СH₃–CH₂–OH этанол

·     непредельные спирты

Например, CH₂=CH–CH₂–OH пропенол

·     ароматические

Например,

          

Ответьте, пожалуйста, на вопрос.

Знакомый вам этиловый спирт (С₂Н₅ОН) как можно классифицировать?

Одноатомный, первичный, предельный.

Предельные одноатомные спирты

Предельные одноатомные спирты – производные предельных углеводородов, в которых один атом водорода замещён на функциональную группу (-OH).

Общая формула гомологического ряда предельных одноатомных спиртов – C_nH_2n+1ОН или ROH (где R – предельный радикал).

Номенклатура предельных одноатомных спиртов

По номенклатуре ИЮПАК названия спиртам даются по названию углеводорода с добавлением суффикса -ол и цифры, указывающей положение ОН-группы (если это необходимо).

Нумерация ведется от ближайшего к ОН-группе конца цепи.

Цифра, отражающая местоположение ОН-группы, обычно ставится после суффикса "ол".

Например,

          ОН

                                  _│

С¹Н₃–С²Н₂– С³Н–С⁴Н₂–С⁵Н₃   пентанол–3

С⁴Н₃–С³Н– С²Н₂–С¹Н₂–ОН   3–метилбутанол–1

                ^│

          СН₃

                                         ОН

                                                                                  _│

С⁷Н₃–С⁶Н––С⁵Н₂–С⁴Н₂–С³Н –С²Н–С¹Н₃   3,6–диметилгептанол–2

                ^{│                                                │}

          СН₃                         СН₃

По радикально-функциональной номенклатуре названия спиртов производят от названий радикалов с добавлением слова "спирт". В соответствии с этим способом называют: СН₃ОН - метиловый спирт, С₂Н₅ОН -  этиловый спирт, СН₃-СН₂-СН₂-ОН - н-пропиловый спирт, СН₃-СН(ОН)-СН₃ - изопропиловый спирт.

Напишите, пожалуйста, самостоятельно в тетради формулу спирта 4-метилпентанол-1.

СH₂–CH– CH₂– CH₂– CH₂–OH                         

         ^│

              СН₃

Изомерия предельных одноатомных спиртов

Для спиртов характерны следующие виды изомерии:

1. Структурная изомерия

1) Изомерия положения ОН-группы (начиная с С₃)

Например,

СH₃–CH₂–CH₂–CH₂–OH   бутанол–1

СH₂–CH–CH₂–CH₃                  бутанол–2

         ^│

              ОН

2) Изомерия углеродного скелета (начиная с С₄)

Например, формуле C₄H₉OH соответствует изомеры:

СH₃–CH₂– CH₂–CH₂–OH      бутанол–1

СH₂–CH– CH₂–OH                         2–метилпропанол–1

         ^│

              СН₃

2. Межклассовая изомерия с простыми эфирами

Например,

этиловый спирт СН₃–CH₂–OH и диметиловый эфир CH₃–O–CH₃

3. Пространственная изомерия – оптическая

Например, бутанол-2    в молекуле которого второй атом углерода (выделен красным цветом) связан с четырьмя различными заместителями, существует в форме двух оптических изомеров.   

       ОН

                              _│

СН₃–СН₂– С –СН₃

                              _│

                              Н

Таким образом, формуле C₄H₉OH соответствует 5 изомерных спиртов (4 структурных изомера и один из них — бутанол-2 — в виде двух зеркальных изомеров). 

5. Закрепление материала (5-6 минут).

Закрепление материала проводим в виде небольшого теста.

Тест.

1. Общая формула гомологического ряда предельных одноатомных спиртов:

1) C_nH_2n – 1ОН;   

2) C_nH_2n + 1ОН;    

3) C_nH_2n – 3ОН;    

4) C_nH_2nОН.         

2. Предельным одноатомным спиртом не является:

1)  метанол        

2) 3-этилпентанол-1          

3)2-фенилбутанол-1        

4) этанол

3. Число изомерных спиртов состава С₄Н₁₀О равно:

1) двум;         

2) трем;         

3) четырем;         

4) пяти.

4. Изомером положения функциональной группы для пентанола-2 является:

1) пентанол-1  

2) 2-метилбутанол-2  

3) бутанол-2    

4) 3-метилпентанол-1

5. Тривиальное название этанола:        

1) алкоголь;         2) питьевой спирт;           3) винный спирт;     4) самогон.

Ответы:

1-1; 2-3; 3-4; 4-1; 5-2.

Кто правильно ответил на все вопросы? Кто допустил одну ошибку? Две ошибки?

6. Задание на дом (2-3 минуты).

Составьте структурные формулы все возможных, на ваш взгляд, изомерных спиртов состава С₆Н₁₃ОН и назовите их по номенклатуре ИЮПАК. Изучите теоретический материал учебника.

7. Подведение итогов урока (3 минуты).

Какая тема была сегодня на уроке?

