Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Химия / Конспекты / Поурочные разработки курса химии 11 класса
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Химия

Поурочные разработки курса химии 11 класса

Выберите документ из архива для просмотра:

157 КБ 1 урок.doc
187 КБ 10 урок.doc
33 КБ 11 урок.doc
39 КБ 12 урок.doc
37.5 КБ 13 урок.doc
38 КБ 14 урок.doc
33 КБ 15 урок.doc
60 КБ 16-17 урок.doc
64 КБ 18 урок.doc
94.5 КБ 19 урок.doc
33.5 КБ 2-3 урок.doc
52 КБ 20 урок.doc
42.5 КБ 21 урок.doc
28.5 КБ 22 урок.doc
58 КБ 24-26 урок.doc
66.5 КБ 27 урок.doc
80 КБ 28 урок.doc
60 КБ 29 урок.doc
24.12 КБ 29 урок.docx
140 КБ 30 урок.doc
23.13 КБ 30 урок.docx
14.02 КБ 30ot1.docx
130.48 КБ 30pr1.ppsx
11.2 КБ 30z1.docx
8 КБ Thumbs.db
130.48 КБ 30pr1.ppsx
99.5 КБ 31 урок.doc
53 КБ 32 урок.doc
61.5 КБ 33 урок.doc
82.5 КБ 34 урок.doc
68.5 КБ 35 урок.doc
118.5 КБ 36 урок.doc
42 КБ 37-38 урок.doc
113.5 КБ 38 урок.doc
47.5 КБ 4-5-6 урок.doc
160.5 КБ 41 урок.doc
122 КБ 42 урок.doc
54 КБ 42.1. урок.doc
68 КБ 42.2 урок.doc
17.74 КБ 43 урок.docx
61 КБ 45-46 урок.doc
79 КБ 47 урок.doc
54 КБ 48 урок.doc
58.5 КБ 49 урок.doc
61 КБ 49.1 урок.doc
66 КБ 50 урок.doc
53.5 КБ 51 урок.doc
42 КБ 52 урок.doc
43.5 КБ 53 урок.doc
36 КБ 53.1 урок.doc
43.5 КБ 53.2 урок.doc
73.5 КБ 54 урок.doc
42.03 КБ 55 урок.docx
433.5 КБ 56 урок.doc
51 КБ 58 урок.doc
44 КБ 59 урок.doc
52 КБ 60 урок.doc
59 КБ 63 урок.doc
47 КБ 64 урокl.doc
79 КБ 65 урок.doc
2.56 МБ 6____--.ppt
221.5 КБ 7 урок.doc
25 КБ 7 урок.docx
79.5 КБ 75_-_.doc
219 КБ 8 урок.doc
39.5 КБ 8.1. урок.doc
63 КБ 9 урок.doc
929 КБ Belki_eremenko.DOC
8.02 МБ OMS.exe
59 КБ Panfilov.doc
117.5 КБ Zanyatie_11._d-jelementy.doc
997 КБ dispersnyiesistemyimarkov.ppt
442 КБ kodirovanie_i_logicheskie_uravneniya.ppt
35.39 КБ kontrolnaya_rabota_za_1_chetvert_11_klass.docx
310 КБ zadanie2.doc
159.61 КБ Азотсодержащие органические соединения.docx
26.5 КБ Бланк КР1.doc
210.5 КБ Воздух.ppt
40 КБ Генетическая связь.doc
6.78 МБ Аминокислоты.ppt
21.5 КБ Задания для закрепления материала.doc
114 КБ Протеиногенные аминок-ты.doc
25.5 КБ Тест.doc
29.5 КБ Физиологическая роль аминокислот.doc
39 КБ Химические свойства аминокислот.doc
776 КБ З-н сохр массы.ppt
48.5 КБ Задания по химии для 11-х классов.doc
1.09 МБ Исаев Д.С. Практические работы исследовательского характера (11 класс).doc
433.5 КБ Неметаллы.doc
1.27 МБ Неметаллы.ppt
865 КБ Общая химия.doc
1.16 МБ Общие способы получения металлов.pptx
592 КБ Урок 16-17.doc
119 КБ Урок по теме Водород.doc
872.5 КБ дисперсные системы.ppt
1.5 МБ нуклеиновые кислоты.ppt
60 КБ самостаят. работы.doc

Выбранный для просмотра документ 1 урок.doc

библиотека
материалов

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:

hello_html_5cfcc2e5.png(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:

hello_html_m48e00f57.png               hello_html_m3431668.pnghello_html_m5f175579.png               hello_html_78ebfa38.png

- положения аминогруппы, начиная с С3H7NH2:

hello_html_m7f57c388.png

:

2.Пространственная изомерия

Возможна оптическая изомерия, начиная с С4H9NH2:

hello_html_5da3d6f2.png



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.

hello_html_335b5beb.png






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. H3NH2 + 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.

hello_html_db9ade8.png
















(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).

hello_html_m507211d8.png


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



hello_html_m5c014f4.png

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:

hello_html_mf740fd4.png

2. Нагревание галогеналканов с аммиаком:

hello_html_m1fe0e75f.png

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.





19


Выбранный для просмотра документ 10 урок.doc

библиотека
материалов

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.

hello_html_m29fccab8.jpg

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.

Mr(белка яйца) = 36 000; Mr( 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.

hello_html_m21221870.png

Разные способы изображения трёхмерной структуры белка

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

hello_html_f96f5de.jpg

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)

hello_html_6b360913.jpg

Денатурация белка куриного яйца под воздействием высокой температуры


3) амфотерность:

+ NaOH

__________ cвойства кислот

hello_html_438e1b6b.gif

hello_html_m311f0002.gif 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).

hello_html_76e7ae8.jpg

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.

  1. Белки; остатков α – аминокислот.

  2. С, Н, О, N, S.

  3. Десяти тысяч, миллионов.

  4. Воде, растворах солей, кислот; щелочах.

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

  6. Первичную, вторичную, третичную, четвертичную.

  7. 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. Mr(белка) = от 10 000 до нескольких миллионов.

Mr(белка яйца) = 36 000; Mr( 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

|| : | || : |

H2NCH2 C ―: NCHC ―: NCHC = OH2NCH2 C = O +

: | : | | |

H2O CH2H2O CH2 OH OH

| | глицин

OH SH

трипептид


+ H2NCHC = O + H2NCHC = 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).

.


Выбранный для просмотра документ 11 урок.doc

библиотека
материалов

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.


Выбранный для просмотра документ 12 урок.doc

библиотека
материалов

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.

Выбранный для просмотра документ 13 урок.doc

библиотека
материалов

«___» ____________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:

  1. Актуализация знаний.

  2. Формирование новых понятий.

  3. Формирование умений и навыков.

hello_html_m75c64b3a.png

пиррол – кислота ароматического характера.

I. Как кислота

2C4H4NH+2K —> 2C4H4NK+H2hello_html_4a4f1942.png
                                         пиррол карий

II. Как ароматическое соединение:

а) замещение

C4H4NH+4I2 —> C4I4NH++4 HI
                            
тетроиод пиррол

б) присоединение

C4H4NH+H2 —>
                             пирролидин

пиридин – азотистое основание ароматического характера.

I. Как основание

·C5H5N+H2O —> [C5H5NH]OH
                               гидроксид пиридина

·C5H5N+HCE —> [C5H5NH]CE
                                 хлорид пиридина

II. Как ароматическое соединение:

а) замещение

C5H5N+H2SO4 —>[C5H4N]HSO3+H2O
                                    сульфопиридин

C5H5N+HNO3 —>[C5H4N]NO2+H2O
                                    нитропиридин

б) присоединение

C5H5N+3H2 —>C5H11N
                                  пипиридин

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.

Выбранный для просмотра документ 14 урок.doc

библиотека
материалов

«___» ____________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:

  1. Актуализация знаний.

  2. Формирование новых понятий.

  3. Формирование умений и навыков.

hello_html_m75c64b3a.png

пиррол – кислота ароматического характера.

