Урок по теме «Амины».

Цели урока:

Образовательные:

1. восприятие уч-ся и первичное осознание нового учебного материала, осмыс-

ливание связей и отношений в объектах изучения.

2.Сформировать представление о строении и свойствах нового класса органических

соединений: изучить состав, строение, химические свойства аминов, взаимное влияние

атомов в молекулах аминов.

3.Выявить зависимость свойств органических соединений от строения.

4. Приобщить учащихся к самостоятельному поиску.

5.Развивать эмоциональную сферу учащихся через проведение лабораторных и демонстрационных опытов.

6.Рзвивать познавательную активность, умение наблюдать окружающий мир, задумываться над его внутренней сутью, причинами изменений, анализировать условия, определяющие различные тенденции его развития.

Развивающие:

1.развитие способности комплексного применения знаний;

2.работа над формированием логического мышления при составлении шаростержневых моделей молекул. Развитие общеучебных умений.

3.Учебно-информационные умения (составлять таблицы, приводить информацию в систему);

4.Учебно - логические умения:
    -анализ и синтез;
    -сравнение;
    -обобщение и классификация;
    -определение понятий (основное : химическое строение; новое: аминогруппа; опорные: гомология, изомерия).

Воспитывающие:

1.содействие толерантности у учащихся как в общественной потребности;

2.способствовать созданию на уроке ситуации успеха в обучении, как основы саморазвития и самореализации;

3.развитие творческих способностей, духовное совершенство личности в процессе общения с учителем, одноклассниками (соседом по парте);

4. Учебно-управленческие умения (владеть различными средствами самоконтроля, оценивать свою учебную деятельность, определять проблемы собственной учебной деятельности и устанавливать их причины).

Оборудование:

- проектор, ноутбук (компьютер), ДВД - плейер, экран, видеоролики с демонстрационным экспериментом (4 мин. 30 сек.):

-горение аммиака в кислороде и диметиламина,

-взаимодействие аммиака и диметиламина с водой ,

-взаимодействие аммиака и диметиламина с кислотами.

- шаростержневые модели молекулы аммиака и метильной группы.

- презентация.

На столах учащихся: 1. шаростержневые модели молекул.

2. в чашках Петри кусочки селёдки.

На кафедре: 1.демонстрационный штатив;

2. в пробирке - кусок селёдки;

3.реактивы: вода, фенолфталеин.

Ход урока.

Этапы урока

Время

Полный конспект

Знания

Умения

Примечания

1.организация начала занятия.

1мин.

1.Приветствие уч-ся, проверка учителем подготовки уч-ся к работе на занятии (наличие тетради, учебника, таблицы).

2.готовность оборудования.

3.включение уч-ся в деловой ритм.

2.проверка домашнего задания.

Не проверяется, т.к. накануне была проведена контрольная работа по теме «Кислородосодержащие органические вещества» и была сделана работа над ошибками.

3.подготовка уч-ся к усвоению новых знаний.

5 мин.

Во вступительной части урока учитель предлагает учащимся назвать классы органических веществ, которые им уже известны. Он напоминает, что в курсе органической химии, в начале, рассматривались сравнительно простые по составу вещества, состоящие только из двух элементов – углерода и водорода, а затем более сложные соединения, в состав которых могут входить другие элементы – такие как кислород и азот.

Затем учитель предлагает провести первый шаг исследования – определить количественный состав нового класса соединений. Для этого необходимо решить задачу, на нахождение молекулярной формулы вещества (слайд №1).

1. Определите молекулярную формулу органического вещества, массовые доли углерода, азота и водорода в котором соответственно равны: 38,7%; 45,15%; 16,15%. Относительная плотность его паров по водороду равна 15,5.

Ученик выполняет это задание на доске. Во время самостоятельной работы, учитель оказывает дифференцированную помощь слабоуспевающим ученикам: одним можно предложить отпечатанные алгоритмы решения подобных задач; другим выдать памятки “Обрати внимание на… и реши. ” Затем проверяет правильность решения задачи на доске и ставит ученику оценку.

1.повторение классов соединений.

2.знание алгоритма решения задач на нахождение молекулярной формулы вещества по качественному составу вещества.

1.решение задач на нахождение молекулярной формулы вещества по качественному составу вещества.

Цель вводного блока – создание мотивационно-целевой установки на изучение нового материала.

4.изучение нового материала.

20 мин.

На следующем этапе урока, учитель предлагает исследовать качественный состав вещества. Для этого необходимо составить структурные формулы веществ, формула которых была определена в ходе решения задачи. Учащиеся делают вывод, что в состав веществ не может входить нитрогруппа, так как отсутствует кислород. Значит, должна быть какая-то другая функциональная группа, содержащая атом азота. Затем на экране проектора возникают эти формулы, правильность написания своих формул каждый проверяет сам (слайд №2). Учитель поясняет, что такая группа, действительно, существует, записывает её состав и название:

-NH2 - аминогруппа – функциональная группа.

Вывод первых исследований: В исследуемый класс соединений входит углеводородный радикал и аминогруппа.

После обсуждения, учитель, предлагает дать определения этого класса веществ. Для облегчения работы учащихся, на экране проектора возникает слайд с изображением формулы углеводорода, в молекуле которой, с помощью компьютерной программы, происходит замена атома водород на аминогруппу. И второе изображение молекулы аммиака, в которой происходит замена атома водород на углеводородный радикал (слайд №3).

Учащиеся записывают тему урока: “Амины” и определения в тетрадь. Амины – производные углеводородов, в молекулах которых, атом водорода замещен на аминогруппу. И амины можно считать производными аммиака, в молекулах которых, один или несколько атомов водорода замещены на углеводородный радикал.

RNH₂,       R₂NH,       R₃N

Простейший представитель – метиламин:

(показать на шаростержневой модели)

Учитель обращает внимание, на второе определение, объясняя, что дальнейшее исследование будет основываться на втором определении.

Затем учитель знакомит учащихся с классификацией аминов: -по характеру радикала (предельные, непредельные, ароматические); - по числу углеводородных радикалов в молекуле аминов (первичные, вторичные, третичные) (слайд №4).

Учитель комментирует слайд №4: Амины классифицируют по двум структурным признакам.

1. По количеству радикалов, связанных с атомом азота, различают первичные, вторичные и третичные амины.

2. По характеру углеводородного радикала амины подразделяются на алифатические (жирные), ароматические и смешанные (или жирноароматические).

АМИНЫ

Первичные

Вторичные

Третичные

Алифатические (жирные)

CH₃NH₂
Метиламин

(CH₃)₂NH
Диметиламин

(CH₃)₃N
Триметиламин

Ароматические

C₆H₅NH₂
Фениламин(анилин)

(C₆H₅)₂NH
Дифениламин

(C₆H₅)₃N
Трифениламин

Смешанные

-

C₆H₅-NH-СН₃
Метилфениламин

C₆H₅-N(СН₃)₂
Диметилфениламин

Во время показа слайда, учитель поясняет, что в школьной программе изучаются в основном моноамины предельного и ароматического ряда - первичные амины и записывает на доске общую формулу гомологического ряда аминов – производных предельных углеводородов.:

СnН2n +1NН2, n>1

Учитель обращает внимание учащихся на таблицу “Строение аминов” и следующий слайд (№5) , на которых приведены формулы аминов: первичных, вторичных, третичных и предлагает назвать эти соединения. Затем на экране появляются названия веществ. Учитель знакомит уч-ся с изомерией аминов.

(слайд №6,7,8)

1.Структурная изомерия

- углеродного скелета, начиная с С₄H₉NH₂:

- положения аминогруппы, начиная с С₃H₇NH₂:

:

2.Пространственная изомерия

Возможна оптическая изомерия, начиная с С₄H₉NH₂:

В качестве разминки, учитель предлагает ученикам составить молекулы аминов с помощью шаростержневых моделей (работа с шаростержневыми моделями):

1. метиламин (имеет запах аммиака);

2.диметиламин;

3.триметиламин (имеет запах селёдочного раствора). Учитель обращает внимание на чашки Петри, которые лежат на столах уч-ся, в них – кусочки селёдки, именно запах селёдочного раствора придаёт триметиламин.

Учитель просит зарисовать структурные формулы этих веществ в тетрадь и подписать их названия, а так же определить: какой это амин - первичный, вторичный или третичный?

Учитель: Каждое вещество имеет определенные свойства, и следующая часть урока посвящена физическим свойствам аминов. Учитель сообщает учащимся, что амины образуются при гниении рыбы, могут содержаться и в селёдочном рассоле, амины по запаху сходны с аммиаком. И на экране возникает слайд (№9) с физическими свойствами аминов. Учитель рассказывает, что низшие амины из-за запаха долгое время принимали за аммиак, пока в 1849 г. Ш. Вюрц не выяснил, что в отличие от аммиака, они горят на воздухе с образованием углекислого газа. В ходе беседы можно вспомнить условия горения аммиака. Учащиеся делают вывод данного этапа исследования о сходстве аминов и аммиака (например, запах, растворимость в воде первых членов гомологического ряда аминов). Отсюда возникает вопрос о возможном химическом сходстве этих соединений.

Следующий этап – изучение свойств аминов ( в сравнении со свойствами аммиака, уч-ся заполняют таблицу в процессе изучения нового материала)

В молекуле аммиака из пяти валентных электронов атома азота три участвуют в образовании ковалентных связей с атомами водорода, одна электронная пара остаётся свободной. Электронное строение аминов аналогично строению аммиака. У атома азота в них так же имеется неподелённая пара электронов.

Учитель: Амины, являясь производными аммиака, имеют сходное с ним строение и проявляют подобные ему свойства, т. к. имеют неподелённую электронную пару на азоте (для написания хим. уравнений реакций учитель по одному приглашает уч-ся к доске)

Химические свойства

Аммиак (слайд №10)

Амины (слайд №11).

I. Окисление

Аммиак на воздухе не горит. Но в чистом кислороде он сгорает, окисляясь до азота. В колбу нальем 50 мл концентрированного раствора аммиака и закроем пробкой с горелкой для сжигания газов. Осторожно нагреем раствор аммиака и подадим в горелку кислород. Поднесем зажженную лучинку к отверстию горелки. Аммиак загорается и горит желтовато- зеленым пламенем.

4NH₃ + 3O₂= 2N₂ + 6H₂O

(видеофрагмент: 1 мин 38 сек.)

Учитель повторяет с уч-ся строение молекулы аммиака – связь ковалентная полярная, образована за счёт спаривания электронов и образования общих электронных пар.

В молекуле аммиака из пяти валентных электронов атома азота три участвуют в образовании ковалентных связей с атомами водорода, одна электронная пара остаётся свободной. Электронное строение аминов аналогично строению аммиака. У атома азота в них так же имеется неподелённая пара электронов.

Амины, особенно ароматические, легко окисляются на воздухе. В отличие от аммиака, они способны воспламеняться от открытого пламени. 4СH₃NH₂ + 9O₂ = 4CO₂ + 10H₂O + 2N₂­

Тренировка:

1. 4С2Н₅NH2+ 15O₂ = 8CO₂ + 14H₂O + 2N₂­

2. 4(СН₃)₂NH +15 O₂ = 8CO₂ + 14H₂O + 2N₂

(видеофрагмент: 50 сек.)

Электронное строение аминов аналогично строению аммиака. У атома азота в них так же имеется неподелённая пара электронов.

Взаимодействие с водой

Во время просмотра, учитель обращает внимание учащихся на неподелённую электронную пару атома азота. Учащиеся вспоминают, что в водном растворе, неподелённая пара электронов атома азота, взаимодействует с протоном и присоединяет его. Причем, химическая связь возникает не за счёт спаривания электронов двух атомов, а по донорно-акцепторному механизму: азот (донор) предоставляет протону (акцептору) в общее пользование свою пару электронов. В результате молекула аммиака превращается в катион аммония, а в растворе накапливаются гидроксид-ионы, обуславливая щелочную среду водного раствора аммиака.

(видеофрагмент: 44 сек.)

Атомы азота в молекулах аминов также имеют неподелённую пару электронов. Пространственное строение аминов, также как и в случае аммиака, не препятствует взаимодействию протона с неподелённой парой электронов атома азота. Очевидно, это сказывается на их свойствах ,при взаимодействии аминов с водой образовались гидроксид -ионы.

Учащиеся записывают уравнение реакции на примере метиламина, показывая, как образуется новая N-H связь (по донорно-акцепторному механизму) и ионы метиламмония и гидроксид -ионы (слайд №12).

Учитель (или ученик) с кафедры демонстрирует опыт: к пробирке с селёдкой добавляет воду и по капля капает фенолфталеин. Образуется малиновое окрашивание. Вывод: образуется основание – щёлочь, поэтому фенолфталеин стал малиновым.

Тренировка:

1.С2Н₅NH2 + H2О = [С2Н₅NH₃] ОН

2.(СН₃)₂NH + H₂O = [(СН₃)₂NH₂]ОН

Вывод: Низшие представители аминов взаимодействуют с водой аналогично аммиаку, так как имеют сходное с ним строение. Как в аммиаке, так и в аминах атом азота имеет неподеленную пару электронов, поэтому амины подобно аммиаку проявляют свойства оснований.

Взаимодействие с кислотами.

При добавлении соляной кислоты к раствору аммиака появляется белый дым - выделяется соль - хлорид аммония.

NH₃ + HCl = NH₄Cl↑

Добавление азотной кислоты в стакан с аммиаком приводит к появлению белого нитрата аммония.

NH₃ + HNO₃ = NH₄ NO₃↓

При добавлении серной кислоты появляются белые кристаллы сульфата аммония.

2NH₃ + H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄↓

(видеофрагмент)

Следующее свойство иллюстрирует способность аминов взаимодействовать с кислотами

Тренировка:

1. С2Н₅NH2 + HCI = [С2Н₅NH₃] CI

2.(СН₃)₂NH + HCI = [(СН₃)₂NH₂] CI

получение

Затем учитель предлагает рассмотреть основные способы получения аминов (слайд №13)

1.Соли аминов – твердые вещества, хорошо растворимые в воде. При нагревании щелочи вытесняют из них амины:

2. Нагревание галогеналканов с аммиаком:

3.восстановление нитросоединений:

CH3NO2 + 3H2 = 2H2O+ CH3NH2

C2H5NO2 + 3H2 =2H2O+ C2H5NH2

1.знать строение аминов.

2.Знать функциональную группу аминов.

3.Знать изомерию аминов.

4.знать физические и химические свойства аминов, способы их получения.

5.Знать механизм образования обычной ковалентной полярной связи и связи по донорно-акцепторному механизму.

1.уметь составлять структурную и электронную формулы метиламина, объяснять их сходство с аммиаком.

3.уметь составлять и называть по систематической номенклатуре структурные формулы изомеров, приобретение навыков работы с конструктором для моделирования молекул веществ, уметь определять первичные, вторичные и третичные амины.

4.уметь составлять уравнения химических реакций, доказывающих основные свойства аминов. Указывать тип реакций.

5.Уметь называть способы получения аминов и области их применеия.

6.Умение составлять таблицу и сравнивать свойства веществ.

5.первичная проверка усвоения знаний.

5 мин.

Учитель уч-ся задаёт вопросы:

1.наличием чего обусловлены химические свойства аминов и аммиака?

(наличием неподелённой электронной пары азота).

2.Какой характер соединений носят амины? (органические основания)

Уч-ся записывают вывод в тетрадь: Амины – органические основания.

Но при сходстве свойств этих веществ как оснований между ними имеются и различия. Амины-производные предельных углеводородов – оказываются более сильными основаниями, чем аммиак. Поскольку они отличаются от аммиака наличием в молекулах углеводородных радикалов, очевидно, сказывается влияние этих радикалов на атом азота.