Что нового вы узнали сегодня на уроке химии?

Какая информация была наиболее интересна?

Что показалось наиболее сложным из рассмотренного материала?

Урок закончен. До свидания.

Самоанализ урока

1. Внешние связи урока:

Тема урока - Спирты: классификация, изомерия, номенклатура

Тип урока – урок усвоения нового материала, комбинированного типа

Место урока в изучаемой теме – урок начинает новый раздел «Кислородсодержащие органические соединения» и является первым уроком по теме «Спирты», он опирается на знания курсантов по разделу «Углеводороды» и создает основу для изучения следующих за ним тем: «Альдегиды и кетоны», «Карбоновые кислоты». Данный урок имеет межпредметные связи с биологией и физикой.

2. Характеристика триединой цели урока с опорой на характеристику учебной группы:

Урок ориентирован на учебную группу по наполняемости стандартную -  25 человек, среднюю по своим способностям.

Триединые цели урока:

Обучающие:

- научить выявлять кислородсодержащие органические вещества по формуле;

- научить определять принадлежность вещества к классу предельных одноатомных спиртов;

- научить называть предельные одноатомные спирты в соответствии с номенклатурой ИЮПАК;

- научить составлять структурные формулы изомеров спиртов.

Развивающие:

- развитие представлений о генетической связи между классами углеводородов и кислородсодержащими органическими веществами

- развитие умений наблюдать и объяснять физические свойства и химические явления, зависимость свойств веществ от их строения;

- развитие интеллектуальных способностей курсантов и их интереса к изучению химии.

Воспитывающие:

- формирование понимания единых принципов организации живой и неживой природы, идеи материального единства веществ природы.

3. Характеристика замысла и этапов урока:

                                          I. Общая организация урока

1. Последовательность и распределение этапов урока по времени.

ü Организационный момент (1-2 минуты)

ü Цели урока (1-2 минуты)

ü Активизация знаний курсантов (5 минут)

ü Изучение нового материала (25 минут).

ü Закрепление материала (5-6минут).

ü Задание на дом (2-3 минуты).

ü Подведение итогов урока (3 минуты).

2. Организация познавательной деятельности на уроке

При проведении урока сочетается групповая работа при фронтальном опросе и индивидуальная работа при выполнении теста на закрепление полученных знаний.  В ходе урока курсанты должны быть активными участниками образовательного процесса, через включение их в поиск ответов на вопросы преподавателя, развития их логического мышления и поддержание внимания через смену учебной деятельности и рефлексию отдельных этапов урока.

Закрепление знаний, полученных на уроке, проводится с помощью небольшого тестового задания. Это позволяет оценить индивидуальную работу каждого курсанта, а также определить основные проблемы в восприятии материала.

3. Подведение итога урока.

На данном этапе фиксируется новое содержание, изученное на уроке, и организуется рефлексия и самооценка курсантами собственной учебной деятельности.

                                 II. Содержание урока

На уроке используется мульмедийное оборудование для активизации познавательной активности, повышения качества образования курсантов. Применяются следующие формы познавательной деятельности: фронтальная, индивидуальная, групповая, которые в ходе урока сменяют друг друга.  Оптимальная работоспособность курсантов на уроке достигается путем чередования видов учебной деятельности на разных этапах урока. Направленность урока – научная, развивающая, воспитательная.

Теоретическая часть урока связана с практической деятельностью.

На уроке организуется повторение пройденного материала и определяется его взаимосвязь с новым материалом.

В процессе разнообразных видов деятельности у курсантов на уроке формируются навыки: коммуникативные (развитие навыков работы в группе, воспитание толерантности,), регулятивные (овладение навыками самоорганизации), познавательные, личностные (курсант определяет для себя значимость выполняемой работы).

III. Методическая сторона урока и его оборудование

В процессе учебной деятельности осуществляется широкое взаимодействие между педагогом и курсантами, что способствует плодотворному и результативному обучению.

Организация взаимодействия «преподаватель-курсант», «курсант-курсант», «курсант-группа» повышает степень активности курсантов в учебном процессе.

Для изучения темы урока используется мультимедийная презентация, что позволяет чередовать виды учебной деятельности и минимизировать усталость и отсутствие интереса к новому материалу.

IV. Функциональный анализ урока.

Структура урока соответствует замыслу урока, поставленной цели и возможностям учебной группы курсантов. Доброжелательные и взаимно вежливые отношения преподавателя и курсантов способствуют успешному формированию результатов урока.

V. Оценка конечного результата урока.

При отсутствии или минимальном разрыве между поставленными задачами и реальным полученным результатом цель урока выполнена в полном объёме.

Краткое описание документа:

План-конспект урока по теме «Спирты: классификация, изомерия, номенклатура» включает в себя описание планируемых образовательных результатов урока, теоретический материал по данной теме , тест из 5 вопросов для закрепления пройденного материала, подробный самоанализ урока.