I. Как кислота

2C4H4NH+2K —> 2C4H4NK+H2hello_html_4a4f1942.png
                                         пиррол карий

II. Как ароматическое соединение:

а) замещение

C4H4NH+4I2 —> C4I4NH++4 HI
                            
тетроиод пиррол

б) присоединение

C4H4NH+H2 —>
                             пирролидин

пиридин – азотистое основание ароматического характера.

I. Как основание

·C5H5N+H2O —> [C5H5NH]OH
                               гидроксид пиридина

·C5H5N+HCE —> [C5H5NH]CE
                                 хлорид пиридина

II. Как ароматическое соединение:

а) замещение

C5H5N+H2SO4 —>[C5H4N]HSO3+H2O
                                    сульфопиридин

C5H5N+HNO3 —>[C5H4N]NO2+H2O
                                    нитропиридин

б) присоединение

C5H5N+3H2 —>C5H11N
                                  пипиридин

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.

Выбранный для просмотра документ 15 урок.doc

библиотека
материалов

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) CuSO4.

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.


Выбранный для просмотра документ 16-17 урок.doc

библиотека
материалов


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. hello_html_7dc629e6.pnghello_html_7dc629e6.pnghello_html_7dc629e6.pnghello_html_4cd1d7a3.pngБлагодаря 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.


Выбранный для просмотра документ 18 урок.doc

библиотека
материалов

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.




Выбранный для просмотра документ 19 урок.doc

библиотека
материалов



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:

mhello_html_25e5efc6.gifбутадиен. каучука = 80000 – 450000 nн = 80000 / 54 = 1481,48

hello_html_17138b8b.gifnв = 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

hello_html_m316bdc45.gifhello_html_m316bdc45.gif

hello_html_15975264.gifhello_html_m543e29a5.gifhello_html_15975264.gifhello_html_m543e29a5.gif

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»

Волокна

природные

химические

растительного

происхождения

животного

происхождения

искусственные

синтетические

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.

hello_html_5279ace7.gif СН2NH

hello_html_m5fa333dd.gifhello_html_m12086eaa.gifO

hello_html_652d2d33.gifhello_html_652d2d33.gifH2C C=0

hello_html_m316bdc45.gifhello_html_m316bdc45.gifhello_html_m2a7690f7.gifhello_html_m4397483e.gif +H2OH2N − СН2 − СН2 − СН2 − СН2 − СН2C

hello_html_m35545602.gifhello_html_m5026a265.gifH2C СН2 OH


СН2

(Учащиеся самостоятельно пишут поликонденсацию ε – аминокапроновой кислоты).

O Н О

hello_html_652d2d33.gifhello_html_652d2d33.gifhello_html_m316bdc45.gifhello_html_m316bdc45.gifhello_html_m316bdc45.gif

nhello_html_m2a7690f7.gifH2N−СН2−СН2−СН2−СН2−СН2C → (−N−СН2−СН2−СН2−СН2−СН2C−)n+nH2O

hello_html_m4397483e.gif

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).

hello_html_m316bdc45.gif О О О О

hello_html_m25037793.gifhello_html_m5ee8973.gifhello_html_m25037793.gifhello_html_m5ee8973.gifhello_html_652d2d33.gifhello_html_652d2d33.gifhello_html_652d2d33.gifhello_html_m4397483e.gifhello_html_m4397483e.gifhello_html_m316bdc45.gif

nhello_html_m316bdc45.gifC― ―C + nСН2−СН2→(− C− − CO−СН2−СН2O−)n + 2nH2O

hello_html_m4397483e.gifhello_html_652d2d33.gifhello_html_652d2d33.gifhello_html_m4397483e.gifhello_html_m316bdc45.gif

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?

Дhello_html_m3aa0e23a.gifано: Решение:

mhello_html_53b87c2b.gif(H2O) = 72 кг

m ε─аминокапроновой к-ты = ?

hello_html_m316bdc45.gifhello_html_m316bdc45.gifO O

hello_html_m1b3297f2.gifhello_html_m1b3297f2.gif

nhello_html_m6d18f7c0.gifH2N─(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)6NH2 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=

Wпотерь=5%

Решение

1) 5 т – 95%

mтеор. – 100%

mтеор. = 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

│ ║

Hhello_html_m1c34be47.gifhello_html_m1c34be47.gif2N─(CH2)6NH2+HOOC─(CH2)4COOHH2N─(CH2)6NC─(CH2)4COOH + H2O

Ответ: mамина = 2,5 т; mкислоты = 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


Выбранный для просмотра документ 2-3 урок.doc

библиотека
материалов

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.


Выбранный для просмотра документ 20 урок.doc

библиотека
материалов

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

. Классификация волокон

hello_html_m52a1463b.gifhello_html_5b01ca0e.gif

Химические


Природные


hello_html_37862b01.gifhello_html_m31963839.gifhello_html_45cf3d91.gifhello_html_m31963839.gif


Растительного происхождения

Животного происхождения

Искусственные волокна

Синтетические волокна




hello_html_4641c3ba.gifhello_html_4641c3ba.gifhello_html_4641c3ba.gifhello_html_4641c3ba.gif


Хлопок, лен, конопля

Шерсть, шелк

Вискоза, медно –

аммиачное, ацетатное

Капрон, лавсан, хлорин, нитрон




  1. 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. Сырье.

    2. Химизм процесса.

    3. Свойства волокна и применение на основе этих свойств.

(Демонстрация видеослайдов презентации «Синтетические волокна»)

  1. 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






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

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

  3. 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)


Выбранный для просмотра документ 21 урок.doc

библиотека
материалов

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

РАСПОЗНАВАНИЕ ПЛАСТМАСС

Таблица 7


Название пластмасс

Элементарное звено (основа пластмассы)

Физические свойства, определяемые органолептически

Характер горения

Отношение к нагреванию

Реакции на продукты разложения

Действие ацетона

Полиэтилен

-CH2 – CH2 -

жирный на ощупь;

в виде пленки прозрачный, эластичный

горит синеватым пламенем, распространяя слабый запах горящего парафина; при горении отделяются капли полиэтилена; вне пламени продолжает гореть

размягчается, можно вытянуть нити

обесцвечивает раствор KMnO4 и бромной воды

не растворяется

Поливинил-хлорид

-CH2 – CH -

|

Cl

эластичный, в толстых слоях жесткий; прозрачный или непрозрачный

горит коптящим пламенем, вне пламени не горит

размягчается при 60-700С, выше (110-1200С) разлагается

выделяющийся хлороводород окрашивает лакмусовую бумажку в красный цвет, обнаруживается раствором AgNO3

не растворяется

Полистирол

-CH2 – CH -

|

C6H5

хрупкий, неэластичный, прозрачный, но бывает и непрозрачный

горит коптящим пламенем, распространяя специфический запах; вне пламени продолжает гореть

размягчается, легко вытягиваются нити

деполимеризуется, мономер обесцвечивает раствор KMnO4 и бромной воды

набухает, дает вязкие растворы

Окончание таблицы 7

Полиметил-метакрилат

(органическое стекло)

CH3

|

-CH2C

|

COOCH3

прозрачный, твердый, неэластичный

горит желтым пламенем с синей каймой у краев, с характерным потрескиванием, распространяя резкий запах

размягчается

деполимеризуется, мономер обесцвечивает раствор KМnO4 и бромной воды

набухает, дает вязкие растворы

Целлулоид

нитроцеллюлоза (продукты неполной этерификации)

эластичный, может иметь различную окраску, часто имеет характерный рисунок

горит очень быстро, оставляя следы золы

разлагается

не исследуется

не растворяется

Фенолформальдегидные (фенопласты)

продукт поликонденсации фенола и формальдегида

непрозрачный, неэластичный, хрупкий

горит, распространяя резкий запах фенола, вне пламени постепенно гаснет

разлагается при сильном нагревании

не исследуется

не растворяется

Мочевиноформальдегидные (аминопласты)

продукт поликонденсации мочевины и формальдегида

окрашен в самые разные светлые тона

почти не горит, обугливается, распространяя резкий запах

разлагается при сильном нагревании

окрашивают лакмусовую бумажку в синий цвет

не растворяется


Выбранный для просмотра документ 22 урок.doc

библиотека
материалов


«___» ____________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

H2NCH2CONHCHCONH CHCOOH

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.