Учитель напоминает уч-ся 4 положение теории химического строения А.М.Бутлерова: «Атомы и группы атомов, входящие в состав молекулы, взаимно влияют друг на друга. Наибольшее влияние оказывают те атомы, которые стоят непосредственно друг с другом. Влияние атомов или групп атомов несвязанных непосредственно ослабевает по мере их удаления друг от друга».

Углеводородный радикал смещает электронную плотность к азоту, вследствие этого электронная плотность на азоте возрастает, и он прочнее удерживает присоединённый протон (катион) водорода. Гидроксильные группы воды от этого становятся более свободными и щелочные (основные) свойства раствора усиливаются.

Далее учитель предлагает учащимся сравнить основные свойства аммиака и аминов И в конечном итоге, на экране проектора (слайд № 14), на котором изображены молекулы аммиака, метиламина и фениламина (анилина). В ходе обсуждения делают вывод о влиянии углеводородного радикала на аминогруппу: радикал отталкивает электронную плотность, тем самым, увеличивая отрицательный заряд на атоме азота, следовательно, амины предельного ряда сильнее притягивают к себе протоны (катионы) из воды и кислот, т. е. являются более сильными основаниями. Слабые основные свойства ароматических аминов объясняется влиянием групп атомов в органических веществах, а именно бензольного кольца на аминогруппу (бензольное кольцо, наоборот, притягивает к себе электроны атома азота, тем самым уменьшая электронную плотность на атоме азота, следовательно, уменьшается способность присоединения протона(катиона) водорода и основные свойства уменьшаются).

Вывод, вытекающий из этого этапа урока: основания обладают свойством присоединять протон (катион), а кислоты – отщеплять его, поэтому аммиак и амины – основания, причем основные свойства аминов предельного ряда выражены сильнее.

Таким образом, основные свойства изменяются в ряду:

C₆H₅NH₂ < NH₃ < RNH₂ < R₂NH < R₃N (в газовой фазе)

1.установление правильности и осознанности усвоения нового учебного материала,

2.выявление пробелов, неверных представлений и их коррекция.

3.знание теории Бутлерова.

1.уметь составлять уравнения химических реакций, доказывающих основные свойства аминов. Указывать тип реакций.

2.Уметь называть способы получения аминов и

6.первичное закрепление знаний.

6 мин.

Учитель предлагает уч-ся сделать превращение (одну или две цепочки в зависимости от оставшегося времени) :

1.Карбид алюминия > метан > нитрометан > метиламин > хлорид метиламмония > метиламин > гидроксид метиламмония .

2.карбид кальция > ацетилен > этан > нитроэтан > этиламин > бромид этиламмония > этиламин > азот.

Учитель предлагает выступить ученику с заранее подготовленным материалом по теме «Применение аминов»:

1.метиламин – используется в синтезе лекарственных препаратов, красителей, поверхостно - активных веществ (ПАВ), дубильных веществ, ракетных топлив.

2.диметилами – применяется в качестве ускорителя вулканизации каучука и в производстве лекарственных веществ (например, аминазин).

3.высшие амины применяются в качестве ингибиторов коррозии металлов.

1.Уметь составлять уравнения хим. реакций, подтверждающих взаимосвязь изученных классов органических соединений. 2.уметь составлять уравнения химических реакций, доказывающих основные свойства аминов. Указывать тип реакций.

3.Уметь называть способы получения аминов и его соединений.

7.контроль и самопроверка знаний.

4 мин.

Контрольные вопросы (учитель раздаёт на парты заготовленные листы с тестами) 1. Какие из приведенных ниже веществ относятся к аминам?

а) CH3-N-CH3 б) CH3-CH2-CH3

|

CH3

в) С6H5-NH2 г) C2H5-NO2

2. Какие амины проявляют более основные свойства:

а) метиламин или фениламин.

б) метиламин или диметиламин. Почему?

3. Какую реакцию на индикатор показывают амины жирного ряда?
Ответ 1 : кислотную
Ответ 2 : нейтральную
Ответ 3 : щелочную
Ответ 4 : не действуют на индикатор

4. Вещество CH₃-NH-CH(CH₃)₂ относится к ряду …
Ответ 1 : фенолов
Ответ 2 : ароматических аминов
Ответ 3 : алифатических аминов
Ответ 4 : нитросоединений

5. Задача (если остаётся время или весь класс отвечает на тесты, а один ученик на доске решает данную задачу): При сжигании органического вещества массой 9 г. образовалось 17,6 оксида углерода (IV), 12,6 г. воды и азот. Относительная плотность вещества по водороду равна 22,5. Найдите молекулярную формулу вещества? (ответ: диметиламин или этиламин)

Учитель просит уч-ся зарисовать структурные формулы возможных аминов.

1.знание алгоритма решения задач на нахождение молекулярной формулы вещества по по продуктам сгорания вещества.

1.умение работать с тестами.

2. решение задач на нахождение молекулярной формулы вещества по продуктам сгорания вещества.

3.знание определения изомеров и умение составлять структурные формулы изомеров.

8.подведение итогов занятия, рефлексия.

2 мин.

Учитель даёт анализ и оценку успешности цели изучения аминов и намечает перспективу последующей работы

9.информация о домашнем задании.

2

мин.

Учитель задаёт домашнее задание:

1.таблицы – стр. 92-93;

2. учебник: параграф №40, письменно упражнения № 1,2,4 (просит уч-ся открыть учебник, ознакомиться с текстом письменного дом. задания, если у уч-ся возникнут вопросы, то учитель комментирует задания)

3.проверка соответствующих записей.

1.обеспечение понимания цели, содержания и способов выполнения домашнего задания.

Тема урока: Белки. Цветные реакции белков

Цели: актуализировать знания о белках из курса биологии;

изучить физические и химические свойства, цветные реакции бел-

ков;

учащиеся должны уметь характеризовать состав и строение белков,

функции белков в клетке, значение их для жизни.

Оборудование и реактивы: концентрированная HNO₃, белок, растворы CuSO₄, NaOH, спиртовка, спички, держатель, пробирки.

Ход урока

Белки, по утверждению Ф. Энгельса, одна из форм существования жизни.

«Повсюду, где мы встречаем жизнь, мы находим, что она связана с каким-либо белковым телом, и повсюду, где мы встречаем какое-либо белковое тело, не находящееся в процессе разложения, мы без исключения встречаем и явление жизни». ( К. Маркс, Ф.Энгельс. Собрание сочинений. Т.20). Белки – строительный материал, выполняют двигательную, каталитическую, транспортную, защитную, энергетическую функции.

Антуан Франсуа де Фуркруа

Белки были выделены в отдельный класс биологических молекул в XVIII веке в результате работ французского химика Антуана Фуркруа и других учёных, в которых было отмечено свойство белков коагулировать (денатурировать) под воздействием нагревания или кислот. В то время были исследованы такие белки, как альбумин («яичный белок»), фибрин (белок из крови) и глютен из зерна пшеницы.

В 80-х годах XIX столетия русский биохимик Данилевский А.Я., чуть позднее – (в 1903 г.) немецкий ученый Фишер Э. – выдвинули полипептидную теорию строения белков: белки соединены в цепочку из остатков α – аминокислот посредством пептидных связей ―СО ― NH ―.

В настоящее время известно 22 аминокислоты, которые и создают огромное множество белковых молекул. Причем каждая из них имеет свой, строго определенный, порядок чередования аминокислот. Выделяют четыре структуры белковой молекулы. Первичная – чередование остатков α – аминокислот; вторичная – цепи, закрученные в виде спирали; третичная – конфигурация, которую принимает в пространстве закрученная спираль (она обеспечивает биологическую активность белковой молекулы); четвертичная – соединенные друг с другом макромолекулы белков. При нагревании, встряхивании разрушается третичная структура белка, он утрачивает свое биологическое действие.

Белки – это сложные высокомолекулярные природные соединения, построенные из остатков α – аминокислот, соединенных пептидными (амидными) связями ―СО ― NH ―.

Число аминокислотных остатков, входящих в молекулы белков, различно: в инсулине их 51 (20 в одной и 31 – в другой цепочке), в миоглобине – 140. Молекулярные массы белков могут колебаться от 10 000 до нескольких миллионов.

M_r(белка яйца) = 36 000; M_r( белка мышц) = 1 500 000. Состав гемоглобина выражается формулой (C₇₃₈H₁₁₆₆O₂₀₈N₂₀₃S₂Fe)₄. Посчитать его молекулярную массу несложно.

Белки являются главным носителем жизни. Сведения о составе и строении белков получены при изучении продуктов их гидролиза. В настоящее время установлено, что молекулы большинства белков состоят из 22 различных α – аминокислот.

В состав белков входят: С – 50 – 52%; Н – 6 – 8%; О – 19 – 24%; N – 15 – 18%; S – 0,5 – 2,0%.

Современные исследования позволяют различать в структуре белка первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры. (Слайд 6).

Под первичной структурой белка понимается точная последовательность расположения отдельных аминокислотных остатков в макромолекуле (все связи ковалентные, прочные). С. 228 учебника, рис. 37.

Вторичная структура – форма полипептидной цепи в пространстве (чаще всего спираль). Белковая цепь закручена в спираль (за счет множества водородных связей). С.229, рис. 38.

Третичная структура – реальная трехмерная конфигурация, возникающая при закручивании в спираль полипептидных цепей белков, происходящем под действием дисульфидных, водородных и иных связей. С. 229, рис.39.

Разные способы изображения трёхмерной структуры белка

Четвертичная структура – соединение друг с другом макромолекул белков. Образуют комплекс. С. 229, рис. 40.

Уровни структуры белков: 1 – первичная; 2 – вторичная; 3 – третичная; 4 – четвертичная.

Многие белки (глобулярные) растворимы в воде, растворах солей, кислот и почти все растворяются в щелочах; не растворяются в органических растворителях; нерастворимы белки (фибриллярные), из которых построены ткани живых организмов (кожа, сухожилия, мышцы, ногти, волосы), а белки плазмы крови растворимы.

Химические свойства

1) гидролиз (при нагревании с растворами кислот, щелочей, при действии ферментов)

O H O H

|| : | || : |

H₂N ― CH₂ ― C ―: N ― CH― C ―: N ― CH― C = O → H₂N ― CH₂ ― C = O +

: | : | | |

H₂O CH₂ H₂O CH₂ OH OH

| | глицин

OH SH

трипептид

+ H₂N ― CH― C = O + H₂N ― CH― C = O

| | | |

CH₂ OH CH₂ OH

| |

ОН SH

серин цистеин

Гидролиз белков сводится к гидролизу полипептидных связей. К этому же сводится и переваривание белков:

Белок ↔ аминокислоты → кровь во все клетки и ткани организма.

2) денатурация – нарушение природной структуры белка (под действием нагревания и химических реагентов)

Денатурация белка куриного яйца под воздействием высокой температуры

3) амфотерность:

+ NaOH

__________ cвойства кислот

Белок

__________ свойства оснований

+ HCl

? Почему?

4) цветные реакции белков – качественные реакции

Лабораторный опыт. ! Правила работы!

а) ксантопротеиновая реакция.

Налейте в пробирку немного белка. Прилейте к нему 3-4 капли концентрированной азотной кислоты. Отметьте произошедшие изменения.

Белок + HNO₃ конц. → желтое окрашивание

б) биуретовая реакция.

Налейте в пробирку немного гидроксида натрия, добавьте к нему раствор сульфата меди (II) так, чтобы щелочь оставалась в избытке. К полученному осадку прилейте раствор белка. Отметьте, какие произошли изменения.

Белок + Cu(OH)₂↓ → раствор фиолетового цвета.

? Как еще можно определить белок? ( При горении – запах жженых перьев).

Вывод: качественными на белки являются реакции с концентрированной азотной кислотой (желтое окрашивание), со свежеосажденным гидроксидом меди (II) (раствор фиолетового цвета) и горение белков (запах жженых перьев).

Из органических соединений, входящих в живую клетку, важнейшую роль играют белки. На их долю приходится около 50% массы клетки.

Белки являются строительным материалом для оболочки, органоидов и мембран клетки. Из них построены кровеносные сосуды, сухожилия, волосы.

Они выполняют каталитическую функцию. Все клеточные катализаторы – белки (активные центры фермента), структура активного центра фермента и структура субстрата точно соответствуют друг другу.

Сократительные белки вызывают всякое движение.

Белки выполняют транспортную роль – белок крови гемоглобин присоединяет кислород и разносит по всем тканям.

Белки выполняют защитную функцию – выработка белковых тел антител для обезвреживания чужеродных веществ.

При разложении 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии. (Разлагаются белки до СО₂, NH₃, мочевины (NH₂)₂CO и H₂O).

Содержание белков в различных тканях человека неодинаково.

В мышцах – до 80%, в селезенке, крови, легких – около 72%, в коже – 63%, в печени – 57%, в мозге – 15%, жировая ткань, костная и ткань зубов содержат от 14 до 28% белков.

Белки входят в состав многих лекарственных препаратов. Ведутся работы по искусственному получению белковых веществ (синтезированы инсулин, рибонуклеаза).

Молекулярная модель малой (слева) и большой (справа) субъединиц бактериальной рибосомы — молекулярной машины, синтезирующей белки. Голубым цветом показаны белки в составе рибосомы, но основную структурную роль выполняет рРНК

Это важно, так как эксперты Всемирной организации здравоохранения считают, что примерно половина населения земного шара находится в состоянии белкового голодания, а мировая нехватка пищевого белка составляет около 15 млн. тонн в год при норме потребления белка в сутки взрослым человеком 115 грамм.

Мы вспомнили то, что вы знали о белках из курса биологии, рассмотрели химические свойства белков, их значение для жизни. Предлагаю вам проверить ваши прошлые знания, ответив на вопросы. Вам нужно вставить пропущенные слова или фразы.

Проверь себя

1. Главным носителем жизни являются … .

2. … - это сложные высокомолекулярные соединения, построенные из … .

3. Элементный состав белков: … .

4. Молекулярная масса белков изменяется от … до … .

5. Многие белки растворимы в …, почти все растворяются в … .

6. Нерастворимы белки, из которых построены … .

7. В структуре белка различают … структуры.

8. Функции белков в организме … .

Ответы:

1. Белки.

2. Белки; остатков α – аминокислот.

3. С, Н, О, N, S.

4. Десяти тысяч, миллионов.

5. Воде, растворах солей, кислот; щелочах.

6. Ткани живых организмов: кожа, сухожилия, мышцы, ногти, волосы.

7. Первичную, вторичную, третичную, четвертичную.

8. Строительная, каталитическая, двигательная, транспортная, защитная, энергетическая.

Критерии оценки:

«5» - все ответы правильные; «3» - 3 неверных ответа;

«4» - 1-2 неверных ответа; «2» - 4 и более неверных ответов.

Опорный конспект

Белки – это сложные высокомолекулярные природные соединения, построенные из остатков α – аминокислот, соединенных пептидными (амидными) связями ―СО ― NH ―.

Число аминокислотных остатков, входящих в молекулы белков, различно: инсулин – 51, миоглобин – 140. M_r(белка) = от 10 000 до нескольких миллионов.

M_r(белка яйца) = 36 000; M_r( белка мышц) = 1 500 000.

Гемоглобин (C₇₃₈H₁₁₆₆O₂₀₈N₂₀₃S₂Fe)₄.

Структуры белка

Первичная - последовательность чередования аминокислотных остатков (все связи ковалентные, прочные).

Вторичная – форма полипептидной цепи в пространстве (чаще всего спираль). Белковая цепь закручена в спираль (за счет множества водородных связей). Третичная – реальная трехмерная конфигурация, которую принимает в пространстве закрученная спираль (за счет гидрофобных связей), у некоторых S- S - связи (бисульфидные связи).

Четвертичная – соединенные друг с другом макромолекулы белков.