Выбранный для просмотра документ 24-26 урок.doc

библиотека
материалов

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.

Гомологи- это вещества, сходные по строению и свойствам и отличающиеся на гомологическую разностьСН2

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

VII. Подведение итогов урока. Рефлексия. Выставление отметок

Что нового вы узнали на уроке?

Какое вас настроение?



Выбранный для просмотра документ 27 урок.doc

библиотека
материалов

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

H3C5C4H = C3HC2C1H3 пентен – 3 – он – 2

||

O

4) Изобразите цис - ; транс – форму:

H H H3C H

hello_html_be45e8f.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_be45e8f.gifhello_html_m15efa60c.gif

C = C C = C

hello_html_be45e8f.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_be45e8f.gif

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

|| (HSO3Na) |

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)32 -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 + H2OCH3 – С

hello_html_be45e8f.gif этаналь

Н

О О

// t //

4hello_html_be45e8f.gifhello_html_be45e8f.gif) CH3 – С + 2Cu(OH)2 CH3 – С + Cu2О + 2H2O


Н OH

этановая к – та

(уксусная к – та)

О О

// t, H2SO4 //

5hello_html_be45e8f.gifhello_html_be45e8f.gif) CH3 – С + CH3ОН ↔ CH3 – С + H2O


OH О – CH3

метил – ацетат

(метиловый эфир

уксусной к – ты)

C3H7Br C3H6 C3H6Br2 C3H4 Hg2+ C3H6O

r2 (h√) +KOHr2 +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) H3CHC2 CH3 + Вr2 H3CHCCH3 + 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) H2CCHCH3 + 2КОН → НС ≡ CCH3 + 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 * CHCH2 C

hello_html_be45e8f.gif|

CH3 H

3 – метил – бутаналь

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

О

5 4 3 2 1 //

Гомологи: CH3 CH2CHCH2 C

hello_html_be45e8f.gif|

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

hello_html_be45e8f.gif H

  1. Межклассовая

1 2 3 4 5

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

||

О

VI. Классификация органических веществ.

О

//

H3CCН – CH2 C

hello_html_be45e8f.gif|

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. //

H3CCН – CH2 C

hello_html_be45e8f.gif| 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».


Выбранный для просмотра документ 28 урок.doc

библиотека
материалов

Мусханов Иса Хамидович, учитель химии и информатики, первая квалификационная категория

12.12.2011г. 28 урок 11 класс

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 CnH2n+2 с нафтенами CnH2n, с примесью непредельных CnH2n-2 до ароматических CnH2n-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.

Эколог: (сопровождается показом слайдов)

К несчастью, на нефтяных месторождениях нередко случаются пожары. Стоит на мгновение забыть, что вся земля вокруг пропитана нефтью, бросить спичку или окурок – и вот уже вокруг свирепствует быстро распространяющееся во все стороны пламя. Если загорелась струя бьющей из недр нефти; то такой пожар может длиться несколько лет. Потушить его очень трудно. Представьте себе, ведь среди бушующего пламени надо закрыть кран, из которого под большим давлением бьёт фонтан горящей жидкости. От густого ядовитого дыма задыхаются люди, тучи пепла чёрным ковром покрывают всё вокруг. Жара стоит такая, что зимой на несколько сотен метров вокруг нет снега, а кое-где начинают цвести цветы. Такой пожар – настоящая катастрофа. Но на месторождениях постоянно горят и другие факелы – рукотворные пожары. Несовершенная технология добычи нефти предусматривает сжигание ценнейшего сырья попутного газа. А ведь в нём много этана, гелия, серы и других нужных промышленности веществ. И вот днём и ночью горят эти огни – символы людской бесхозяйственности и расточительности.

Море загрязнено огромным количеством нефти. Около 370 тысяч тонн в год поступает из потерпевших крушение танкеров, но ещё втрое больше попадает от обычной промывки танкеров в море (около 660 тысяч тонн в год). В марте 1989 г. нефтяной танкер «Эксон Вальдез» отклонился от курса, опасаясь встречи с льдинами в проливе Принца Уильяма, и наскочил на скалистый риф. Танкер вез нефть. 40 миллионов литров этой нефти вылилось в море, вызвав катастрофу мирового значения.

За несколько недель нефть расползлась на 1700 километров вдоль побережья, отравив окружающую среду. В следующие несколько недель было найдено 36 тысяч мертвых птиц, но всего их, видимо, погибло не менее 400 тысяч. Было уничтожено также 5000 морских выдр, 200 тюленей и не установленное число дельфинов - касаток. В течение нескольких последующих месяцев компания «Экссон» потратила 1300 миллионов долларов на очистку побережья от нефти, но им удалось сделать пригодной для жизни только одну восьмую его часть. Спустя 4 года морские выдры все еще погибали от долговременных последствий нефтяного отравления. Колонии кайр и уток в этом районе перестали выводить птенцов, а сельди рождались с закрученным хребтом, уродливыми плавниками или без челюсти в результате нефтяной катастрофы. После катастрофы один общественный деятель Аляски так выразил свои чувства: «Никогда за всю свою историю мы не думали, что вода может умереть. Но это случилось. Мы ходим по нашим берегам и там, где пожинали жизнь, пожинаем смерть».

Заключительное слово учителя: Если мы сильно поранимся, то без помощи врача истечем кровью и умрем. Когда мы загрязняем огромные площади, уничтожаем живые организмы, мы не задумываемся о том, что Земля – наша планета – тоже живое существо, недаром древние называли ее – Гея, и она может быть «обескровлена до смерти» в результате деятельность человека. Разрушая планету – мы разрушаем себя. Поэтому человечеству надо не только решать проблемы, связанные с жизнеобеспечением, но и задумываться о будущем нашей Земли. Мы разобрали все вопросы нашей конференции: узнали состав, свойства, происхождение нефти, газа, каменного угля. Оценили, какое большое значение имеют природные источники углеводородов для экономики России и всего мира. Но, за всем этим мы не должны забывать главного: древние считали нашу планету живым существом, и задача человечества не в том, как использовать планету, ее недра, а в том, чтобы сохранить планете жизнь.

Домашнее задание: Глава Х1У, § 5, схема 3 с. 53, вопр. 9-16 с. 54.


5

Выбранный для просмотра документ 29 урок.doc

библиотека
материалов

19.12.2011г. 29 урок 11 класс

Урок на тему: Важнейшие химические законы: з-н постоянства состава вещества, з-н сохранения массы вещества.


Цель урока: создать условия для развития у учащегося ключевых компетентностей:- информационной (аспект - извлечение первичной информации (1 уровень) и - разрешения проблем (самоменеджмент) (аспект - применение технологии (1 уровень) и оценка собственного продвижения (1 уровень); способствовать пониманию закона сохранения массы вещества и области его применения; способствовать развитию у учащегося умения составлять уравнения химических реакций по алгоритму.


Оборудование: Учебник «Химия», 11 класс, автор Рудзитис, Фельдман, М.: Дрофа 2007; Комплект ЦОР (3 и 4 четверти) к учебнику «Химия», 11 класс, 12-е изд.- М.: Дрофа, 2006; Ноутбук, мультимедийный проектор и экран; Дидактический материал с компетентностно-ориентированными заданиями (КОЗ).

Этап урока

Содержание этапа

ЦОР*

компетентность

аспект

Уро-вень

Деятельность учащихся

Компетентностно-ориентированные задания

(КОЗ)

1.Организа-ционный

Взаимное приветствие учителя и учащихся







2. Актуализация знаний

Выявление опорных знаний для дальнейшего изучения темы «Изменения, происходящие с веществами»

1

информационная

Извлечение первичной информации

1

Переводит простую информацию из графического представления в текстовое. Систематизи

рует извлеченную информацию в рамках простой заданной структуры (таблицы).

В школе неделя химии. Вам необходимо подобрать и показать опыты.

Из предложенных графических изображений выбери те, которые соответствуют химическим явлениям. Укажи признаки явлений. Результат выбора представь в виде таблицы.

графического изображения

Признаки явления









Модельный ответ

графического изображения

Признаки явления

1

Изменение цвета

5

Свет, тепло

7

Образование осадка

8

Изменение цвета


3.Изучение нового материала

3.1.Закон сохранения массы веществ

3.2. Химические уравнения

2,3


4






4.Закрепление нового материала

Применение закона сохранения массы веществ для составления химических уравнений




5






Компетентность разрешения проблем (самоменеджмент)

Применение технологии



1







Корректно воспроизводит технологию по алгоритму


Ни что не возникает из ничего и не исчезает в никуда…

Подтвердите это высказывание, применив закон сохранения массы веществ, и внесите коэффициенты в поле ответов интерактивного задания.




Модельный ответ:








2HgO=2Hg+O2

2AgBr=2Ag+Br2

CH4=C+2H2

2Al+3I2=2AlI3

Na2O+H2O=2NaOH

2C+O2=2CO

2K+Cl2=2KCl

CH4+2O2=CO2+2H2O

3L2O+P2O5=2Li3PO4

Zn+2HCl=ZnCl2+H2


5. Рефлексия

Тренинг навыков рефлексии собственных состояний «умею-не умею/надо повторить»



Компетентность разрешения проблем (самоменеджмент)

Оценка собственного продвижения (рефлексия)

1

Указывает на сильные и слабые стороны своей деятельности

Определите сильные и слабые стороны собственного продвижения в изучении темы «Изменения, происходящие с веществами» и заполните таблицу.

содержание

Умею (сильная сторона)

Не умею (слабая сторона)/ надо повторить

Воспроизведение формулировки закона сохранения массы



Применять закон сохранения массы вещества



Составлять химическое уравнение



Применять алгоритм расстановки коэффициентов







6.Домашнее задание

Параграф из учебника «Химия – 11 класс»;

-выполни задание после параграфа;

-обрати особое внимание на слабые стороны, выделенные тобой при рефлексии








2


Выбранный для просмотра документ 29 урок.docx

библиотека
материалов

14.12.2011г. 29 урок 11 класс

Урок на тему: Важнейшие химические понятия: химический элемент, изотопы, вещество. Основные положения атомно-молекулярного учения.

Цели и задачи: вспомнить и систематизировать знания по теме “Основные понятия химии”, продолжить развитие умения самостоятельно добывать знания, создать возможность учащимся оценить свои знания, сопоставив их с новой информацией, развитие умения работать с текстом, ставить вопросы, развитие внимательности, развитие памяти и речи, развитие умения анализировать, выделять главное, сравнивать, строить аналогии, доказывать и опровергать, определять и объяснять понятия, ставить и разрешать проблемы, развитие умения удерживать одновременно несколько смыслов сложных событий, явлений, текстов, высказываний и т.п., развитие умения получать, отбирать в соответствии с целями или потребностями информацию, использовать её для достижения целей и собственного развития; дальнейшее развитие умения схематизировать информацию из письменных и устных источников, собственные тексты, идеи и рассуждения, типологизировать, систематизировать их; дальнейшее развитие умения проводить самооценку собственных знаний и умений, трудовых усилий, продвижений в своём развитии. Строить коммуникацию с другими людьми - вести диалог в паре, малой группе, учитывать сходство и разницу позиций, взаимодействовать с партнерами для получения общего продукта или результата;

Построение урока. Вызов – мозговой штурм, кластер - графический систематизатор, который показывает несколько различных типов связей между объектами или явлениями. Осмысление – “инсерт”. “Инсерт” – прием маркировки текста значками: “v” - это известно – знаю; “-” - противоречит представлениям читающих – вызывает сомнение, думал иначе “+” - интересно и неожиданно – новое для меня; “?” - необходимо узнать это более подробно – не понял, есть вопросы, требуется дополнительная информация, толстые и тонкие вопросы по ходу чтения.

Рефлексия – возвращение к кластеру.

Ход урока

Вызов. Вопросы: - что является предметом изучения химии; - современная химия настолько разнообразна как по объектам, так и по методам исследования, что многие ее разделы представляют собой самостоятельные науки. Назовите основные разделы химии (органическая и неорганическая, физическая химия и химическая физика, биохимия, геохимия, космическая химия, математическая химия и т.д.); - какие законы и теории составляют основу химии (АМУ, теория строения атомов и молекул, закон сохранения массы и энергии, периодический закон). Учащимся предлагается вспомнить основные положения АМУ и основные понятия химии.

По ходу обсуждения учитель или ученик на доске оформляет кластер. Заканчивается фаза вызова предложением прочитать текст, используя известные значки маркировки. Стадия осмысления – читая текст, учащиеся делают пометки карандашом, используя ключевые слова и фразы, заполняют таблицу с графами: знал, новое, сомневаюсь, толстые и тонкие вопросы по ходу чтения.

Текст для учащихся. Основные понятия химии. Атомно-молекулярное учение.

А) История создания АМУ:

Древнегреческие ученые Левкипп, Демокрит, Эпикур, Лукреций

1 этап – рождение теории, создание идеи о существовании атомов. 1.Все состоит из атомов и пустоты. 2.Многообразие веществ – формы различного сочетания атомов.

Пьер Гассенди

Молекула – качественно новое образование, созданное путем соединения нескольких атомов.

Роберт Бойль, Эдм Мариотт

2 этап – первое экспериментальное подтверждение теории в опытах со сжатым газом. Дискретность вещества.

М.В.Ломоносов

-Атомы активно движутся и взаимодействуют. -Простые и сложные вещества.

Д.Дальтон

3 этап – открытие возможности соединения атомов в молекулы. -определение атомного и молекулярного веса -атом – мельчайшая частица химического элемента -закон кратных отношений.

А.Авогадро

Установил, что молекулы газообразных простых веществ двухатомны. Равное число молекул содержится в одинаковых объемах различных газов при одинаковых условиях. Установление формул газообразных простых веществ

Станислао Каницарро (1826-1910)

Предложил определения атома и молекулы, внес полную ясность в понятия “атомный вес” и “молекулярный вес”

1 Международный конгресс химиков (сентябрь 1860)

Разграничение между понятиями “атом”, “молекула”, “химический элемент”, сформулированы основные понятия атомно-молекулярной теории.

Б) Основные положения АМУ: 1.Все вещества состоят из молекул (физические свойства вещества обусловлены поведением большого числа молекул и действием межмолекулярных сил). 2.Молекулы состоят из атомов, соединенных в определенной последовательности. 3.Молекулы и атомы находятся в непрерывном, хаотичном движении. 4.Молекулы простых веществ состоят из атомов одного вида, сложных – разных видов. 5.В ходе химической реакции происходит изменение состава молекул и перегруппировка атомов, в результате чего образуются молекулы новых химических соединений.

В основе – принцип дискретности, всякое вещество не является чем-то сплошным.

В) Основные понятия химии

Понятие

Определение

Количественная характеристика

Классификация

Вещество

Один из видов материи, который характеризуется массой покоя. Совокупность атомов, молекул, ионов, радикалов, находящихся во взаимодействии. Аллотропия – явление при котором один химический элемент образует несколько простых веществ (например О2 О3)

?

Вещество: 1.Молекулярного состава (газообразные, большинство органических веществ, неметаллы). Немолекулярного состава -атомное строение (алмаз) -ионное (соли) 2.Простые и сложные. 3.Чистые вещества и смеси.

Атом

Наименьшая частица химического элемента, обладающая его химическими свойствами. Предел химической делимости материи. Электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и электронов.

D= 2 * 10 -10 M = 10-27 – 10-25 Ar = m атома / 1/12 m ат. (C)

Металлы, неметаллы, переходные элементы.

Молекула

Наименьшая частица вещества, обладающая его химическими свойствами. Совокупность атомов, образующих определенную структуру посредством ковалентных химических связей. Записывается в виде химической формулы, которая показывает количественный и качественный состав молекулы.

Мr = m молек. / 1/12 m ат(C)

?

Моль

Количество вещества, содержащее столько структурных единиц, сколько их содержится в 0,012 кг изотопа углерода - 12

NA= 0,012 кг/ 1,993 * 10-26 кг = 6,02 * 1023 1/моль Масса атома углерода = 1,993* 10-26 кг n = m / M n = V / Vm (при ну) n = N / NA

-

Химический элемент

Вид атомов с одинаковым зарядом ядра.

?