Химические свойства

1) гидролиз (при нагревании с растворами кислот, щелочей, при действии ферментов)

O H O H

|| : | || : |

H₂N ― CH₂ ― C ―: N ― CH― C ―: N ― CH― C = O → H₂N ― CH₂ ― C = O +

: | : | | |

H₂O CH₂H₂O CH₂ OH OH

| | глицин

OH SH

трипептид

+ H₂N ― CH― C = O + H₂N ― CH― C = O

| | | |

CH₂OH CH₂OH

| |

ОН SH

серин цистеин

Гидролиз белков сводится к гидролизу полипептидных связей. К этому же сводится и переваривание белков:

белок ↔ аминокислоты → кровь во все клетки и ткани организма.

2) денатурация – нарушение природной структуры белка (под действием нагревания и химических реагентов)

3) амфотерность:

+ NaOH

__________ cвойства кислот

|

Белок ―|

|__________ свойства оснований

+ HCl

4) цветные реакции белков – качественные реакции

а) ксантопротеиновая реакция.

Белок + HNO₃ конц. → желтое окрашивание

б) биуретовая реакция.

Белок + Cu(OH)₂↓ → раствор фиолетового цвета.

в) горение – запах жженых перьев.

Вывод: качественными на белки являются реакции с концентрированной азотной кислотой (желтое окрашивание), со свежеосажденным гидроксидом меди (II) (раствор фиолетового цвета) и горение белков (запах жженых перьев).

Роль белков в клетке

1. Строительный материал – образование оболочки, органоидов и мембран клетки. Построены кровеносные сосуды, сухожилия, волосы.

2. Каталитическая роль – все клеточные катализаторы белки.

3. Двигательная функция – сократительные белки вызывают всякое движение.

4. Транспортная функция – белок крови гемоглобин присоединяет кислород и разносит по всем тканям.

5. Защитная роль – выработка белковых тел антител для обезвреживания чужеродных веществ.

6. Энергетическая роль: 1 г белка → 17,6 кДж.

Дома: § 27, конспект, №8 (устно), №10 (письменно).

.

11 класс

Лабораторная работа №1 «Цветные реакции белков»

Цель:
- при помощи химического эксперимента изучить характерные свойства белков;
- выяснить наличие в составе белков пептидных групп (связей), остатков аминокислот и серы;     
- закрепить знания о функциях и значении белков как основы живого;                     
- повторить правила техники безопасности при работе с химическими реактивами и лабораторным оборудованием.

Оборудование: штатив с пробирками, зажимы-держатели для пробирок, пипетки, спички,                  сухое горючее, стеклянные палочки.

Учебно-наглядные пособия: «Набор плакатов по химии»
                                                    «Проекционно-наглядное методическое пособие по химии»

Реактивы: растворы куриного белка, гидроксида натрия, сульфата меди (II), концентрированных азотной, соляной и серной кислот, этилового спирта, уксусной кислоты, ацетата (нитрата) свинца, хлорида железа (III).

Технология: технология обучения в сотрудничестве (метод обучения в малых группах, а также в парах);  использование информационно-коммуникационных технологий в химическом эксперименте.   

План проведения занятия
1. Ознакомление с целью, ходом занятия и содержанием выполняемых учебных заданий.
2. Разделение слушателей на малые группы и организация учебных занятий по проведению химического эксперимента, наблюдений и самостоятельной  работы при их выполнении.
3. Выполнение лабораторной работы №10 «Цветные реакции белков» (9 класс).
4. Выполнение лабораторных опытов, подтверждающих характерные  свойства белков.

Порядок выполнения лабораторной работы №10 «Цветные реакции белков»

А)    По учебнику химии за курс 9 класса:
Биуретовая реакция.
Налейте в пробирку 2-3 мл раствора белка и добавьте к нему несколько мл. раствора
гидроксида натрия, затем немного раствора сульфата меди(II). Что вы наблюдаете?
Ксантопротеиновая реакция.
Налив в пробирку 2-3 мл раствора белка, добавьте 0,5-1 мл раствора концентрированной азотной кислоты (соблюдайте осторожность при выполнении этой работы). Что вы наблюдаете?
Задание для самостоятельного вывода:
Как можно доказать наличие белка в продуктах питания

Б)    По методическому пособию «Проведние лабораторных работ по химии для общеобразовательных школ», выпущенное ОАО «ЭЛХОЛДИНГ» (стр. 71-72)

А. Биуретовая реакция
    1.   Взять две пробирки и налить в одну из них 2 мл раствора белка, во вторую- 2 мл желатина.
    2.   В обе пробирки налить по 4 мл раствора едкого натрия и добавить по несколько                     капель раствора сульфата меди (II).
    3.   Содержимое обеих пробирок приобретает красно- фиолетовое окрашивание.
    4.   С помощью этой реакции определяется наличие пептидных связей в составе белка.

В. Ксантопротеиновая реакция.
1. В две пробирки налить  по 5 капель раствора белка и желатина.
2. В обе пробирки с помощью пипетки капнуть по 2-3 капли раствора концентрированной азотной кислоты.
3. Медленно нагреть содержимое обеих пробирок.
4. В первой пробирке наблюдается лимонно-желтое окрашивание.
5. Во второй пробирке никаких изменений не наблюдается.
6. С помощью этой реакции определяется наличие ароматических аминокислот в составе белка. Значит, во второй пробирке  из-за отсутствия в составе желатина
      ароматических аминокислот яркое окрашивание не наблюдается.

Д. Осаждение белков
1. В четыре пробирки налить по одной капле раствора белка
2. В первую пробирку с помощью мензурки налить 8-10 капель этилового спирта или ацетона, во вторую – 2 капли 10 процентного раствора медного купороса, в третью – 1-2 капли концентрированной соляной кислоты, в четвертую -  1- 2 мл
      концентрированной серной кислоты.
3. Во всех пробирках наблюдается осаждение белка (помутнение растворов).
4. Содержимое первой пробирки медленно нагреть с помощью нагревателя.
5. При этом наблюдается термическая денатурация белка, т е. его створаживание.

Вопросы для контроля.
1. Какие органические соединения являются мономерами белков?
2. Какова биологическая роль белков?
3. Что такое денатурация белков?
 
В) Дополнительная информация и эксперимент
 
Денатурация белка путем осаждения.
 нагреть раствор белка до кипения, растворить в нем несколько кристалликов хлорида натрия, добавить немного разбавленной уксусной кислоты. Что вы наблюдаете?
            (Из раствора выпадают хлопья свернувшегося белка).  
 к нейтральному или лучше подкисленному раствору белка прилить равный объем спирта. Что вы наблюдаете?   (В осадок выпадает белок).
 в три пробирки с растворами белка прилить по отдельности растворы сульфата меди, хлорида железа (III), нитрата свинца. Что вы наблюдаете?   (В осадок выпадает белок).
             Это свидетельствует о том, что соли тяжелых металлов в больших количествах                             ядовиты для организма.
 сильные минеральные кислоты, за исключением ортофосфорной, осаждают растворенный белок уже при комнатной температуре. На этом основана чувствительная           проба Геллера:  в пробирку нальем азотную кислоту и пипеткой осторожно добавим по стенке пробирки раствор белка так, чтобы оба раствора не перемешивались. Что вы наблюдаете?  ( На границе слоев появляется белое кольцо выпавшего белка).

Вопросы для контроля:

Что такое альбумины, глобулины, склеропротеины и где они содержатся?

Классификация белков:
Альбумины – простые белки, растворимы в воде, но свертываются при длительном нагревании полученных растворов. Они содержатся в белке куриного яйца, в плазме крови, в молоке, в мышечных белках, во всех животных и растительных тканях, к ним также относятся белки – ферменты.

Глобулины – нерастворимые в воде и слабых кислотах, но растворимые в нейтральных солях. Их особенно много в мышцах, молоке и во многих частях растений, а в семенах
бобовых культур глобулины составляют основную массу белков. Глобулины растений
растворяются также в 70%/ – ном спирте.

Склеропротеины – растворяются только при обработке сильными кислотами и при этом претерпевают частичное разложение. Из них состоят опорные ткани организмов животных – белки роговицы глаз, костей, волос, шерсти, ногтей и рогов.

11 класс

Тема: «Нуклеиновые кислоты»

Задачи: сформировать знания учащихся о структуре и функциях нуклеиновых кислот, развивать логическое мышление через сравнение структуры нуклеиновых кислот ДНК и РНК, и выявление их сходных и отличительных признаков.

Оборудование: Мультимедийный проектор, экран, компьютер.

Изучение нового материала.

Вводное слово.

Я думаю, что многие из вас слышали о расшифровке генома человека. У нас в России эта программа существует с 1989 г. Работая над этой программой, ученые преследовали возвышенную цель – прочесть книгу жизни, т.е. раскрыть всю наследственную информацию человека, ставили и ставят чисто практические задачи. Прежде всего, это относится к наследственным болезням (их насчитывают около 4000), которые являются тяжелым бременем для человеческого общества. Информация об исследованиях и новых открытиях генетиков звучит с экранов телевизоров, встречается на полосах газет. И не может современный человек, кем бы он ни был: слесарем, инженером, водителем или… не интересоваться, не задумываться над вопросами наследственности. Сейчас совершенно невозможно оставаться в стороне от обилия информации.

И сегодня на уроке мы с вами только прикоснемся к тайне генов и материальной основы наследственности.

1. Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты - природные высокомолекулярные органические соединения с молекулярной массой от 200 до нескольких миллионов, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации в живых организмах.

Впервые они были описаны в 1869 году швейцарским биохимиком Фридрихом Мишером. Из остатков клеток, содержащихся в гное, он выделил вещество, в состав которого входят азот и фосфор. Ученый назвал это вещество нуклеином (лат. nucleus– ядро), полагая, что оно содержится лишь в ядрах клеток. Позднее небелковая часть этого вещества была названа нуклеиновой кислотой.

Значение нуклеиновых кислот в клетке очень велико. Особенности их химического строения обеспечивают возможность хранения, переноса и передачи по наследству дочерним клеткам информации о структуре белковых молекул, которые синтезируются в каждой ткани на определенном этапе индивидуального развития. Поскольку большинство свойств и признаков клеток обусловлено белками, то понятно, что стабильность нуклеиновых кислот - важнейшее условие нормальной жизнедеятельности клеток и целых организмов. Любые изменения строения нуклеиновых кислот влекут за собой изменения структуры клеток или активности физиологических процессов в них, влияя, таким образом, на их жизнеспособность.

В природе существуют нуклеиновые кислоты двух типов – ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота).

(слайд 2)

Различие в названиях объясняется тем, что молекула ДНК содержит моносахарид дезоксирибозу, РНК - рибозу. Молекула ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепочек, спирально закрученных одна относительно другой т.е ДНК и РНК полимеры. А если они полимеры то Должны существовать мономеры или мономерные звенья. Этими мономерными звеньями являются нуклеотиды.

Т. о. Ребята делают вывод что нуклеиновые кислоты являются полинуклеотидами.

Попытки расшифровать строение молекулы ДНК с помощью рентгеноструктурного анализа начались еще в первой половине 40-х годов, но снимки выхо­дили столь невразумительными, что сделать по ним какие-либо определенные выводы было невозможно. Однако на сей раз англичанину Уилкинсу с группой сотрудников после долгих трудов удалось сделать от­личнейшие фотографии. Но расшифровать их они не могли. Отличные специалисты по изготовлению рентгеноструктурных снимков, они не были большими ав­торитетами в их расшифровке. И не удивительно: та­кова степень специализации теперешней науки. Рас­шифровку снимков суждено было сделать Уотсону и Крику.

Как же выглядит, по их представлениям, молеку­ла ДНК? Скорее всего ее можно сравнить с лестни­цей-стремянкой, закрученной в спираль. Мы уже го­ворили, что нуклеиновые кислоты построены из нуклеотидов

Учитель: Рассмотрим строение нуклеотида

(Слайд 3)

В состав нуклеотида входит остаток фосфорной кислоты, сахарный остаток (углевод пентоза), азотистое основание (пиримидиновое и пуриновое)

Рассмотрим строение фосфорной кислоты (Слайд 4), сахарный остаток углевод пентоза (2 – дезоксирибоза, β – рибоза). (Слайд 5) Разница у этих веществ в их строении. У дезоксирибозы на один кислород меньше.

Азотистые основания (Слайд 6) – пиримидиновые и пуриновые основания. Пиримедин и пурин это гетероциклические соединения (содержат в цикле гетеро атомы).

Приведем примеры пиримидиновых (Слайд 7) и пуриновых (слайд 8) оснований. Важно то, что у этих оснований разные размеры. Два из них, тимин и цитозин (сокращенно их обозначают первыми буквами — Т и Ц), относятся к группе так называемых пиримидинов и отличаются сравнительно небольшой величиной. Два других — аденин (А) и гуанин (Г) относят­ся к пуринам и по размерам почти вдвое превосходят своих пиримидиновых собратьев.

И так, каково же строение нуклеотида? (Слайд 9)

К положению 5 у рибозы или дезоксирибозы, взависимости от того структуру какой нуклеиновой кислоты мы рассматриваем, присоединяется остаток фосфорной кислоты, а в положение 1 азотистое основание.

Например (Слайд 10).

И так, различия в составе ДНК и РНК. (Слайд 11)

Молекула ДНК имеет вид (Слайд 12)

Строение молекул нуклеиновых кислот

Нуклеиновые кислоты, как и простые белки, имеют первичную, вторичную и третичную структуру. Чередование мононуклеотидов в полинуклеотидной цепи образует первичную структуру нуклеиновой кислоты точно так, как из аминокислот образуется белок. (Еще раз обратить внимание на Слайд 12 затем слайд 13).

Вторичная структура ДНК представляет собой двойную спираль, состоящую из двух переплетенных полинуклеотидных цепей. Одна цепь изогнута в виде спирали и удерживает около себя вторую полинуклеотидную цепь. Образовавшаяся двойная спираль закручена вокруг общей оси, и азотистые основания обеих цепей обращены внутрь спирали. Здесь адениновые остатки обной цепи за счет водородных связей связаны с тиминовыми остатками второй цепи, а гуаниновые – с цитозиновыми. Это открытие сделали еще Крик и Уотсон. Двойная спираль оказалась поистине прокрусто­вым ложем для пуринов и пиримидинов. Каждую «пе­рекладину лесенки» нужно было соорудить из пары оснований, соединенных друг с другом. Но оказа­лось, что почти ни одна из пар не подходила для этой цели. Два пурина не влезали внутрь спирали, а два пиримидина ока­зывались так далеко друг от друга, что между ними не могла образоваться химическая связь. Только если брали один пурин и один пиримидин, то размеры их в точности соответствовали диаметру спирали. Но и здесь в половине случаев те атомы, которые должны были соединиться, оказывались на разных концах мо­лекулы и не могли образовать химическую связь. Только две пары удовлетворяли всем требованиям: А и Т и Г и Ц. Это могло бы показаться неправдоподобным, если бы не совпадало с данными химиков. В опытах Андрея Николаевича Белозерского и Э. Чаргафа, было установлено, что во всех образцах ДНК А ровно столько же, сколько Т, а Г столько же, сколько Ц. Несмотря на трудности, все сошлось. Крик и Уотсон убедились в том, что они правы.

Благодаря такому взаимодействию оснований обеспечивается достаточная прочность двойной спирали ДНК. Пары азотистых оснований, между которыми образуется водородная связь, называются комплементарными, т. е. взаимодополняющими друг другу.

Третичная структура нуклеиновых кислот – это пространственное расположение ДНК и РНК (в виде компактной палочки, клубка и т.д.)

ДНК и РНК локализуется в различных частях клетки, с этим и связанны их функциональные особенности

Функции ДНК и РНК учащиеся изучают самостоятельно по учебнику стр.239. Затем обсуждаем.

Домашнее задание: Глава Х11, §2, вопр.9-13 с.24.

«___» ____________2011г. 13 урок

Урок на тему: Обобщение и систематизация знаний по теме: «Азотсодержащие органические вещества».

Цели урока:

1. Обобщить сведения об азотсодержащих гетероциклах на примере пиридина и пиррола.

2. Показать взаимозависимость строения со свойствами на примере пиридина и пиррола.

Оборудование: плакаты с формулами пиридина и пиррола.

Тип урока: информационная лекция.

Ход урока

1. Организационный момент. Постановка задачи.

II. Изучение нового материала по плану:

2. Актуализация знаний.

3. Формирование новых понятий.

4. Формирование умений и навыков.

III. Проверка усвоения темы.

IV. Заключение, выводы.

Задания для закрепления материала

Задание 1

1 – й уровень

А) Изобразить структурную формулу ά – аминокапроновой кислоты.

( Ответ записать в виде многозначного числа, составленного из номеров метиленовых атомов углерода в порядке возрастания).

Б) Определите молекулярную формулу аминокислоты, содержащей 32 % углерода, 6, 66% водорода, 42,67% кислорода и 18,67% азота. Напишите структурную формулу этой кислоты.

2 – й уровень

Какое количество вещества и сколько молекул содержится в 10,5г серина?

Задание 2

1 – й уровень

А) Изобразить структурную формулу аминоуксусной кислоты.

( В ответе указать число связей в молекуле).

Б) При взаимодействии 89г α – аминопропионовой кислоты с гидроксидом натрия образовалось 100г соли. Рассчитайте массовую долю выхода соли.

2 – й уровень

Какой объем аммиака потребуется для превращения 27,8г бромуксусной кислоты в глицин, если объемная доля потери аммиака составляет 5%?

V. Краткий инструктаж по домашнему заданию. Подведение итогов работы учащихся, объявление оценок.

VI. Домашнее задание: Повторить учебный материал гл.Х11, решить задачи предложенные учителем.

«___» ____________2011г. 13 урок

Урок на тему: Контрольная работа №1 по теме: «Азотсодержащие органические вещества». Тестирование по КИМам.

Цели урока:

1. Обобщить сведения об азотсодержащих гетероциклах на примере пиридина и пиррола.

2. Показать взаимозависимость строения со свойствами на примере пиридина и пиррола.

Оборудование: плакаты с формулами пиридина и пиррола.

Тип урока: информационная лекция.

Ход урока

1. Организационный момент. Постановка задачи.

II. Изучение нового материала по плану:

2. Актуализация знаний.

3. Формирование новых понятий.

4. Формирование умений и навыков.

III. Проверка усвоения темы.

IV. Заключение, выводы.

Задания для закрепления материала

Задание 1

1 – й уровень

А) Изобразить структурную формулу ά – аминокапроновой кислоты.

( Ответ записать в виде многозначного числа, составленного из номеров метиленовых атомов углерода в порядке возрастания).

Б) Определите молекулярную формулу аминокислоты, содержащей 32 % углерода, 6, 66% водорода, 42,67% кислорода и 18,67% азота. Напишите структурную формулу этой кислоты.

2 – й уровень

Какое количество вещества и сколько молекул содержится в 10,5г серина?

Задание 2

1 – й уровень

А) Изобразить структурную формулу аминоуксусной кислоты.

( В ответе указать число связей в молекуле).

Б) При взаимодействии 89г α – аминопропионовой кислоты с гидроксидом натрия образовалось 100г соли. Рассчитайте массовую долю выхода соли.

2 – й уровень

Какой объем аммиака потребуется для превращения 27,8г бромуксусной кислоты в глицин, если объемная доля потери аммиака составляет 5%?

V. Краткий инструктаж по домашнему заданию. Подведение итогов работы учащихся, объявление оценок.

VI. Домашнее задание: Повторить учебный материал гл.Х11, решить задачи предложенные учителем.

24.10.2011г. Урок 15 11 класс

Урок на тему: Контрольная работа на тему: "Амины, аминокислоты, нуклеиновые кислоты, белки.

Цели урока: повторение, обобщение и систематизация знаний учащихся о классах неорганических веществ; типах химических реакций, их сущности и классификации; закрепление навыков составления уравнений реакций в молекулярном виде; коррекция знаний и умений учащихся по теме урока,

обращение внимания на те вопросы, которые были недостаточно понятны, для наибольшей эффективности домашней подготовки к контрольной работе.

Тип урока: учебное занятие по обобщению и систематизации знаний и способов деятельности.

Форма урока: интенсивная подготовка к контрольной работе по следующим вопросам:

1. классы неорганических веществ;

2. составление уравнений реакций в молекулярном виде;

3. решение задач по уравнению реакций;

4. закон сохранения массы веществ, расставление коэффициентов;

5. химические реакции, их сущность и классификация;

Оборудование: периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева, дидактический материал.

Ход и содержание урока.

I. Организационно – мотивационный момент.

Задачи этапа:

• обеспечить нормальную внешнюю обстановку для работы на учебном занятии;

• психологически подготовить учащихся к общению на учебном занятии.

II. Подготовка учащихся к работе на основном этапе

III. Обобщение и систематизация знаний

Часть А.

1. Амины можно рассматривать как производные: а) азота б) метана в) аммиака г) азотной кислоты.

2. Аминокислоты проявляют свойства: а) только кислотные б) только основные в) амфотерные.

3. Какой из типов веществ не относиться к азотосодержащим соединениям:

а) белки б) аминокислоты в) нуклеиновые кислоты г) полисахариды.

4. При образовании первичной структуры белка важнейшим видом связи является:

а) водородная б) пептидная в) дисульфидная г) ионная.

5. Спиралевидное состояние полипептидной цепи является структурой белка:

а) первичной б) вторичной в) третичной г) четвертичной.

6. Белки являются одним из важнейших компонентов пищи. В основе усвоения белка в желудочно-кишечном тракте лежит реакция:

а) окисления б) этерификации в) гидролиза г) дегидратация.

7. Для проведения ксантопротеиновой реакции потребуется реагент: а) HNO₃ б)H₂SO₄ в) PbS г) CuSO_4.

8. Для обнаружения белка можно использовать реакцию:

а) «серебряного зеркала» б) биуретовую в) «медного зеркала» г) реакцию Зинина.

9.Нуклеиновые кислоты принимают участие в биосинтезе:

а) белков б) аминокислот в) жиров г) углеводов.

10. Какие вещества не являются составной частью нуклеотида?

а) Пуриновое или пиримидиновое основание, б) рибоза или дезоксирибоза, в) аминокислоты, г) фосфорная кислота.

Часть Б.

11. Назовите амины. К амину а) составьте два изомера. Напишите реакцию взаимодействия анилина с соляной кислотой.

а) CH₃-CH₂-NH-CH₃ б) C₆H₅-NH₂ в) N(CH₃)₃ г) C₃H₇-NH-C₂H₅

12. Составьте формулы аминокислот по названию. Напишите уравнения реакций кислоты б) с соляной кислотой, гидроксидом калия и метанолом.

а) аминоэтановая б) 3-аминобутановая в) 3-фенил-2-аминопропионовая.

13. Составить трипептид, состоящий из остатков 3-фенил-2-аминопропионовой кислоты.

16-17 урок 11класс

Урок на тему: Понятие о высокомолекулярных соединениях. Общие методы получения.

Цели урока:

Образовательная – обобщить и расширить знания учащихся о полимерах: их строении, свойствах, получении, классификации; дать основные понятия об ВМС и способах их получения.

Воспитательная – воспитывать чувство ответственности за результаты своего труда и труда своего товарища, чувство коллективизма и взаимного уважения.

Развивающая – повысить мотивацию учащихся к изучению химии, связав историю открытия каучука с развитием химии полимеров; развивать умения учащихся обобщать полученные знания и систематизировать их.

Оборудование: Проектор, ноутбук, экран, слайд-презентация. Дидактические материалы: карта модулей, оценочные листы, комплект заданий (на каждую парту), оборудование для лабораторной работы №2 «Ознакомление с коллекцией пластмасс и волокон и изделий из них».

Ход урока

I Орг.момент Вступительное слово учителя.

Слайд 1 История полимеров начинается с открытия каучука. Слово «каучук» происходит от двух слов языка индейцев, населявших берега Амазонки: «кау» - дерево, «учу» - плакать, течь. «Каучу» - сок гевеи - главного каучуконоса. При подсечке гевеи вытекает млечный сок, который высыхает на воздухе и темнеет. Этот сок называетя латекс. Из латекса бразильской гевеи выделяют натуральный каучук и изготовляют пенорезину, перчатки, нити. Европейцы познакомились с этим соком в 16 веке после возвращения из плавания Колумба. Образцы этого странного вещества были привезены в Европу и хранились в музеях как редкость. Коренные жители Южной Америки использовали сок гевеи для пропитки тканей, чтобы сделать свою одежду непромокаемой. Состав и свойства каучука исследовали многие известные химики 19 - начала 20 века и доказали, что он состоит из непредельного углеводорода изопрена, вследствие чего появился синтетический каучук. В двадцатом веке синтез полимеров достиг невероятнейших размеров. Полимеры - основные продукты химической промышленности. Около 60 % всех производимых химических соединений используется в производстве полимерных продуктов. Сейчас уже трудно представить себе жизнь без полимеров. Полимеры используются для изготовления целого ряда различных продуктов.

Полимеры (от поли... и греч. meros — доля, часть), вещества, молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся звеньев; молекулярная масса полимеров может изменяться от нескольких тысяч до многих миллионов.

II Инструктаж о предстоящей работе

Ребята, мы с вами в прошлом году знакомились с некоторыми представителями класса высокомолекулярных соединений. Сегодня на уроке мы подробнее познакомимся с такими соединениями.

Наша работа состоит из нескольких модулей. Давайте познакомимся с картой модулей. (Приложение 1).Весь материал разбит на несколько модулей – учебных элементов. По итогам работы с каждым модулем вы должны будете поставить себе оценку в оценочном листе (Приложение 2). В конце урока получите итоговую оценку в зависимости от того, сколько баллов сможете набрать. Школа оценки вам дана.

Слайд 2 Вначале определим цели, которых мы должны достичь в процессе работы над учебными элементами.

III Работа с учебным элементом 1

Слайд 3 Вам было дано задание повторить основные понятия темы «Высокомолекулярные соединения». Сейчас мы проверим, как вы подготовились к сегодняшнему уроку. Вам предстоит в небольшом отрывке текста вставить пропущенные слова. Работа по вариантам.

Учебный элемент 1 (Приложение 3)

Слайд 4 Контроль выполнения задания – взаимопроверка.

IV Работа с учебным элементом 2 (Приложение 4).

Слайд 5 Химия высокомолекулярных соединений предполагает не только много соподчиненных понятий (некоторые из них вы сейчас повторили), но многообразие признаков классификации полимеров. Следующий этап нашей работы – познакомиться с несколькими признаками классификации.

Обсуждение результатов работы.

Слайд 6 по какому признаку дана классификация на этом слайде (по происхождению). Какой дополнительный признак классификации вы бы предложили для природных полимеров (растительные и животные). Чем искусственные полимеры отличаются от синтетических (Искусственные получают путем переработки природных полимеров, синтетические получают в результате полимеризации или поликонденсации низкомолекулярных веществ)

Слайд 7 Следующий признак классификации (по форме макромолекулы). Назовите группы полимеров в зависимости от геометрической структуры макромолекулы.

Слайды 8,9 – схематичные изображения полимеров с линейной, разветвленной и пространственной структурой. Пространственная структура по-иному называется сетчатой. Ее характеризует то, что в ней макромолекулы соединены друг с другом боковыми отростками (поперечными мостиками), т.е. как бы «сшиты», например, в резине линейные макромолекулы сшиты между собой при помощи атомов серы. Такие полимеры, в отличие от линейных и разветвленных, неспособны плавиться без разрыва химических связей.

Слайд 10 Чем различаются стереорегулярные и нестереорегулярные полимеры? (Порядком расположения структурных звеньев: у первых чередование происходит в строго определенном порядке, у вторых звенья чередуются произвольно).

Слайд 11 Еще один признак классификации (по отношению к нагреванию). Дайте определения групп полимеров по отношению к нагреванию. Термопластичные полимеры при нагревании размягчаются, и в этом состоянии легко изменяют форму. При охлаждении они снова затвердевают, сохраняя приданную форму. При следующем нагревании они снова размягчаются, и им можно придать новую форму. Таким образом, макромолекулы не претерпевают изменений при нагревании. Примеры: полиэтилен, полипропилен, капрон. Термореактивные полимеры при нагревании становятся пластичными, но затем утрачивают пластичность, становятся неплавкими, нерастворимыми, происходит взаимодействие линейных макромолекул с образованием пространственной структуры полимера. Повторно переработать такое изделие уже невозможно. Пример: полимеры на основе фенолформальдегидной смолы.

Можно добавить, что по свойствам и применению полимеры разделяют на пластмассы, эластомеры, волокна. Но это материал следующего урока. А мы с вами сейчас должны оценить результат нашей работы. Если вы правильно составили схему классификации, привели примеры, ответили на все вопросы, то можете поставить себе оценку «5», если была одна ошибка, или неправильно ответили на вопрос – оценка «4», если допущена ошибка и неправильно ответили на поставленный вопрос – оценка 3».

V Работа с учебным элементом 3 Способы образования полимеров (Приложения 5, 6, 7)

VI Работа с учебным элементом №4 (Приложение 8)

Лабораторная работа №2 «Ознакомление с коллекцией пластмасс и волокон и изделий из них»

Мы подошли к этапу закрепления сегодняшнего учебного материала. В ходе лабораторной работы вам предстоит классифицировать выданные образцы полимеров на группы по разным признакам классификации. Внимательно прочитайте инструкцию, выполните задание. Проверку будем проводить таким образом: 1 ряд проверяет у 3, 2 – у 1, 3 – у 2.

VIII Работа с учебным элементом 6 . ВМС широко распространены в природе и используются человеком в повседневной жизни, народном хозяйстве. Такое широкое применение основано на их особых свойствах. Они помогли заменить многие природные вещества. Благодаря механической прочности, эластичности, электроизоляционным и другим свойствам изделия из полимеров применяют в различных отраслях промышленности и в быту. Основные типы полимерных материалов — пластические массы, резины, волокна, лаки, краски, клеи, ионообменные смолы. В технике полимеры нашли широкое применение в качестве электроизоляционных и конструкционных материалов. Полимеры – хорошие электроизоляторы, широко используются в производстве разнообразных по конструкции и назначению электрических конденсаторов, проводов, кабелей, На основе полимеров получены материалы, обладающие полупроводниковыми и магнитными свойствами. Значение биополимеров определяется тем, что они составляют основу всех живых организмов и участвуют практически во всех процессах жизнедеятельности. К вопросу применения полимеров мы вернемся на следующем уроке, как и к вопросу экологических проблем, которые возникают при использовании пластмасс. Слайд 20. Спасибо за урок. Слайд 21.

2.11.2011г. Урок 18 11 класс

Урок на тему: Пластмассы (полиэтилен, полипропилен, полихловинил, полистирол, полимет-акрилат, фенопласты). Лабораторные опыты «Своства термопластичных и термореактивных полимеров».

Цели: организовать деятельность учащихся по самостоятельному применению знаний при распознавании пластмасс в ходе проведения эксперимента ; обеспечить соблюдение правил ТБ

Развивать умение наблюдать, сравнивать, общаться

Воспитывать бережное отношение к ОС

Оборудование и реактивы: Коллекция «Пластмасс», набор пронумерованных пластмасс, тигельные щипцы, спиртовка

Тип урока: Самостоятельная работа

Ход урока

№

СОДЕРЖАНИЕ И СТРУКТУРА УРОКА

ВРЕМЯ

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

ПЕДАГОГА

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧАЩИХСЯ

1.

ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

1 мин.

Организую на урок.

Готовятся к уроку.

2.

МОТИВАЦИЯ И ЦЕЛЕПОЛАГАНИЕ

Вы познакомились с синтетическими полимерами, играющими большую роль в развитии всех отраслей промышленности.