Металлы и неметаллы. Имеют несколько форм существования: свободные атомы, простые и сложные вещества

Ионы

Заряженные частицы, у которых наблюдается дисбаланс между общим положительным зарядом ядра и числом электронов.

?

Положительные ионы – катионы, отрицательные ионы - анионы

(в ходе обсуждения в группах заполняется таблица до конца). Идет индивидуальная работа, а потом работа в мини-группах (4-5 человек), часть вопросов в ходе обсуждения снимается. Фаза рефлексии – беседа с классом по вопросам:1.Что из того, что вы прочитали, вам уже было знакомо? 2. Что из того, что вы прочитали, оказалось новой информацией? 3. Что вызвало сомнение или с чем вы не согласны? 4. Давайте озвучим толстые и тонкие вопросы и постараемся на них ответить.

Толстые вопросы – проблемные вопросы, требующие неоднозначного ответа: -Дайте 3 объяснения, почему…? -Объясните, почему…? -Почему Вы думаете…? -В чем различие…? -Предположите, что будет если…? Тонкие вопросы: Кто? Что? Когда? Может? Будет? Верно ли? Согласны ли вы? В ходе обсуждения рассматриваются расчетные задачи - расчеты по химическим формулам с применением понятий “количество вещества”, “молярная масса”, расчет состава смесей по объемной или массовой доли.

В конце урока предлагается написать синквейн – стихотворение из 5 строк по строгим правилам:

  1. Тема, выраженная одним словом - Вещество;

  2. Описание темы двумя прилагательными;

  3. Описание действия в рамках темы 3 глаголами;

  4. Фраза из 4 слов, выражающая суть или отношение автора к теме;

  5. Одно слово – синоним к первому.

Домашнее задание: расчеты по химическим формулам с применением понятий “количество вещества”, “молярная масса”, расчет состава смесей по объемной или массовой доли.

2 урок “стехиометрические законы в химии” - строится по той же форме.

Домашнее задание: Глава 1, § 1,2. Лекционный материал.



Выбранный для просмотра документ 30 урок.doc

библиотека
материалов

26.12.2011г. 31 урок 11 класс

Тема урока: Важнейшие химические законы: з-н Авогадро, з-н кратных отношений, з-н Клайперона-Менделеева. Цели урока: получить практические навыки применения газовых законов для решения химических задач, установить межпредметные связи с физикой и экологией.
Тип урока: урок закрепления и обобщения изученного материала
Форма урока: практическое занятие
Основные методы: объяснительно-иллюстративный, метод проблемного изложения учебного материала, самостоятельная работа учащихся.
Средства обучения: справочный материал; тексты задач.

Ход урока.

I. Блок мотивации и актуализации.

Постановка цели:

  • Сегодня на занятии мы должны научиться решать конкурсные задачи с использованием газовых законов. Для этого придется вспомнить курс физики.

II. Блок изучения материала.
(весь изложенный ниже теоретический материал имеется у учащихся в виде карточек)

- Итак, какие газовые законы известны вам из курса физики?

(ученики называют законы, учитель записывает их на доске)

а) Закон Бойля-Мариотта   hello_html_266fc56a.jpg

При постоянной температуре произведение давления газа на его объем есть величина постоянная, или объем газа обратно пропорционален давлению, при котором он находится.

б) Закон Гей-Люссака hello_html_1956eba1.png

При постоянном давлении изменение объема газа прямо пропорционально температуре.

в) Закон Шарля  hello_html_m33cc4f0.png

При постоянном объеме давление прямо пропорционально температуре.

г) Объединенный газовый закон  hello_html_5ee5e994.png

д) Уравнение Клапейрона – Менделеева   hello_html_7a4e4bb6.png

Давайте более подробно рассмотрим уравнение Клапейрона – Менделеева и вспомним, что означают входящие в него величины  hello_html_23e727b9.pnghello_html_66e85da2.pngВопрос учащимся: Что означает величина R? hello_html_4458e5a9.png(универсальная газовая постоянная). Вопрос учащимся: Что означает величина hello_html_m41d39eb2.png? - Это количество вещества. Вопрос учащимся: В каких единицах измеряется количество вещества? - Для измерения количества вещества используют особую величину “моль” . 1 моль содержит столько структурных частиц, сколько атомов углерода содержится в 12 г изотопа C12.
В 1 моль содержится примерно hello_html_51039af8.pngструктурных частиц.

Вопрос учащимся: Как можно найти количество вещества? - Для того, чтобы найти количество вещества, надо массу разделить на молярную массу:

hello_html_m4a8ff994.pngЧасто используют понятие молярного объема V(m),   который равен объему одного моль вещества. hello_html_13b527d7.pngС использованием понятия молярного объема уравнение Клапейрона – Менделеева может быть записано в виде:  hello_html_m505da97c.png

- Теперь вспомним один из важнейших законов химии - Закон Авогадро. е) Закон Авогадро. В равных объемах различных газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул.
Для химических расчетов применяют следствия из Закона Авогадро: Следствие 1 Моль любого газа при нормальных условиях занимает один и тот же объем, равный приблизительно 22,4 л. Вопрос учащимся: Какие параметры характеризуют состояние газа при нормальных условиях? ( ученики перечисляют, учитель записывает).

Нормальными условиями считаются: давление  hello_html_m3f53b7f.png

Таким образом, в соответствии с законом Авогадро:  hello_html_60403178.png

Вопрос учащимся: При решении задач часто приходится проводить расчеты для условий, отличающихся от нормальных. Как привести параметры газа к нормальным условиям? Для приведения объема газа к нормальным условиям можно пользоваться объединенным газовым законом:

hello_html_m3875aec9.pngгде V - объем газа при давлении P и температуре T
hello_html_m3a9f0848.png– параметры, характеризующие параметры газа при нормальных условиях.

    Масса одного и того же объема газа тем больше, чем больше масса его молекул. Если в равных объемах газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул, то очевидно, что отношение масс равных объемов газов будет равно отношению их молекулярных масс или отношению численно равных им молярных масс, то есть m1/m2 = M1/M2, где
m1 - масса объема первого газа,
m2 - масса такого же объема второго газа,
M1 - молярная масса первого газа,
M2 - молярная масса второго газа.

Отношение массы определенного объема одного газа к массе такого же объема другого газа, взятого при тех же условиях, называется относительной плотностью первого газа по второму (обозначается буквой - D). Тогда m1/m2 = D и D = M1/M2, откуда M1 = M2D. Обычно плотность газов определяют по отношению к водороду M(H2) = 2 г/моль или к воздуху М(возд.) = 29 г/моль. В итоге получим: М = 2D (H2) и M = 29 D( возд.). Таким образом, зная плотность газа по водороду или по воздуху, можно легко определить его молярную, а, следовательно, и относительную молекулярную массу и сформулировать II следствие из закона Авогадро. Следствие 2 Относительная плотность газов – величина, показывающая, во сколько раз один газ тяжелее (легче) другого, т.е. равна отношению плотностей газов или молярных масс. Молярная масса вещества (M), а значит, и относительная молекулярная масса (Mr) вещества в газообразном состоянии, численно равна удвоенной плотности паров этого вещества по водороду.

hello_html_203d1f2c.png

Измерения объемов газов обычно производят при условиях, отличных от нормальных.
Если мы рассматриваем смесь газов, необходимо использовать закон Дальтона ж) Закон Дальтона (для газовой смеси). Общее давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений газов, входящих в эту смесь: hello_html_m54474092.png

Пояснение. В некоторых текстах задач встречаются внесистемные единицы измерений различных величин; необходимо уметь их переводить в систему СИ. Внесистемные единицы давления: 1 атм.=101325 Па; 1 мм рт. ст. = 133,3 Па.

Перевод температурыhello_html_m4d380f58.pngT - температура по шкале Кельвина, t 0 C - температура по шкале Цельсия. - Итак, мы повторили основные теоретические положения и сейчас перейдем к практике и научимся решать задачи этого типа. У Вас на столах находятся тексты задач – разбираем 1-ю задачу. I этап. (учитель сам решает с объяснением задачу у доски). Задача 1. Какой объем (н.у.) займут 0,4•10-3 м3 газа, находящегося при 50оС и давлении 0,954•105Па? Учитель записывает на доске, ученики в тетради условие:

Дано
V = 0,4•10-3 м3
t = 50oC; T=323 К
P=0,954•105Па
V0 - ?

Решение
Для приведения объема газа к н.у. используем
hello_html_m3a70b99b.png

Отсюда hello_html_339b52a.pnghello_html_m45c81ff5.png

hello_html_m2c984c15.png

II этап. (текст задачи читают сами учащиеся, записывают условие задачи в тетрадь; учитель комментирует решение, записывая его на доске). Задача 2. Масса 0,327•10-3 м3 газа, при 13оС и давлении 1,04•105Па равна 0,828•10-3 кг. Вычислить молярную массу газа. (Учитель предлагает составить план решения данной задачи; опрашивает 2-3 учеников, затем решает задачу на доске с их помощью).

Дано:

V = 0,4•10-3 м3

t = 50oC; T=323 К

P=0,954•105Па

Решение:

Для решения задачи применим уравнение Клапейрона – Менделеева

hello_html_67d89a17.pnghello_html_m1453ac46.png

V - ?

hello_html_m5326eb51.png

III этап. Задача 3, аналогичная предыдущей; дается время (3-5 минут), чтобы все решали на местах. Для выполнения задания учитель вызывает сильного ученика, чтобы он объяснил у доски решение данной задачи. Задача 3. Определить молярную массу ацетона, если он в парообразном состоянии при температуре 87оС и давлении 720 мм рт. ст. занимает объем 0,5 л навеска взятого вещества 0,93 г. Ответ:  hello_html_m47fcd2c.pngРешение этой задачи аналогично решению предыдущей. Особенностью является необходимость перевода давления из мм рт. ст. в Паскали.

IV этап. Предлагаются тексты задач по мере их усложнения. Каждый решает индивидуально. Учитель наблюдает, как учащиеся справляются с заданиями. Первый решивший выписывает на доске свое решение и комментирует его.

Задача 4. 225 г паров хлорбензола, находясь при температуре 25оС в резервуаре на 10 л, создают давление в 0,51 МПа. Оцените отклонение состояния этих паров от идеального газа. Чем можно объяснить такое отклонение?

Дано:

V = 10 л =10-2 м3 t = 25o C; T=298 К М=142,5•10-3 кг/моль

P=5,1•105 Па

Решение:

По данным задачи определяем, какое могло бы быть давление идеального газа при тех же условиях, и сравниваем с давлением реального газа

hello_html_24a1b74a.png

R=8,314 Дж/моль

Подставляем значения величин данные в условии задачи.

hello_html_18e9dc94.pnghello_html_m659b0da6.png

Р - ?

hello_html_m6b578622.png  Изменение давления можно объяснить взаимодействием молекул.

III. Блок подведения итогов и рефлексии. Сегодня на уроке мы вспомнили основные газовые законы, их математические выражения, единицы измерения, потренировались на конкретных примерах в решении задач на газовые законы, в основном на уравнение Клапейрона – Менделеева. На следующем занятии мы разберем задачи на смеси газов. IV. Домашнее задание: Повторить основные газовые законы, решить задачу однотипную с разобранной на уроке.

Выбранный для просмотра документ 30 урок.docx

библиотека
материалов

21.12.2011г. 30 урок 11 класс

Урок на тему: Важнейшие химические законы: з-ны термодинамики, з-н Авогадро, з-н кратных отношений, з-н Клапейрона-Менделеева..doc

Познавательные цели и задачи урока: Повторить и закрепить понятия: внутренняя энергия, тепловое движение, способы изменения внутренней энергии, вечный двигатель первого рода. Повторить и закрепить знания законов сохранения энергии, «нулевого», первого законов термодинамики. Дать понятие вечного двигателя второго рода, на основании эксперимента, познакомить со вторым и третьим законом термодинамики. Развивающие цели и задачи урока: Развивать мышление учащихся, формировать у них умение самостоятельно приобретать и применять знания. Научить наблюдать физические явления и уметь делать выводы. Способствовать развитию логического мышления. Воспитательные цели и задачи урока: Прививать любовь и интерес к изучению физики как непрофильному предмету в классах гуманитарного профиля. Установить межпредметные связи уроков физики с уроками профильных предметов.

Структура урока

  • Блок целеполагания (определение общих целей урока и целеполагание на каждом последующем этапе урока).

  • Блок-модуль теории на уроке.

  • Блок-модуль предписаний умений и навыков.

  • Блок-модуль психолого-педагогических связей «учитель-ученик».

Материально-техническое оснащение урока

  • Оборудование для технического эксперимента «Тепловая машина».

  • Математический маятник, сосуд с водой на электрической плитке – модели необратимых процессов в природе.

  • Учебник для учащихся гуманитарных классов. 10-ый класс. Яворский Б.М., Тихомирова С.А. Дидактическая литература: С.А. Тихомирова сборник задач по физике для гуманитарных классов.

Ход урока

1. Опрос учащихся по домашнему заданию

  • Что изучает термодинамика?

  • Что принимают за «нулевой » закон термодинамики?

  • Что такое внутренняя энергия?

  • Назовите способы изменения внутренней энергии.

  • Приведите примеры изменения внутренней энергии при совершении работы, когда http://festival.1september.ru/articles/516217/img1.gifи когда http://festival.1september.ru/articles/516217/img2.gif

  • Сформулируйте закон сохранения энергии.

  • Как называется закон сохранения энергии в применении к тепловым процессам?

  • Сформулируйте первый закон термодинамики.

  • Что понимают под вечным двигателем первого рода?

2. Постановка эксперимента. Попробуем создать тепловую машину (длинный стеклянный сосуд с водой – горячей в нижней части и холодной в верхней), проверим ее работу в соответствии законами термодинамики. Учитель и лаборант ставят эксперимент, по ходу разбирают принцип работы, учащиеся делают зарисовку установки в тетради, указывая основные элементы: рабочее тело (воздух в пипетке), нагреватель (сосуд с горячей водой), холодильник (сосуд с холодной водой). Следует отметить следующие закономерности:

  • Если вода в нижнем резервуаре будет иметь температуру воздуха в пипетке, воздух не сможет получить количество теплоты, что противоречило бы первому закону термодинамики, следовательно, он не сможет совершить работу, т.е. подняться вверх. Делаем вывод: наша установка не является вечным двигателем первого рода.

  • Получая энергию от нагревателя, газ в пипетке нагревается, расширяется и под действием силы Архимеда, поднимается вверх. Учащиеся замечают, что, не отдавая некоторое количество теплоты холодильнику, т.е. воде в верхнем резервуаре, газ не смог бы остыть, сжаться и уже под действием силы тяжести опуститься вниз. А значит, процесс не был бы периодическим.

3. Формулирование второго закона термодинамики в различных интерпретациях

Запрещая вечный двигатель первого рода, первый закон термодинамики допускает создание такой тепловой машины периодического действия, которая была бы способна превратить в полезную работу все подводимое тепло. Такую машину называют вечным двигателем второго рода (двигатель, совершающий работу за счет охлаждения какого-либо тела). Если бы это было возможным, человечество получило бы неограниченный источник энергии, черпая его из океанов, охлаждая последние. Однако, охлаждение океана, как только его температура становится ниже температуры окружающей среды, означала бы переход теплоты от менее нагретого тела к более нагретому, а такой процесс сам собой идти не может. Второй закон термодинамики указывает направление процессов в природе. Например, кинофильм. Разбивается ваза. Прокрутив пленку в обратном порядке, мы увидим, как ваза вновь собирается из осколков. Этот процесс не противоречит закону сохранения энергии и законам механики. Кроме второго закона термодинамики. Процесс превращения вазы в осколки необратим. Самопроизвольно обратное превращение невозможно. Наиболее типичные необратимые процессы:

  • Переход механической энергии во внутреннюю (математический маятник).

  • Переход теплоты от горячего тела к холодному (на плитке нагревается вода в сосуде).