Как без природных полимеров невозможна сама жизнь, так и без синтетических полимеров не мыслима сама цивилизация. Наш век можно назвать веком полимеров - так велико их значение в существовании современного общества.

А что изготавливают из полимеров?

Что называется пластмассами?

А где они нашли свое применение?

Где применяется полиэтилен и полипропилен я вам напомню :

Компьютер ( D2 Collect Player 10 КБ )

Полиэтилен, также как и полиэтилен имеет широчайшее применение. Из него изготавливают пленку, упаковочный материал, пробки, мешки, емкости, трубы, предметы домашнего и технического обихода, лабораторную посуду, электроизоляцию, волокно. Из полипропиленовых волокон изготавливают ткани похожие на шерсть, шелк, хлопок, лен, (в зависимости от выделки ткани ) сети, канаты и т.д.

Где применяются другие ?

А где в вашей профессии могут применяться пластмассы?

Тефлон ( С2 F4 )-производное полиэтилена. Им покрывают металлическую посуду и глянцевую поверхность утюгов.

Скажите : а можно ли зная свойства пластмасс отличить их друг от друга?

Как их можног отличить?

Тема нашего урока : Практическая работа «Распознавание пластмасс»

Какая цель вашей работы на уроке?

А еще вы должны развивать умение наблюдать за экспериментом, сравнивать, а так же умение общаться, потому, что работать вам придется в группах.

Что вам необходимо знать, чтобы приступить к работе?

Какие правила ТБ необходимо вспомнить для выполнения работы?

Давайте повторим эти правила

Организую совместно с учащимися целеполагание и мотивацию на основе информационно-рецептивного метода и предлагаю учащимся ответить на вопросы.

Пластмассы

Это материалы, изготавливаемые на основе полимеров, способные приобретать при нагревании заданную форму и сохранять ее при охлаждении

Полистирол - корпуса авторучек, коробок для кассет и лазерных дисков, игрушек.

Поливинилхлорид – на производство искусственной кожи, плащей, клеенки, игрушек и т.д.

Фенол-формальдегидные -в зависимости от наполнителей–штепсели, розетки, радиодетали, шестерни, вкладыши подшипников, прокладочные кольца и т.д.

Полиэтилен-пакеты

Полистирол- корпуса авторучек., мешки, пакеты

Поливинилхлорид-линолиум

Фенорл формальдегидные пластмассы- текстолит, мебель, розетки.

По внешнему виду, проводя химические реакции

Познакомиться с разнообразием пластмасс и их применением ; научиться распознавать пластмассы на основе присущих им характерных свойств

Правила ТБ

На доске вывешиваются знаки: Работать над столом

Осторожнее с огнем

В лаборатории нельзя принимать пищу

Слушают, анализируют, осознают цели урока.

3.

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПО ТЕМЕ

Каждой группе нужно будет распознать по 2 пластмассы, пользуясь «подсказкой» и карточкой инструкцией. Результаты оформить в виде таблицы.

Подсказка «Внешние признаки и свойства некоторых пластмасс»

Свойства

Пластмассы

полиэтилен

Поливинил-хлорид

полистирол

Фенол-формаль-дегидная

Физичес-кие(внеш-ние приз-наки)

Сходен с парафином.

Относительно мягкий, эластичный. В тонком слое прозрачен. Цвет различный

Относитель-но мягкий.Цвет различный

Твердый, хрупкий.
Почти прозрачен или непрозрачег. Цвет различный

Темных тонов (от коричневого до черного)

Отношение

к нагрева-нию

Термопластичные

Терморе-

активные

Размягчается,

вытягивается в нити

Размягчается

Размягча-ется, вытягивает-ся в нити

При нагревании разлагается

Горение

Горит синим не коптящим пламенем, плавясь образуя капли. Ощущается специфический запах

Горит небольшим коптящим пламенем, образуя черный хрупкий шарик. Ощущается острый запах. В не пламени гаснет

Горит коптящим пламенем

Загорается с трудом, распространяя запах фенола, вне пламени гаснет

КАРТОЧКА – инструкция

Определите, какай вид пластмасс, выдан вам в качестве пронумерованного образца. Для этого проведите опыты. Результаты работы оформите в виде таблицы

№

Образца

Пластмасса

Внешний вид

Отношение к нагреванию

Характер горения

Применение

30 мин.

Организую работу класса, направляю, корректирую, обобщаю на основе информационно-рецептивного и частично-поискового методов.

Слушают, участвуют в обсуждении,выполняют записи в тетрадях

Проводят работу

4.

ОБОБЩЕНИЕ

И ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ

В конце работы уборка рабочих мест

А теперь проверим результаты работы

На доске : № образца пластмасса

Какой можно сделать вывод?

Скажите, достигли мы цели урока ?

Мы научились распознавать пластмассы?

5 мин.

Предлагаю учащимся ответить на вопросы направляю, корректирую, обобщаю ответы учащихся.

Воспринимают, осмысливают вопросы, отвечают на них.

Используя характерные признаки и свойства, можно установить тип пластмассы и возможности ее применения для тех или иных целей.

Да

5.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ: Пластмассы конечно не столь агрессивны, как например кислоты или щелочи, но и не совсем безобидны. При горении некоторых видов пластмасс выделяется ядовитый газ. Не утилизируйте пластмассы путем сгорания ( н/р полиэтилен от теплиц на садовом участке). Я предлагаю вам дома из использованных пластмасс изготовить поделки и организовать выставку. Такая выставка у нас существует уже давно.

3 мин.

Поясняю выполнение домашнего задания.

Слушают, записывают.

14.11.2011г. 19 урок 11 класс

Урок на тему: Синтетические каучуки (Бутадиеновый, дивиниловый, изопреновый, хлоропреновый, бутадиенстирольный).

Цель урока: а) ознакомить учащихся с современной классификацией волокон, их применением, промышленным осуществлением важнейших химических процессов, с общими научными принципами производства;

б) обучить исследовательским методам распознавания волокон.

Задачи урока: учащимися приобретаются навыки составления таблиц, оформления наблюдений в письменном виде, умения анализировать, сравнивать, обобщать.

Для проведения урока необходимы:

1. Таблица «Классификация волокон»;

2. Схема «Формование ацетатного волокна»;

На столах учащихся: коллекция «Волокна», таблица «Исследование свойств волокон», щипцы тигельные, палочка стеклянная, штатив для пробирок, пробирки химические – 4 штуки, спички, чашка Петри, два образца тканей, раствор H₂SO₄ (1:5), раствор H₂SO₄ (3:2), раствор HNO₃ (1:5), 10% - ый раствор NaOH.

Ход урока.

Учитель: Цель этого урока – познакомить с ещё одной областью народнохозяйственного применения синтетических высокомолекулярных веществ, современной классификацией волокон. Научиться различать их по внешнему виду, отношению к нагреванию, к действию реактивов.

1. Опрос домашнего задания

Учитель: В начале урока мы с вами вспомним основные положения предыдущего занятия.

Устный опрос:

1. Какие способы получения полимеров мы с вами изучили на предыдущем занятии? Приведите примеры уравнений реакций получения полимеров.

2. Почему отходы (брак, лом) из термопластичных полимеров можно отправлять на вторичную переработку, а отходы из термореактивных полимеров не подвергаются вторичной переработке?

(У учащихся, ответивших на вопросы, проверяются тетради с письменным домашним заданием. При этом предполагается поставить оценки 2-3 ученикам).

Письменные задания:

1. Индивидуальное (на карточке).

а) Относительная молекулярная масса бутадиенового каучука равна 80000 – 450000. Определить степень полимеризации бутадиенового каучука. Напишите уравнение полимеризации бутадиена.

Дано:

m_{бутадиен. каучука} = 80000 – 450000 n_н = 80000 / 54 = 1481,48

n_в = 450000 / 54 = 8333,33.

n - ?

Уравнение полимеризации бутадиена:

СН₂ = СН − СН = СН₂ → (−СН₂ − СН = СН − СН₂ −)_n.

б) Какой каучук обладает большей эластичностью и износостойкостью – бутадиеновый или дивиниловый и почему?

2. Задание для класса.

Напишите уравнение сополимеризации бутадиена – 1,3 и стирола.

n СН₂ = СН − СН = СН₂ + nСН₂ = СН → (−СН₂ − СН = СН − СН₂− СН₂− СН−)n

Так получают бутадиен-стирольный каучук, обладающий высокой механической прочностью.

Дополнительные вопросы:

1) Приведите примеры полимеров: а) термопластичных; б) термореактивных.

2) Какую геометрическую форму могут иметь молекулы полимеров? Как их можно различить?

(Итого оцениваются ещё не менее 5 учащихся.)

2. Тема «Синтетические волокна»

Введение: Когда перечисляют нужды людей, на втором месте после пищи упоминают одежду. Одежда защищает нас от холода зимой и от зноя летом, она нужна нам и весной и осенью, её мы пользуемся всю жизнь. Вот почему основная масса всех тканей, идет на одежду.

Кроме того, ткани используются при отделке помещений, для обивки салонов автомобилей, вагонов, самолетов и пароходов. Они нужны при производстве мебели, электроаппаратуры, всевозможных проводов и кабелей, и во многих других производствах.

Из прочных технических тканей делают брезенты, мешки, кули. Вместе с резиной мы видим их в покрышках автомобильных шин, в резиновой обуви, в плащах.

Из материи специальных сортов делают парашюты, аэростаты, палатки, надувные лодки и матрацы. А из тканей и сжатого воздуха строят большие склады, навесы, временные производственные помещения и зрелищные залы, например для цирковых представлений.

То есть современная промышленность использует волокна различного типа.

1. Классификация волокон.

Таблица «Классификация волокон»

Учащиеся изучают коллекцию тканей и волокон и переписывают таблицу в тетрадь (5 минут).

Учитель: В зависимости от происхождения и способа получения волокна делятся на следующие группы:

а) Природные волокна растительного происхождения получают из соответствующих растений (лён, хлопок, конопля).

б) Природные волокна животного происхождения получают из различных животных: шерстяное волокно – из шерсти коз, овец, лам, кроликов и др.; шёлковое волокно – из коконов тутового шелкопряда (крепдешин, креп-жоржет и др.) или дубового шелкопряда – (чесуча).

в) Искусственные волокна получают путем химической обработки природных полимеров, например целлюлозы, которую выделяют из древесины или хлопкового пуха (вискоза, ацетатное волокно, медноаммиачное).

г) Синтетические волокна в отличие от искусственных получают из синтетических полимеров (капрон, лавсан, нитрон, хлорин).

2. Выступление ученика с сообщением.

Ученик дает историческую справку о том, в каких странах и в каких объёмах производились волокна природного происхождения. Как это производство влияло на экономику, внутреннюю и внешнюю политику и в целом на развитие государств (5 минут).

Учитель: Почти до начала 20 века для изготовления волокон и тканей использовалось сырьё природного происхождения. Производство волокон из такого сырья требует большого количества труда. Так, чтобы получить 160 –170 кг волокна нужно снять урожай: хлопка – с 0,5 га; льна – с 1 га; шерсти – с 35 –38 овец; шёлка – 900 –920 коконов.

А за последние 100 лет население Земли увеличилось вдвое. Но ещё больше возросли потребности людей. Выработка природных волокон стала заметно отставать от спроса. Так, за последние 40 лет она увеличилась лишь на 25%, а спрос – на 100%. Устранить это несоответствие помогла химия. Ежегодно на заводах производятся миллионы километров химических волокон. На 1985г. производство химических волокон составляло более 28% от общего производства тканей.

Огромное значение химических волокон очевидно. Если затраты труда для производства капрона принять за 100%, то для вискозного шёлка они составят 60%, для шерсти 450%, а для натурального шёлка ещё больше – 25000%. Очевидно, что применение химических волокон особенно в технике оказывается наиболее выгодным.

3. Формование химического волокна.

Схема «Формование ацетатного волокна», см. Цветков Л.А. «Органическая химия» стр. 161

Учитель: Химические волокна получают путем формования, как из раствора, так и расплава. Суть формования в том, чтобы полимер неупорядоченной структуры превратить в материал с упорядоченным расположением молекул.

4. Получение важнейших синтетических волокон.

Учитель: Волокно капрон – продукт поликонденсации ε – аминокапроновой кислоты. Для производства капрона используют производное этой кислоты – капролактам.

СН₂NH

O

H₂C C=0

+H₂O → H₂N − СН₂ − СН₂ − СН₂ − СН₂ − СН₂ − C

H₂C СН₂ OH

СН₂

(Учащиеся самостоятельно пишут поликонденсацию ε – аминокапроновой кислоты).

O Н О

nH₂N−СН₂−СН₂−СН₂−СН₂−СН₂−C → (−N−СН₂−СН₂−СН₂−СН₂−СН₂−C−)_n+nH₂O

OH

Капроновое волокно не впитывает влагу, не гниет, не поедается молью, очень устойчиво к многократной деформации, в чем превосходит натуральные волокна.

Это волокно относят к группе амидных волокон.

Вопрос к классу: Как вы думаете, почему эта группа так называется?

Волокно лавсан – продукт поликонденсации двухосновной терефталевой кислоты и этиленгликоля. (Учащиеся самостоятельно пишут уравнение реакции).

О О О О

nC― ―C + nСН₂−СН₂→(− C− − C−O−СН₂−СН₂−O−)_n + 2nH₂O

НО ОН ОН ОН

Волокно лавсан отличается большой прочностью, значительной устойчивостью к высоким температурам, свету и другим реагентам. Ткани из лавсана не мнутся и не теряют форму.

Вопрос к классу: Волокно лавсан относится к полиэфирным волокнам. Почему?

(На этом этапе можно оценить ещё от 2-х до 3-х учеников.)

5. Исследование волокон (на 25 минут)

Учитель: В век полимеров крайне важно уметь различать волокна по внешнему виду, отношению к нагреванию, характеру горения и растворимости в растворах кислот и щелочей.

Ваши задачи:

а) исследовать характер горения и характер остатка двух образцов тканей;

б) определить растворимость этих образцов тканей в растворах кислот и щелочей;

в) по таблице определить тип волокна;

г) результаты исследований оформить в виде таблицы.

Учитель: Обратите внимание на скорость сгорания волокна, запах продуктов разложения.

В конце урока подвести итоги, проверить результаты.

3. Задание на дом (глава 8, §3, повторить §§1,2).

1. Перечислите достоинства и недостатки искусственных и синтетических волокон.

2. Какие экологические проблемы возникают в отношении синтетических волокон?

3. Какая масса ε─аминокапроновой кислоты была взята для получения капрона, если в результате реакции выделилась вода массой 72 кг?

Дано: Решение:

m_(H2O) = 72 кг

m _{ε─аминокапроновой к-ты} = ?

O O

nH₂N─(CH₂) ─C → (─NH─(CH₂) ─C─)_n + nH₂O

OH

X г кислоты – 72000 г H₂O

n131 г кислоты – n18 г H₂O

Х = 524000 г = 524 кг

Ответ: m _к-ты = 524 кг.

4.Волокно амид получают поликонденсацией гексаметилендиамина NH₂─(CH₂)₆─NH₂ и адипиновой кислоты НООС─(CH₂)₄─СООН. Составьте уравнение реакции. Какая масса этих продуктов расходуется для получения поликонденсата массой 5 т, если массовая доля потерь составляет 5%.

Дано

mанида=5т

Wпотерь=5%

Решение

1) 5 т – 95%

m_теор. – 100%

m_теор. = 5 т * 100% / 95% = 5,263 т

2) X г амина – 5,263 т анида

116 г амина – 244 г анида

Х = 116 * 5,263 / 244 = 2,5022 т

3) Y г кислоты – 5,263 т анида

146 г кислоты – 244 г анида

Y = 146 * 5,263 / 244 = 3,149 т

H O

│ ║

H₂N─(CH₂)₆─NH₂+HOOC─(CH₂)₄─COOH→H₂N─(CH₂)₆─N─C─(CH₂)₄─COOH + H₂O

Ответ: m_амина = 2,5 т; m_{кислоты} = 3,15

Заключение

При проведении урока с элементами исследования были опрошены и оценены не менее 10 учащихся. Как правило, нестандартная форма проведения уроков вызывает интерес к предмету, повышает усвояемость материала, снижает эмоциональные нагрузки.