Второй закон термодинамики указывает направление возможных энергетических превращений и тем самым выражает необратимость процессов в природе. Все процессы в природе протекают в одном направлении. И самопроизвольно в обратном направлении протекать не могут. Самые трагические из них - старение и смерть организмов. Обратный переход возможен только при участии другого тела, за счет его энергии. В случае математического маятника, необходимо периодически его толкать, например, рукой. В холодильных установках - тепло переходит от холодного тела к нагретому за счет электрической энергии. Как и первый закон термодинамики, второй закон имеет несколько формулировок. В учебнике на странице 20 первая формулировка принадлежит английскому ученому С. Карно (учащиеся зачитывают). Вторая формулировка - немецкого физика Р. Клаузеуса (учащиеся зачитывают). Существуют и другие формулировки. Все они выражают в сущности одно и тоже и поэтому равноценны. Еще раз обращаемся к установке тепловой машины. Вопрос к учащимся: до каких пор машина будет работать? Легко заметить, что пока есть разница температур (есть возможность получать часть тепла от нагревателя и отдавать часть тепла холодильнику), пипетка будет двигаться вверх и вниз, т.е. совершать периодическое движение. На демонстрационном столе стоит книга «Произведения русских писателей XVIII-XIX вв.». Открываем драму Островского «Гроза», к изучению которой учащиеся 10 гуманитарного класса только что приступили на уроках литературы. Обращаем внимание на персонаж Кулигин с созвучной Кулибину фамилией. Вопрос классу: чем он занимался? И что вы ему посоветуете? (Можно зачитать отрывок из произведения). Идея вечного движения захватывала умы человечества еще в средние века. Действительно, примером может служить непрекращающееся движение Луны вокруг Земли, Земли вокруг Солнца. Вот и возникла идея найти источник вечного движения и на Земле. Но еще Леонардо да Винчи высказывался по этому поводу о невозможности создания perpetuum mobile.

4. Самостоятельное изучение формулировки третьего закона термодинамики. Экспериментальное изучение свойств веществ при сверхнизкой температуре, близкой к абсолютному нулю (-273 оС), привело к установлению третьего закона термодинамики, который называется принципом недостижимости абсолютного нуля температуры. На 20-21 страницах учебника зачитаем формулировку третьего закона термодинамики и выпишем в тетрадь.

5. Закрепление нового материала и материала, изученного на предыдущих уроках. Практическое применение законов термодинамики. Дидактический материал. С.А. Тихомирова стр.50, задание 113. Стихотворение Баратынского. Какие виды энергии использует пироскаф для своего движения? (Используется энергия пара и ветра). Запасы внутренней энергии в океанах и земной коре можно считать практически неограниченными. Но располагать запасами энергии еще недостаточно. Необходимо уметь за счет энергии приводить в движение станки на фабриках и заводах, средства транспорта, тракторы и другие машины, вращать роторы генераторов электрического тока. Человечеству нужны двигатели - устройства, способные совершить работу. Большую часть механической и электрической энергии вырабатывают тепловые двигатели. Пока равной замены им нет.

6. Самостоятельная работа учащихся, выполнение тестовых заданий. Время выполнения - 10 минут.

7. Самопроверка качества выполнения самостоятельной работы, самодиагностика учащихся. Учащиеся сдают учителю выполненную работу, оставляя условия заданий на столе, и коллективно проверяют правильность выполнения. Разбираются допущенные ошибки. Учащиеся выставляются оценки с учетом работы над правильностью выполнения заданий.

8. Подведение итогов урока, домашнее задание, выставление оценок учащимся. Домашнее заЗакрепление новых знаний. Задачи на закон Дальтона:

  1. Сосуд содержащий 6 л воздуха при давлении 100 кПа, соединяют с пустым сосудом вместимостью 4 л. Какое давление установится в сосудах, если температура не меняется?

  2. Два сосуда с газом вместимостью 2л и 5л соединяют между собой. В первом сосуде газ находится под давлением 100 кПа, во втором – 30 кПа. Найдите давление, под которым будет находиться газ, если температура в сосудах одинакова и постоянна.

  3. Какова плотность смеси, состоящей из 40г кислорода и 20г углекислого газа при температуре 00С и нормальном давлении?

  4. Открытую стеклянную колбу вместимостью 300 см3 нагрели до 1270С, после чего её горлышко опустили в керосин (плотность 800кг/м3). Сколько граммов жидкости войдёт в колбу, если она охладится до 170С? Давление в колбе считать постоянным.

дание: выучить самое важное главы 1: ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ. Страницы 24 и 25 учебника.



Выбранный для просмотра документ 30ot1.docx

библиотека
материалов

30.Ответы на задачи нахождения массы продукта реакции, по известной массе исходного вещества содержащего примеси.

1. Рассчитать массу и объём углекислого газа образовавшегося из 1тонны угля содержащего 5 % посторонних примесей.

Дано:

m(С)=1 т.

W(примесей)=5%

m(СО2)=?

V(СО2)=?

Решение:

1т.95% .

950 кг. х г., л.

С + О2 = СО2.

12г/моль 44г/моль.

79,17кмоль____________

79,17кмоль .

3483,48кг.

1773,408м3.

Ответ: образовалось углекислого газа 1773,408 кубических метров и массой 3,48348 тонны.



2. Рассчитать массу и объём углекислого газа образовавшегося из 1тонны известняка, содержащего 15% примесей.

Дано:

m(СаСО3)=1 т.

W(примесей)=15%

m(СО2)=?

V(СО2)=?

Решение:

1000кг 85%

850 кг х г., л.

СаСО3 = СаО + СО2.

100г/моль

8,5кмоль__________________

8,5 кмоль

374кг.

190,4 м3 .

Ответ: образовалось углекислого газа 190,4 кубических метров и массой 374 кг.



3. Рассчитать массу сожженного угля, если образовалось 22,4 м3 углекислого газа. Учесть, что уголь содержит 20% посторонних примесей.

Дано:

V(СО2)=22,4 м3.

W(примесей)=80%

m(С)=?

Решение:

Х1г. 80%.

Х2г. 22,4 м3.

С + О2 = СО2.

12г/моль 22,4л/моль.

1000моль

1000моль

12000г. угля.

15000 г. угля с 20% примесей.

Ответ: было сожжено 15 кг. угля с массовой долей примесей 20%.





4. В ходе электролиза раствора сульфата меди(II), приготовленного из 100 г. сухой соли, выделилось 30 г. меди. Вычислите массовую долю примесей в исходной соли.

Дано:

m(CuSO4)=100 г.

m(Cu)=30г.

W(примесей)=?

Решение:

100 г. техн.

х г. 30г.

CuSO4 + H2O = Cu + H2SO4 + O2.

160г/моль 64г/моль

______________0,469моль

0,469 моль

75г.

m(примесей)=100-75=25г.

W(примесей)=25%.

Ответ: массовая доля примесей составляет 25 %.



5.Вычислите массу гашёной извести полученной из 50 техн. оксида кальция содержащего 20 % карбонатов и др. примесей.

Дано:

m(СаО)=50 г.

W(примесей)=20%

m(СО2)=?

V(СО2)=?

Решение:

50г.20%

40г. х г.

СаО + Н2О = Са(ОН)2

56 г/моль 74 г/моль

0,821моль__________________

0,821 моль

60,75 г.

Ответ: масса гидроксида кальция составит 60,75 г.





Выбранный для просмотра документ 30pr1.ppsx

библиотека
материалов
6 1

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs

Описание презентации по отдельным слайдам:

№ слайда 1
Описание слайда:

№ слайда 2
Описание слайда:

№ слайда 3
Описание слайда:

№ слайда 4
Описание слайда:

№ слайда 5
Описание слайда:

№ слайда 6
Описание слайда:

Выбранный для просмотра документ 30z1.docx

библиотека
материалов

30.Задачи нахождения массы продукта реакции, по известной массе исходного вещества содержащего примеси.

1. Рассчитать массу и объём углекислого газа образовавшегося из 1тонны угля содержащего 5 % посторонних примесей.

2. Рассчитать массу и объём углекислого газа образовавшегося из 1тонны известняка, содержащего 15% примесей.

3. Рассчитать массу сожженного угля, если образовалось 22,4 м3 углекислого газа. Учесть, что уголь содержит 20% посторонних примесей.