Разносторонняя подача учебного материала заинтересовывает учащихся в дополнительном изучении предмета и работе с литературой за пределами школьной программы.

mамина=?

mкислоты=?

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ВОЛОКОН

№ п/п

Название волокна

Характер горения

Характер остатка

Действие продуктов на индикатор разложения

Действие кислот и щелочей

H₂SO₄

(1:5)

H₂SO₄

(3:2)

HNO₃

(1:3)

NaOH

(10%)

1

2

Льняное

Хлопковое

Горит быстро с запахом жжёной бумаги

Серая зола (пепел)

Окрашивает лакмус в розовый цвет

Устойчиво

Растворяется

Устойчиво

Устойчиво

3

4

Шерстяное

Шёлковое

Горит медленно, вспучивается, с запахом жженых перьев (рога)

Черный хрупкий шарик, растирающийся в порошок

Окрашивает лакмус в синий цвет

Устойчиво

Теряет прочность через 30 мин.

Устойчиво

Растворяется.

Теряет прочность

5

Вискозное

Горит быстро с запахом жжёной бумаги

Легко рассыпающийся светло-серый пепел

Окрашивает лакмус в красный цвет

Устойчиво

Теряет прочность

Устойчиво

Растворяется

6

Ацетатное

Устойчиво

Устойчиво

Устойчиво

Теряет прочность (омыляется)

7

Капроновое

Размягчается, затем плавится, издавая запах мышиного помета

Блестящий шарик с окраской от коричневой до черной

Окрашивает лакмус в синий цвет

Устойчиво

Растворяется

Устойчиво

Устойчиво

8

Хлориновое

Не воспламеняется, а спекается, издавая резкий запах (хлороводорода)

Спекшаяся масса черного цвета

Окрашивает лакмус в красный цвет

Устойчиво

Устойчиво

Устойчиво

Устойчиво

9

Нитроновое

Горит быстро, с потрескиванием, желтым пламенем, запахом жжёного рога

Твердый осадок черного цвета

Окрашивает лакмус в синий цвет

Устойчиво

Теряет прочность

Устойчиво

Набухает

10

Лавсановое

Воспламеняется с трудом, плавится, а затем горит медленно коптящим пламенем, образуя коричневые пары

Твердый темный блестящий шарик

Окрашивает лакмус в синий цвет

Устойчиво

Устойчиво

Устойчиво

Устойчиво

Урок по теме «Арматический амин – анилин. Сравнение свойств аммиака, аминов предельного ряда и анилина.».

Цели урока:

Образовательные: 1. восприятие уч-ся и первичное осознание нового учебного материала, осмысливание связей и отношений в объектах изучения. 2.Сформировать представление о строении и свойствах нового класса органических соединений: изучить состав, строение, химические свойства аминов, взаимное влияние атомов в молекулах аминов.

3.Выявить зависимость свойств органических соединений от строения. 4. Приобщить учащихся к самостоятельному поиску.5.Развивать эмоциональную сферу учащихся через проведение лабораторных и демонстрационных опытов. 6.Рзвивать познавательную активность, умение наблюдать окружающий мир, задумываться над его внутренней сутью, причинами изменений, анализировать условия, определяющие различные тенденции его развития.

Развивающие:

1.развитие способности комплексного применения знаний;

2.работа над формированием логического мышления при составлении шаростержневых моделей молекул. Развитие общеучебных умений.

3.Учебно-информационные умения (составлять таблицы, приводить информацию в систему);

4.Учебно - логические умения:
    -анализ и синтез;
    -сравнение;
    -обобщение и классификация;
    -определение понятий (основное : химическое строение; новое: аминогруппа; опорные: гомология, изомерия).

Воспитывающие:

1.содействие толерантности у учащихся как в общественной потребности;

2.способствовать созданию на уроке ситуации успеха в обучении, как основы саморазвития и самореализации;

3.развитие творческих способностей, духовное совершенство личности в процессе общения с учителем, одноклассниками (соседом по парте);

4. Учебно-управленческие умения (владеть различными средствами самоконтроля, оценивать свою учебную деятельность, определять проблемы собственной учебной деятельности и устанавливать их причины).

Оборудование:

- проектор, ноутбук (компьютер), ДВД - плейер, экран, видеоролики с демонстрационным экспериментом (4 мин. 30 сек.):

-горение аммиака в кислороде и диметиламина,

-взаимодействие аммиака и диметиламина с водой ,

-взаимодействие аммиака и диметиламина с кислотами.

- шаростержневые модели молекулы аммиака и метильной группы.

- презентация.

На столах учащихся: 1. шаростержневые модели молекул.

2. в чашках Петри кусочки селёдки.

На кафедре: 1.демонстрационный штатив;

2. в пробирке - кусок селёдки;

3.реактивы: вода, фенолфталеин.

Ход урока.

Основные свойства анилина:

а) ароматический амин – анилин имеет большое практическое значение;

б) анилин C6H5NH2 – это бесцветная жидкость, которая плохо растворяется в воде;

в) имеет светло-коричневую окраску при частичном окислении на воздухе;

г) анилин сильно ядовит.

Основные свойства у анилина проявляются слабее, чем у аммиака и аминов предельного ряда.

1. Анилин не изменяет окраски лакмуса, но при взаимодействии с кислотами образует соли.

2. Если к анилину прилить концентрированную соляную кислоту, то происходит экзотермическая реакция и после охлаждения смеси можно наблюдать образование кристаллов соли: [C6H5NH3]+Cl- – хлорид фениламмония.

3. Если на раствор хлорида фениламмония подействовать раствором щелочи, то снова выделится анилин: [С6Н5NН3]+ + Сl- + Nа+ + ОН- → Н2О + С6Н5NН2 + Nа+ + СI-. Здесь выражено влияние ароматического радикала фенила – С6Н5.

4. В анилине C6H5NH2 бензольное ядро смещает к себе неподеленную электронную пару азота аминогруппы. При этом электронная плотность на азоте уменьшается и он слабее связывает ион водорода, а это значит, что свойства вещества как основания проявляются в меньшей степени.

5. Аминогруппа влияет на бензольное ядро.

6. Бром в водном растворе не реагирует с бензолом.

Способы применения анилина:

1) анилин

– один из важнейших продуктов химической промышленности;

2) он является исходным веществом для получения многочисленных анилиновых красителей;

3) анилин используется при получении лекарственных веществ, например сульфаниламидных препаратов, взрывчатых веществ, высокомолекулярных соединений и т. д. Открытие профессором Казанского университета Н.Н. Зининым (1842 г.) доступного способа получения анилина имело большое значение для развития химии и химической промышленности.

1. Промышленность органического синтеза началась с производства красителей.

2. Широкое развитие этого производства стало возможным на основе использования реакции получения анилина, известной сейчас в химии под названием реакции Зинина.

Особенности реакции Зинина:

1) эта реакция заключается в восстановлении нитробензола и выражается уравнением:

С6Н5-NO2 + 6Н → С6Н5-NН2 + 2Н2О;

2) распространенным промышленным способом получения анилина является восстановление нитробензола металлами, например железом (чугунными стружками), в кислой среде;

3) восстановление нитросоединений соответствующего строения – это общий способ получения аминов.

20 урок 11 класс

Урок на тему « Синтетические волокна»

Задачи обучения: формирование понятия синтетических волокон, представление отличия их от искусственных волокон, обобщение и систематизация знаний о волокнах, их классификации, строении, свойствах и методах их переработки, формирование знания основных направлений в области производства искусственных и синтетических волокон.

Задачи развития: объяснение применения данных волокон, исходя из свойств и строения, умение записывать в общем виде уравнения получения синтетических волокон, развитие умения сравнивать, обобщать, высказывать суждения о свойствах веществ на основе их строения.

Тип урока: Изучение нового материала.

Вид урока: Комбинированный

Методы обучения: показательный, диалогический

Преподавания: объяснительный, стимулирующий

Учения: практический, частично – поисковый

Оборудование: учебник «Органическая химия» под ред. Л.А. Цветкова, видеослайды «Синтетические волокна», персональный компьютер, раздаточный материал «Классификация волокон», рефераты, коллекции «Волокна», «Шерсть и продукты ее переработки», образцы волокон , тканей и нитей, таблица ярлыков, журнал с иллюстрациями одежды, плакат «Формулы волокон».

Ход урока

Планируемые результаты обучения:

На уроке учащиеся приобретают следующие навыки: знание классификации волокон, ознакомление с образцами, свойствами, способами получения и применения синтетических волокон – капрона и лавсана, развитие навыков наблюдения, сравнения и обобщения, умение применять полученные знания на уроках химии в повседневной жизни.

План урока.

Вводная часть

а) организационная часть

б) фронтальная беседа

1. Как классифицируют волокна?

2. Какие Вы знаете волокна? Где их применяют?

3. Почему сейчас все больше используют синтетические волокна?

Основная часть: а) постановка задач урока, б) обобщение знаний о ВМС , в) объяснение нового материала

г) лабораторный опыт

д) закрепление знаний, умений, навыков

Закрепление пройденного материала

1

Волокна

Химические

Природные

Растительного происхождения

Животного происхождения

Искусственные волокна

Синтетические волокна

Хлопок, лен, конопля

Шерсть, шелк

Вискоза, медно –

аммиачное, ацетатное

Капрон, лавсан, хлорин, нитрон

2. Демонстрация образцов волокон, историческая справка, краткая характеристика их свойств (знакомство с коллекциями «Шерсть и продукты ее переработки», « Волокна»)

2.1) Хлопковое волокно получают из субтропического растения – хлопчатника. Еще в V веке до нашей эры Геродот писал: « В Индии есть растение, которое дает шерсть белее и мягче шерсти овец…». Говорят, что в прежние времена хлопок собирали монахи в новолуние, так как под действием солнечного света и кислорода воздуха коробочки хлопчатника раскрываются рано и начинается окисление молекул целлюлозы – основы хлопка. Хлопковое волокно легкое, достаточно прочное, мягкое, гигроскопичное. Почему хлопок обладает такими свойствами? Если посмотреть на волокно под микроскопом, видно, что оно состоит из нескольких скрученных элементарных волоконец. В поперечном сечении волокна видно, что между волоконцами есть полые пространства, поэтому хлопок хорошо впитывает и испарят влагу. Хорошая гигроскопичность хлопка связана также с его строением: гидроскогруппы целлюлозы образуют с молекулами воды водородные связи.

Хлопок – волокно растительного происхождения.

2.2) Древние китайские рукописи свидетельствуют, что шелк был известен в 2600 г. до нашей эры китайскому императору Хуан – Ти. Секрет производства шелка хранился в строгой тайне, пока в 555 г. до нашей эры христианские монахи не вывезли коконы шелкопряда в полой трости. Шелк вырабатывают многочисленные пауки и гусеницы. Нити, которые прядут некоторые пауки, настолько тонки и прочны, что долгое время только они считались единственным подходящим материалом для изготовления настроечных полосок телескопов и биноклей. Важнейшее значение имеет тутовый шелкопряд. Кокон тутового шелкопряда состоит из двойной непрерывной нити, длиной от 300 до 3000 метров. Основа нити – белок – фибрион шелка (78%). Элементарные фибрионовые нити, склеенные белковым веществом – серецином ( 22%). Куколку из кокона убивают струей горячего воздуха. При погружении кокона в воду серецин размягчается, так что вращающиеся в водяной бане щетки могут захватывать концы шелковых нитей из коконов. Соединяют 4-10 нитей – наматывают их на катушки и высушивают. Из 3 –4 тысяч метров волокна получают 900 метров шелковой нити. Если говорит о ткани, сделанной из шелка, то она издревле была самой изысканной и дорогой. Из нее шили одежду только представители привилегированных сословий. Изделия из шелка блестят, они гладкие и издают шелест. Почему? Вид волокна под микроскопом показывает, что волокно шелка – моноволокна. Треугольное поперечное сечение каждого волокна способствуют тому, что они отражают свет во всех направлениях, подобно граням алмаза.

2.3) Шерсть – волокно волосяного покрова овец и коз, верблюдов и других животных. Ее находили в раскопках древних славянских племен IV - V века. Длина волокон шерсти от 5 до20 сантиметров. Причиной того, что на ощупь шерсть колючая, является чешуйчатая поверхность волокон.

2.4) В XIX столетии возникла необходимость производства искусственного шелка. Первым попытался получит искусственный шелк в 1880 году французский граф Луи Илер Берниго де Шардоне. Зная, что в состав хлопка входит макромолекулы целлюлозы, он обработал хлопок азотной кислотой, получив нитроцеллюлозу, и растворил в смеси спирта и эфира. Образовалась спиртообразная жидкость, из которой формировали волокна. Но материал, полученный Шардоне, имел обыкновение вспыхивать вблизи огня. В 1884 году Шардоне изобрел способ формирования негорючих волокон. В 1889 году изделия из «шелка Шардоне» были представлены на международной выставке в Париже.

Впоследствии были разработаны способы получения других искусственных волокон из целлюлозы.

2.5) Вискозу получают из древесной целлюлозы. Древесину превращают в щепу, долго варят под давлением, отделяют от сопутствующих веществ. Полученную клетчатку обрабатывают гидроксидом натрия и сероуглеродом. Полученная вязкая жидкость называется вискозой. Вискозное волокно формируют, пропуская вискозу через фильеры. При этом щелочь нейтрализуется, восстанавливается целлюлоза. И так, вискозное волокно - искусственное (полученное на основе природного полимера). По внешнему виду вискозное волокно напоминает шелк.

2.6) Важные преимущества синтетических волокон перед натуральными заключаются в том, что для их получения можно использовать разнообразное сырье; кроме того, свойства волокна можно изменять, регулируя условия процесса и варьируя химический состав полимера; производство таких волокон рентабельно и не зависит от климатических условий. Многие синтетические волокна бывают более прочны, эластичны и устойчивы к истиранию, чем природные. Недостатки синтетических волокон – худшие, чем у природных, санитарно – гигиенические свойства, это обусловлено низкой гигроскопичностью и электризуемостью.

3.Синтетические волокна – капрон и лавсан

1. 0. Сырье.

   1. Химизм процесса.

   2. Свойства волокна и применение на основе этих свойств.

(Демонстрация видеослайдов презентации «Синтетические волокна»)

4. Лабораторный опыт

«Изучение свойств синтетических волокон»

Поместите в четыре пробирки немного капронового волокна. В первую пробирку прилейте азотную кислоту, во вторую – серную кислоту, в третью – раствор гидроксида натрия, а в четвертую – ацетон. Через 10 минут содержимое пробирок перемешайте стеклянной палочкой.

Задания для самостоятельного вывода.

Как влияют на капрон вещества в первой, второй, третьей и четвертой пробирках? Заполните таблицу.

Волокно

Действие кислот и щелочей

Действие растворителей

Азотной кислоты

Серной кислоты

Гидроксида натрия

ацетона

5. Обзор журнала «Одежда» и работа с ярлыками на одежде.

6. Демонстрация коллекции моделей (реклама изделий из изученных волокон)

7. Промышленные предприятия Кукморского района и их продукция

( Кукморская швейная фабрика №6, меховая фабрика «Мелита», Кукморский валено – войлочный комбинат)

Обобщение материала и подведение итогов урока.

Задание на дом:

§ 71 стр. 278-282 читать, выполнить упр. 1-4 (уч. под редакцией И.И.Новошинского)

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

РАСПОЗНАВАНИЕ ПЛАСТМАСС

Таблица 7

Окончание таблицы 7

«___» ____________2011г. ____________________________________________________________

Ф.И.О.

11 класс

Контрольная работа по теме «Синтетические волокна»

Часть А.

1. Аминоуксусную кислоту можно получить в одну стадию из кислоты:

1. уксусной; 3) пропионовой;

2. хлоруксусной; 4) 2- хлорпропионовой.

2. Метиламин взаимодействует:

1. с серной кислотой; 3) с оксидом алюминия;

2. с гидроксидом натрия; 4) с толуолом.

3. Гомологом вещества N(CH₃)₃ является:

1. пропиламин; 3. диметилэтиламин;

2. фениламин; 4. метилэтиламин.

4. Число аминокислот, получаемых при полном гидролизе соединения

H₂N─ CH₂ ─CO─ NH─ CH ─CO─ NH CH─ COOH

│ │

CH₂CH₃

│

C₆H₅

равно: ₁₎ 5; 2) 2; 3) 3;

1. При полном сгорании аминов образуются:

1. CO, NO и H₂O; 2. CO₂ и NO₂; 3. CO₂, N₂ и H₂O; 4. CO₂, NH₃ и H₂O.

5.12.2012г. 24 – 26 урок 11 класс

Урок на тему: Основные законы и понятия органической химии (положения теории А.М.Бутлерова, гомология, изомерия, электронная природа химических связей).

Тип урока: закрепления и развития ЗУНов.

Цель урока: закрепить знания учащихся об основных положениях теории химического строения органических соединений А.М.Бутлерова и научить применять их. 1.Образовательные задачи: совершенствовать знания учащиеся об основных положениях теории химического строения органических соединений А.М.Бутлерова и их применении; 2.Развивающие задачи: развивать умение работать в паре; умение оформлять и представлять результаты своей работы.3.Воспитывающие задачи: воспитывать сознательное отношение к учебному труду, развивать интерес к знаниям.

Оборудование: 1. Шаро-стержневые модели органических соединений. 2. Таблица-схема основных химических понятий в теме «Теория химического строения органических соединений» 3. Дидактический материал для определения уровня ЗУНов учащихся.

Ход урока

I. Орг. момент. Проверка внешней и внутренней (психологической) готовности учащихся к уроку. Обеспечивают наличие учебника, тетради и т.д.

II. Инициализация урока. Объявление темы урока «Теория химического строения органических веществ». Положения теории ХС являются основой органической химии

III. Вводное повторение. На прошлом уроке мы с вами начали изучать органическую химию. Предлагаю показать ваши знания, ответив на вопросы теста.

IV. Изложение нового материала. В одном из писем Берцелиусу Ф.Велер писал: «Органическая химия может сейчас, кого угодно свести с ума. Она кажется мне дремучим лесом, полным удивительных вещей, безграничной чащей, из которой нельзя выбраться, куда не осмеливаешься проникнуть…». Была необходима научная теория строения органических веществ. Такая теория и была создана русским ученым А.М.Бутлеровым и доложена на съезде естествоиспытателей в 1861 году в городе Шпейере. Конечно, теория возникла не на пустом месте.

Предпосылки для создания теории хим. строения органических соединений.

1) Введение в 1858 г. английским химиком Франкландом К.Э. понятия « валентность».

2) Накопление к середине 19 века значительного экспериментального материала о соединениях углерода. Поражение учения о «витализме».

3)Установление валентности углерода равной четырем.

4)Установление способности атомов углерода соединяться друг с другом в

различные цепи: линейные, разветвленные и замкнутые (циклические).

Но основная роль в создании ТХС принадлежит русскому ученому А.М.Бутлерову

(демонстрация портрета). 1.Первое положение теории строения

Бутлерова-Кекуле-Купера. Атомы в молекулах веществ соединены в определенной последовательности согласно их валентности.

Что такое валентность?

( при затруднении учащихся учитель дает определение). За единицу валентности принята связь с водородом

Н

Н2О : Н-О-Н Н-N-Н Н- С -Н

Н Н

В органической химии понятие «валентность» является аналогом понятия «степень окисления», но это не одно и тоже. Валентность заряда не имеет. Например, в молекуле азота степень окисления равна нулю, а валентность трем N₂0 , но N=N

Задание. Заполните таблицу: сравнение понятий «валентность» и «степень окисления»

Дать определение понятия « химического строения» (при затруднении найдите определение в учебнике, понятие «химическое строение» одно из самых важных в курсе химии).

Валентность-это свойство атомов химических элементов образовывать химические связи. Она определяет число химических связей, которыми данный атом соединен с другими атомами в молекуле. V. Первичное закрепление. Задание.1.Составьте полные структурные формулы вещества с формулой С4Н10. Углерод четырехвалентен, водород одновалентен. Как называется такая формула?

Задание 2.Определить, являются ли правильными данные структурные формулы?

а) Н Н Н Н б) Н Н Н

Н-С-С-С-С Н-С-С-Н-С

Н Н Н Н Н Н Н Н в) О=С=О

Что показывают структурные формулы?

Но структурные формулы не показывают расположение атомов в пространстве, поэтому одна и та же формула может быть изображена по-разному на плоскости, например,

СН2-СН2-ОН СН2-СН2

ОН ОН ОН

Порядок соединения атомов в данных молекулах не меняется.

2.Второе положение теории строения

Свойства веществ зависят не только от их качественного и количественного состава, но и от строения их молекул. С этим положением связано понятие изомерии.

Изомерия- это явление существования разных веществ – изомеров, имеющих одинаковый качественный и количественный состав ( т.е. одинаковую молекулярную формулу), но разное строение и, следовательно, разные свойства.

Изомеры способны образовывать углеводороды, содержащие более 4 атомов углерода.

СН3-СН2-СН2-СН3 СН3-СН-СН3

СН3

Бутан изобутан

Сравните свойства этих двух веществ.(приложение 3). Задание: Напишите формулы трех изомеров гексана С₆Н₁₄

Располагая теоретическими знаниями, можно по формуле органического соединения судить о его свойствах, т.е. предвидеть их.

Различие в количественном составе веществ определяет различные физические и химические свойства.

Например, С Н₄ и С₁₆Н₃₄.

Определите качественный состав молекул этих веществ.

Метан-газ, гексадекан - твердое вещество. Определите причину различия

3.Третье положение теории строения

Атомы в молекулах веществ оказывают друг на друга взаимное влияние. Наибольшее влияние оказывают атомы, непосредственно связанные друг с другом.

Например, СН4 – молекула состоит из углерода и водорода. Это вещество при обычных условиях - газ, который вступает в химические реакции с трудом. В состав молекул метилового спирта СН3ОН, помимо атомов углерода и водорода, входит атом кислорода. Метиловый спирт при н.у.- это уже жидкость, которая способна реагировать с серной кислотой, металлическим натрием. Различные свойства этих соединений обусловлены их различным качественным составом

На доске список формул.

СН₄ ; С ₂Н ₆ ; С ₃Н ₈ ; С ₄Н₁₀

Определите признаки их сходства и различия.

(При затруднении задать вопрос. Чем отличается каждая последующая формула от предыдущей)

Задание. Напишите формулы двух изомеров и гомологов для вещества

СН3-СН-СН2-СН3

СН3

Укажите существенные признаки изомерии и гомологов

Изомерия – это явление существования веществ с одинаковым качественным и количественным составом, но разным строением и разными свойствами.

VI.Сообщение домашнего задания. П.2. Упр.2,8. Комментарий

VII. Подведение итогов урока. Рефлексия. Выставление отметок

Что нового вы узнали на уроке?

27 урок 11 класс

Тема урока: Свойства органических веществ различных классов. «Генетическая связь углеводородов, спиртов, альдегидов, и кетонов».

Цель урока: Организация ориентировочно – исследовательской деятельности учащихся при осуществлении цепочек превращений. Развитие навыка работы по программе деятельности, совершенствование умений написания уравнений химических реакций в структурном виде, умения использования правил номенклатуры ЮПАК, формирования навыка использования метода системного анализа при выполнении цепочек превращений, определении формулы органических веществ, формирование системного мышления учащихся.

Ход урока:

I. Оргмомент.

II. Зарядка для ума:

Упражнение 4.3, страница 51.

А) Соединение C₅H₈O взаимодействует с гидросульфитом натрия, но не взаимодействует с аммиачным раствором оксида серебра, может существовать в виде цис – и транс – изомеров.

1) Переведите информацию на язык схем:

а) C₅H₈O + NaHSO₃ → р. идёт.

альдегид

кетон

NH₃

б) C₅H₈O + Ag₂O → р. неидёт.

кетон

2) Предположите класс соединения:

а) CnH₂nO; n = 5

кетон, т.к. взаимодействует

с NaHSO₃, но не реагирует с Ag₂O (NH₃)

3) Установите класс соединения и составьте структурную формулу вещества:

CnH₂nO отнять 2Н можно циклом, или двойной связью, в У Ц.

- C₅H₁₀O

C₅H₈O

- 2H

H₃C⁵ – C⁴H = C³H – C² – C¹H₃ пентен – 3 – он – 2

||

O

4) Изобразите цис - ; транс – форму:

H H H₃C H

C = C C = C

H₃C C – CH₃ H C – CH₃

|| ||

O O

цис - транс -

Цис – транс - изомерия может возникнуть только в том случае, если каждый С – атом при двойной связи соединен с двумя различными атомами (группами атомов).

5) Напишите уравнения протекающих реакций:

SO₃Na

|

H₃C – CH = CH – C – CH₃ + NaHSO₃ → H₃C – CH = CH – C – CH₃

|| (H – SO₃Na) |

O OH

(при гидролизе в щелочной среде вновь образуется кетон, используют для очистки альдегидов и кетонов).

SO₃Na

| гидролиз

H₃C – CH=CH – C – CH₃ + NaОН → H₃C – CH = CH – C – CH₃ + Na₂SO₃+Н₂О

| ||

OH O

Можно ли отнять 2Н циклом и получить кетон, который соответствует данным характеристикам:

- если есть цис - , транс – форма, значит имеется 2 радикала.

Предложите формулу данного органического соединения.

III. Осуществление цепочек превращений.

Работа по программе деятельности. Один ученик работает у доски, остальные в тетрадях, строго по П.Д, каждый в своём режиме.

Программа деятельности «Осуществление цепочек превращений».

1) Пронумеровать химические реакции.

2) Определить и подписать класс каждого вещества в цепочке превращений.

3) Проанализировать цепочку от начала до конца:

а) Над стрелкой написать формулы реагентов и условия реакции;

б) Под стрелкой написать формулы дополнительных продуктов со знаком минус ( - ).

4) Написать уравнения реакций:

а) Расставить коэффициенты;

б) Назвать продукты реакций.

При анализе цепочек превращений учащиеся работают с мини – справочником, указывают, где находится эта реакция, номер реакции. Работа идёт во фронтальном режиме. Учащиеся, которые закончили цепочку превращений на 2 реакции раньше, чем на доске, оцениваются.

IV. «Генетическая связь углеводородов, спиртов, альдегидов, и кетонов».

Упражнение 5.2, страница 52. Выполняются цепочки а), г).

Hg²⁺t t, H₂SO₄

+H₂O kat, t + H₂O + Cu(OH)₂ + CH₃OH

а) Al₄C₃ → CH₄ → C₂H₂ → CH₃COH → CH₃COOH → CH₃COOCH₃

карбид (1) алкан (2) алкин (3) альдегид (4) карб. к – т (5) сложн. эфир.

-Al(ОН)₃ -Н₂ -Cu₂О - H₂O

- H₂O

1) Al₄C₃ + 12H₂O → 3CH₄ + 4Al(ОН)₃

метан

кат.t

2) 2CH₄ → НС ≡ CH + 3Н₂

этин

(ацетилен)

О

Hg²⁺ //

3) НС ≡ CH + H₂O → CH₃ – С

этаналь

Н

О О

// t //

4) CH₃ – С + 2Cu(OH)₂ → CH₃ – С + Cu₂О + 2H₂O

Н OH

этановая к – та

(уксусная к – та)

О О

// t, H₂SO₄ //

5) CH₃ – С + CH₃ОН ↔ CH₃ – С + H₂O

OH О – CH₃

метил – ацетат

(метиловый эфир

уксусной к – ты)

C₃H₇Br C₃H₆ C₃H₆Br₂ C₃H₄ Hg²⁺ C₃H₆O

+Вr₂ (h√) +KOH +Вr₂ +KOH + H₂O

г) С₃Н₈ → Д → Е → Ж → З → И

пропан (1) гал- (2) алкен (3) дигал- (4) алкин (5) кетон

алкан -HBr алкан -KBr алкан -KBr

-H₂O -H₂O

(Работаем при анализе цепочки по обложке мини – справочника)

h√ 1 2 3

1) H₃C – HC₂ – CH₃ + Вr₂ → H₃C – HC– CH₃ + НВr

|

Вr (2 – бром – пропан) (Д)

(По какому правилу идут реакции замещения у алканов имеющих различные атомы углерода?)

спирт

2) H₃C – HC – CH₃ + КОН → H₂C = CH – CH₃ + KBr + H₂O

| пропен (Е)

Br

1 2 3

3) H₂C = CH – CH₃ + Br₂ → H₂C – CH – CH₃

| |

Br Br (Ж)

1,2 – дибром – пропан

4) H₂C – CH – CH₃ + 2КОН → НС ≡ C – CH₃ + 2KBr+ 2H₂O

| | (спирт) пропин (З)

Br Br

Hg²⁺1 2 3

5) НС ≡ C – CH₃ + H₂O → H₃C – C – CH₃

|| пропанон

O (ацетон) (И)

(5 реакцию проработать по мини – справочнику).

V. Составление формул гомологов и изомеров.

Для вещества, формула которого:

O

4 3 2 1 //

CH₃ * CH – CH₂ – C

|

CH₃ H

3 – метил – бутаналь

Составьте формулы одного гомолога и двух изомеров каждого вида. Назовите вещества.

О

5 4 3 2 1 //

Гомологи: CH₃ – CH₂– CH – CH₂ – C

|

CH₃ H

3 – метил – пентаналь

Изомеры: C₅H₁₀ О (CnH₂nO)

1. По углеродной цепи:

О

5 4 3 2 1 //

CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – C пентаналь

H

2. Межклассовая

1 2 3 4 5

CH₃ – CH₂ – C – CH₂ – CH₃ пентанон – 3.

||

О

VI. Классификация органических веществ.

О

//

H₃C – CН – CH₂ – C

|

CH₃H

Проклассифицируйте вещество по всем известным вам классификациям.

I. По функциональной группе - альдегид.

II. По углеродной цепи:

1. ациклическое

2. разветвлённое

3. насыщенное (предельное)

III. Классификация каждого атома углерода.

О

перв. трет. втор. перв. //

H₃C – CН – CH₂ – C

| перв.

CH₃H

VII. Задание на дом:

упражнение 4.3 (Б, В) страница 51.

упражнение 5.2 (Б) (В – по желанию) страница 52.

VIII. Используемая литература:

1) Н.Е. Дерябина «Органическая химия». Учебник – тетрадь. 2003 год.

2) Н.Е. Дерябина. Минисправочник школьника и абитуриента.

«Органическая химия в реакциях».

Урок на тему: Важнейшие промышленные синтезы на основе переработки нефти, природного газа, каменного угля.

Цель урока: обобщить и закрепить темы: «Предельные, непредельные и ароматические углеводороды (химия)» и «Строение прокариот», «Каменноугольный период», «Архейская эра», «Кембрийский период» (биология); сформировать понятия природные источники углеводородов – нефть, газ, каменный уголь; рассмотреть различные гипотезы их происхождения; расширить знания об экологических проблемах, связанных с добычей, транспортировкой и переработкой нефти, газа, каменного угля; формировать интерес к естественно-научным дисциплинам через более глубокое и разностороннее изучение материала; развивать умение переносить полученные знания в новые ситуации; применять эксперимент, как один из методов изучения окружающего мира.

Оборудование: на столах учащихся: коллекции «Каменный уголь»; штативы с образцами нефти, для проведения лабораторного опыта, химический стакан с водой, стеклянные трубочки; план работы конференции, инструктивная карточка к проведению опыта. Учитель в ходе урока использует плакаты: «Нефть – наше природное богатство», «Каменный уголь», «Природный газ», схему: «Три гипотезы происхождения нефти», «Состав нефти», карту «Природные ископаемые России», фрагмент фильма о добыче, транспортировке нефти; компьютерные слайды и схемы «Строматолиты», «Кембрийский период», «Реконструкция каменноугольного болота», «Как образуется каменный уголь», «Фрагмент окаменевшего папоротника»; рисунок на доске цветными мелками «Строение прокариот».

ХОД УРОКА.

Вступительное слово учителя: Тема нашего сегодняшнего урока-конференции «Природные источники углеводородов и их происхождение» мы уже знаем, что такое углеводороды (вещества, состоящие из 2-х химических элементов углевода и водорода); как они классифицируются (предельные, непредельные, ароматические). В ходе предыдущих уроков разобрали вопросы их строения, получения, физических и химических свойств, применения. Знаем, что получают их из природного сырья: нефти, газа, каменного угля. Данные природные ресурсы составляют основу топливной, нефтеперерабатывающей, химической и других отраслей промышленности и сельского хозяйства. В ходе нашей конференции мы подробно разберем, что такое нефть, газ, каменный уголь, работать будем в соответствии с планом конференции:

План работы.

1. Природные источники углеводородов – нефть, газ, каменный уголь.

2. Месторождения и добыча нефти, газа и каменного угля в России.

3. Состав и свойства нефти.

4. Происхождение нефти, 3 гипотезы.

5. Формирование залежей нефти в результате деятельности низших растений и животных. Строение прокариот.

6. Каменный уголь, состав и использование.

7. Формирование залежей каменного угля в каменноугольный период.

8. Природные и попутные нефтяные газы.

9. Экологические проблемы, связанные с добычей, транспортировкой и переработкой нефти, газа и угля.

10. Подведение итогов конференции.

Первый вопрос нашей конференции: «Экономико-географическая характеристика размещения месторождений нефти, газа, каменного угля в Российской Федерации».

Нефтяная промышленность: современный уровень цивилизации и технологий был бы немыслим без той дешевой и обильной энергии, которую поставляет нам нефть. К настоящему времени в разработку вовлечено более 60% текущих запасов нефти. В разработке находиться 840 месторождений, расположенных во многих регионах станы: от Калининградской области до острова Сахалина, от острова Колгуев в Баренцевом море на севере до предгорий Кавказа на юге. Основными нефтяными регионами являются Тюменская область.

Вторым по значению районом является Урало-Поволжье, далее следует Тимоно-Печерская нефтегазоносная провинция, Северный Кавказ, Сахалин.

Нефтяная промышленность страны вступила в качественно новую, сложную стадию развития, когда возникает необходимость резко увеличить объем поисково-разведочных работ, особенно в Восточной Сибири, в зонах глубин под газовым месторождением Западной Сибири, в шельфовых зонах морей, формирования необходимой для этого производственно-технической базы. Начата добыча нефти в Арктике. Работы специалистов свидетельствуют: современный уровень добычи нефти (3 млрд. в год) может быть обеспечен разведанными запасами на срок более 50 лет.

(учащиеся смотрят отрывок фильма о добычи и транспортировке нефти).

Выступающий продолжает:

Газовая промышленность.

Газовая промышленность является одной из составных частей топливно-энергетического комплекса, в состав которого входят предприятия по добычи и переработке всех видов топлива (топливная промышленность), производству электроэнергии и ее транспортировке (электроэнергетика). Основные районы залегания природного газа по России и странам СНГ:

1. Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция. 2. Волго-Уральская нефтегазоносная провинция.

3. Средняя Азия и Казахстан. 4.Северный Кавказ и Закавказье.

Особенно по запасам природного газа выделяется Западная Сибирь. Промышленные запасы здесь достигают 14 трлн. м. куб.

Угольная промышленность.

Запасы угля в России очень велики, но добыча намного дороже по сравнению с другими видами

топлива. Уголь используется как топливо в промышленности и на электростанциях, а коксующий уголь - как сырье для черной металлургии и химической промышленности. Основные районы добычи сосредоточенны в Сибири (67%). Важнейшие угольные бассейны - Кузнецкий, Канско-Ачинский и Печерский.

Мы убедились - Россия богата природными источниками углеводородов. Переходим к следующему вопросу: «Состав и свойства нефти». Археологи установили, что нефть добывали и перерабатывали ещё за 5-6 тысячелетий до нашей эры. Первые нефтяные промыслы известны в Керчи, китайской провинции Сы-Чуань, на берегах Евфрата. Слово «нефть» произошло от слова «нафата», что на языке народов Малой Азии означает «просачиваться». Упоминание о нефти есть даже в Библии, в ней говорится о смоляных ключах в районе Мертвого моря.

Нефть – вязкая, масляная жидкость, темно-коричневого цвета, обладает слабой флуоресценцией, нерастворима в воде, ее плотность меньше, чем у воды, поэтому нефть растекается по поверхности воды тонкой пленкой, препятствуя растворению в ней кислорода и других газов.

Учитель: Свойства нефти связаны с ее химическим составом. Какой же состав имеет нефть?

2-ой выступающий – химик (использует схему) Нефть – природная сложная смесь углеводородов: предельных C_nH_2n+2 с нафтенами C_nH_2n, с примесью непредельных C_nH_2n-2 до ароматических C_nH_2n-6. В русской нефти преобладают нафтены, в американской – предельные углеводороды.

Основные компоненты нефти углеводороды (90 %) подразделяются на 4 класса:

1. парафины – 90 % от общего состава;

2. циклопарафины – 30 – 60 % от общего состава;

3. ароматические углеводороды – 20 – 40 % от общего состава;

4. алкены (олефины) – 10 %.

Кроме того в нефти в небольших количествах есть химические элементы кислород, сера, азот; вода и минеральные примеси. Например: кислорода в сырой нефти может быть от 1% до 4 %; серы – несколько сотых процента (бакинская нефть – 0,06%), азота меньше 0,2 %, минеральных примесей – еще меньше – 0,1 %. Как, из чего, когда сформировались залежи нефти в земной коре? Существуют 3 гипотезы происхождения нефти.

Вопросы об исходном веществе, из которого образовалась нефть, о процессах нефтеобразования и формирования нефти в концентрированную залежь, а отдельных залежей в месторождения до сего времени ещё не являются окончательно решёнными. Существует ряд мнений как об исходных для нефти веществах, так и о причинах и процессах, обусловливающих её образование. В настоящее время установили, что нефть органического происхождения, т.е. она, как и уголь, возникла в результате преобразования органических веществ. В конце XIX века, когда в астрономии и физике получило развитие применение спектральных методов исследования и в спектрах различных космических тел были обнаружены не только углерод и водород, но и углеводороды, русский геолог Н.А. Соколов выдвинул космическую гипотезу, образования нефти. Он предполагал, что когда земля была в огненно-жидком состоянии, то углеводороды из газовой оболочки проникли в массу земного шара, а впоследствии при остывании выделились на его поверхности. Эта гипотеза не объясняет ни географического ни геологического распределения нефтяных месторождении...

В конце XIX в.Д. И. Менделеевым, обратившим внимание на приуроченность известных тогда месторождений нефти к краевым частям гор, была выдвинута теория неорганического происхождения нефти. Предполагалось; что углеводороды, образующиеся при действии воды на раскалённые карбиды металлов, проходили по трещинам, из глубоких слоев в зону осадочной оболочки земного шара, где путём их конденсации и гидрогенизаций образовались нефтяные месторождения.

Al₄C₃ + 12H₂O  3CH₄ + 4Al (OH)₃ CaC₂ + 2H₂O  C₂H₂ + Ca (OH)₂

Эта теория образования нефти не получила признания среди геологов и химиков. Трудно представить себе образование нефти путём действия на карбиды металлов воды океанов, просочившейся в глубину земли по трещинам земной коры, так как эти трещины не могут идти так глубоко.

М. В. Ломоносов первый указал на связь между горючими полезными ископаемыми - углём и нефтью и выдвинул впервые в мире в середине XVIII в. гипотезу о происхождении нефти из растительных остатков. Академик В. И. Вернадский обратил внимание на наличие в нефти азотистых соединений, встречающихся в органическом мире.По мнению И. М. Губкина родина нефти находится в области древних мелководных морей, лагун и заливов. Он считал, что уголь и нефть – члены одного и того же генетического ряда горючих ископаемых. По вопросу об исходном материале существовали разные мнения. Некоторые учёные полагали, что нефть возникла из жиров погибших животных (рыбы, планктон и др.), другие считали, что главную роль играли белки, третьи придавали большое значение углеводам. Теперь доказано, что нефть может образоваться из жиров, белков и углеводов, т.е. из всей суммы органических веществ. Различие в исходном органическом веществе является одной из причин существующего разнообразия нефтей. В СССР были проведены исследования, в результате которых удалось установить роль микроорганизмов в образовании нефти.) Т. Л. Гинзбург-Карагичева, открывшая присутствие в нефти разнообразнейших микроорганизмов, привела в своих исследованиях много новых, интересных сведений. Она установила, что в нефтях, ранее считавшихся ядом для бактерий, на больших глубинах идёт кипучая жизнь, не прекращавшаяся миллионы лет подряд.

Целый ряд бактерий живёт в нефти и питается ею, меняя, таким образом, химический состав нефти

Под действием ряда бактерий происходит разложение органических веществ и выделяется водород, необходимый для превращения органического материала в нефть...

Первые живые клетки.

Первые клетки во многом напоминали современные бактерии. Необходимую энергию они вырабатывали, расщепляя неорганические соединения. В дальнейшем, вместо того чтобы извлекать энергию из неорганических соединений, клетки стали использовать непосредственно энергию солнечных лучей. Это положило начало фотосинтезу. Растения, водоросли и некоторые виды бактерий «захватывают» солнечный свет при помощи окрашенных химических соединений, содержащихся в клетках, - так называемых пигментов. Эту световую энергию они используют для синтеза всех органических соединений, необходимых им для роста и размножения. Одни из самых ранних фотосинтезирующих организмов, дошедших до нас в ископаемом виде, - строматолиты. Эти странные структуры кажутся на первый взгляд состоящими из множества известняковых колец, разделённых тонкими органическими прослойками. На самом же деле их образовали примитивные организмы, похожие на простейших циан бактерий, которые иногда называют сине-зелёнными водорослями. Позднее на смену прокариотам пришли эукариоты и в дальнейшем многоклеточные организмы: мягкотелые животные позднего докембрия, похожие на медуз, гидр, иглокожих. Кембрийский период начался примерно 570 млн. лет назад. Начало этому периоду положил поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке. Всего за какие-то 100 млн. лет мир оказался заселен невероятным разнообразием многоклеточных организмов, появились все типы твердотелых животных за исключением одного (хордовых). Важнейшие из них трилобиты – членистоногие животные, похожие на современных мечехвостов. В кембрийский период на Земле существовали громадные области, занятые континентальным шельфом или материковыми отмелями. Здесь создавались идеальные условия для жизни, именно здесь шло дальнейшее формирование залежей нефти и газа. Следующим источником углеводородов являются природные и попутные нефтяные газы, которые составляют основу топливной промышленности.

Слово предоставляется химику:

Газ заполняет полости в земной коре, представляет смесь различных углеводородов. Попутный нефти газ содержит в основном алканы, в молекулах которых от 1 до 6 атомов водорода, он служит топливом и сырьем для химической промышленности. Еще несколько десятилетий назад попутные нефтяные газы сжигали, сейчас из данного газа получают:

1. газовый бензин (летучая смесь, состоящая из С₅Н₁₂ и С₆Н₁₄)

2. пропан – бутановая фракция – С₃Н₆, С₄Н₁₀,

3. сухой газ – СН₄, С₂Н₆

Природный газ – смесь газообразных предельных углеводородов, с небольшой молекулярной массой. Основной компонент метан до 99 %, кроме метана, этан, бутан, пропан, бутан, изобутан, азот, СО₂. применяется как топливо, в качестве сырья для органического и неорганического синтеза.

Происхождение газа связано с происхождением нефти. Каменный уголь образует мощные пласты в земных недрах, его разведанные запасы значительно превышают запасы нефти. Каменный уголь содержит большое количество органических веществ. Кроме органических веществ в его состав входят неорганические вещества: Н₂О, NH₃, H₂S и углеводород – уголь. Основной способ переработки каменного угля – коксование (прокаливание без доступа воздуха, при t = 1000 ⁰С). При этом образуется:

1. коксовый газ (СО, СО₂, NH₃, N₂)

2. каменноугольная смола (бензол, его гомологи, фенол, спирты, гетероциклические соединения)

3. аммиачная вода – NH₃

4. кокс – твердый остаток, практически чистый углерод.

Кокс используется в металлургической промышленности, NH₃ – аммиак в производстве удобрений.

Формирование залежей каменного угля произошло в поздний палеозой, в каменноугольный период (карбон) – время 350 млн. лет назад. Слово предоставляется палеонтологу –

Сообщение палеонтолога «Каменноугольный период» (сопровождающиеся показом слайдов).

Каменноугольный период

от 360 до 286 млн. лет назад.

В начале каменноугольного периода (карбона) большая часть земной суши была собрана в два огромных сверхматерика: Лавразию на севере и Гондвану на юге.

В раннем карбоне климат на большей части поверхности земной суши был почти тропическим. Громадные площади оказались заняты мелководными прибрежными морями, причём море постоянно заливало низменные береговые равнины, образуя там обширные болота. В этом тёплом и влажном климате широко распространились девственные леса из гигантских древовидных папоротников и ранних семенных растений.

Великие каменноугольные леса

Среди пышной растительности лесов карбона преобладали громадные древовидные папоротники высотой до 45м, с листьями длиннее метра. Кроме них, там росли гигантские хвощи, плауны и недавно возникшие семеноносные растения. У деревьев была крайне не глубокая корневая система, зачастую ветвившаяся над поверхностью почвы и, росли они очень близко друг к другу. Вероятно, всё вокруг было завалено стволами упавших деревьев и кучами мёртвых веток и листьев. В этих непроходимых джунглях растения разрастались настолько быстро, что так называемые аммонификаторы (бактерии и грибы) просто не поспевали вызывать гниение органических остатков в лесной почве. Во влажном климате каменноугольного периода из этого материала сформировались толстые залежи торфа. В болотах торф быстро уходил под воду и оказывался погребённым под слоем осадков. Со временем эти осадочные слои превращались в угленосные толщи – залежи осадочных пород, прослоенные каменным углём , сформировавшимся из окаменевших останков растений в торфе.

Как образуется каменный уголь:

1. Каменноугольные леса росли настолько быстро и буйно, что все мёртвые листья, ветви и стволы деревьев, скапливавшиеся на земле, просто не успевали сгнить. В таких «каменноугольных болотах» слои отмерших останков растений образовывали залежи пропитанного водой, торфа, который затем спрессовывался и превращался в каменный уголь.

2. Море наступает на сушу, образуя на ней отложения из останков морских организмов и слоев ила, которые впоследствии превращаются в глинистые сланцы.

3. Море отступает, и реки наносят поверх сланцев песок, из которого формируются песчанки.

4. Местность становиться более заболоченной, и сверху откладывается ил, пригодный для образования глинистого песчаника.

5. Лес вновь вырастает, образуя новый угольный пласт. Подобное чередование слоев угля глинистого сланца и песчаника именуется угленосной толщей.

Учитель: В конце нашей конференции мне бы хотелось остановиться на экологических проблемах. Добыча, транспортировка, переработка природных источников углеводородов сопровождается экологическими проблемами. Предоставляем слово экологу.