4. В ходе электролиза раствора сульфата меди(II), приготовленного из 100 г. сухой соли, выделилось 30 г. меди. Вычислите массовую долю примесей в исходной соли.

5.Вычислите массу гашёной извести полученной из 50 техн. оксида кальция содержащего 20 % карбонатов и др. примесей.

Выбранный для просмотра документ 30pr1.ppsx

библиотека
материалов
6 1

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs

Описание презентации по отдельным слайдам:

№ слайда 1
Описание слайда:

№ слайда 2
Описание слайда:

№ слайда 3
Описание слайда:

№ слайда 4
Описание слайда:

№ слайда 5
Описание слайда:

№ слайда 6
Описание слайда:

Выбранный для просмотра документ 31 урок.doc

библиотека
материалов

24.12.2013г. 31 урок 11 класс

Тема урока: Важнейшие химические законы: з-н Авогадро, з-н кратных отношений, з-н Клайперона-Менделеева.

Форма занятия: лекция.

Цели урока: Образовательная – дать понятие об изопроцессе, ознакомить с видами изопроцессов: изотермический, изобарный и изохорный; получить законы для каждого процесса, доказать их справедливость экспериментом; дать графическое описание этих процессов. Развивающая – умение наблюдать, выделять и описывать изопроцессы; умение применять газовые законы при решении задач; Воспитательная – формирование внимательности и наблюдательности; познакомить учащихся с применением газовых законов.

План урока

  1. Организационный момент.

  2. Проверка домашнего задания.

  3. Актуализация знаний.

  4. Изучение нового материала.

  5. Закрепление новых знаний.

  6. Домашнее задание.

  7. Подведение итогов занятия.

Оборудование к уроку: оборудование для демонстрации ; электронные учебники «Открытая химия».

Ход урока.

Проверка домашнего задания организуется по вопросам:

Что описывает уравнение Менделеева – Клапейрона: состояние идеального газа или состояние газа?

Как получили уравнение состояния идеального газа?

Универсальная газовая постоянная чему равна?

Какие параметры газа могут быть неизменными? Каковы их причины?

Изопроцессы – процессы, которые протекают при неизменном значении одного из параметров газа (например, температура, давление и объем).

Изотермический процесс (T = const)

Изотермический процесс – процесс, протекающий при постоянной температуре T.

Из уравнения состояния идеального газа следует, что при постоянной температуре T и неизменном количестве вещества ν в сосуде произведение давления p газа на его объем V должно оставаться постоянным:

pV = const.


Нhello_html_m693fd5ad.pngа плоскости (pV) изотермические процессы изображаются при различных значениях температуры T семейством гипербол p ~ 1 / V, которые называются изотермами. Так как коэффициент пропорциональности в этом соотношении увеличивается с ростом температуры, изотермы, соответствующие более высоким значениям температуры, располагаются на графике выше изотерм, соответствующих меньшим значениям температуры. Уравнение изотермического процесса было получено из эксперимента английским физиком Р. Бойлем (1662 г.) и независимо французским физиком Э. Мариоттом (1676 г.). Поэтому это уравнение называют законом Бойля–Мариотта.








Изохорный процесс (V = const)

Изохорный процесс – это процесс квазистатического нагревания или охлаждения газа при постоянном объеме V и при условии, что количество вещества ν в сосуде остается неизменным.

Как следует из уравнения состояния идеального газа, при этих условиях давление газа p изменяется прямо пропорционально его абсолютной температуре: p ~ T или

hello_html_m16af04.png


На плоскости (pT) изохорные процессы для заданного количества вещества ν при различных значениях объема V изображаются семейством прямых линий, которые называются изохорами. Большим значениям объема соответствуют изохоры с меньшим наклоном по отношению к оси температур.

hello_html_7ef11ca1.png








Экспериментально зависимость давления газа от температуры исследовал французский физик Ж. Шарль (1787 г.). Поэтому уравнение изохорного процесса называется законом Шарля.

Изобарный процесс (p = const) Изобарный процесс – процесс, протекающий при постоянном давлении p. Уравнение изобарного процесса для некоторого неизменного количества вещества ν имеет вид:

hello_html_m7b27d2d6.png


где V0 – объем газа при температуре 0 °С.

Коэффициент α равен (1/273,15) К–1. Его называют температурным коэффициентом объемного расширения газов. На плоскости (VT) изобарные процессы при разных значениях давления p изображаются семейством прямых линий, которые называются изобарами.

hello_html_3498181a.png








Зависимость объема газа от температуры при неизменном давлении была экспериментально исследована французским физиком Ж. Гей-Люссаком (1862 г.). Поэтому уравнение изобарного процесса называют законом Гей-Люссака. Экспериментально установленные законы Бойля–Мариотта, Шарля и Гей-Люссака находят объяснение в молекулярно-кинетической теории газов. Они являются следствием уравнения состояния идеального газа.

Аhello_html_m723ee7f6.jpgмедео Авогадро. Итальянский физик и химик, член Туринской академии наук. Родился в Турине. Окончил юридический факультет Туринского университета. С 1800 самостоятельно изучал математику и физику. В 1809 - 1819 гг. преподавал физику в лицее г. Верчелли. В 1820 - 1822 и 1834 - 1850 гг. - профессор физики Туринского университета.




Дhello_html_11d32c60.jpgАЛЬТОН (Dalton), Джон Английский физик и химик Джон Дальтон родился в деревне Иглсфилд в Камбеоленде в семье ткача. Образование он получил самостоятельно, если не считать уроков по математике, которые он брал у слепого учителя Дж.Гауфа. В 1781–1793 гг. Дальтон преподавал математику в школе в Кендале, с 1793 г. – физику и математику в Нью-колледже в Манчестере. Научная работа Дальтона началась с 1787 г. с наблюдений над воздухом. В течение последующих 57 лет он вел метеорологический дневник, в котором записал более 200 000 наблюдений. Во время ежегодных поездок по Озерному краю Дальтон поднимался на вершины Скиддо и Хелвеллин, чтобы измерить атмосферное давление и взять пробы воздуха.

Закрепление новых знаний. Задачи на закон Дальтона:

  1. Сосуд содержащий 6 л воздуха при давлении 100 кПа, соединяют с пустым сосудом вместимостью 4 л. Какое давление установится в сосудах, если температура не меняется?

  2. Два сосуда с газом вместимостью 2л и 5л соединяют между собой. В первом сосуде газ находится под давлением 100 кПа, во втором – 30 кПа. Найдите давление, под которым будет находиться газ, если температура в сосудах одинакова и постоянна.

  3. Какова плотность смеси, состоящей из 40г кислорода и 20г углекислого газа при температуре 00С и нормальном давлении?

  4. Открытую стеклянную колбу вместимостью 300 см3 нагрели до 1270С, после чего её горлышко опустили в керосин (плотность 800кг/м3). Сколько граммов жидкости войдёт в колбу, если она охладится до 170С? Давление в колбе считать постоянным.

О закон кратных отношений

Вhello_html_0.gif средние века господствовал авторитет отношений, в то время как мнения других ученых были неизвестны, забытые или не пользовались доверием. Алхимикам казалось, что достаточно соответствующим образом смешать несколько различных веществ и таким образом получить новое вещество с необходимыми свойствами. Поскольку авторитет Аристотеля был непререкаемым, то превращение элементов казалось возможным. Например, считалось, что из неблагородных металлов можно получить золото.
В 1808 году Джон Дальтон (1766-1844 гг.), развивая атомістичні взгляды на строение вещества, пришел к выводу, что простые вещества составляют сложные соединения так, что один атом вещества А сочетается с одним или двумя атомами вещества В, 2 атомы вещества А сочетаются с одним атомом вещества С и т. д. Нетрудно заметить, что это закон кратных отношений Дальтона находится в соответствии с законом постоянных соотношений Пруста. Дальтон считает, что основным свойством атомов является их неделимость, а основная их характеристика - это вес. Он представлял, что атомы разных элементов отличаются друг от друга, а атомы однородного вещества одинаковые и между собой неразличимы.
Правильное и достаточно полное объяснение закона постоянных отношений было дано в 1811 году Амедео Авогадро (1776-1856 гг.), который высказал гипотезу: равные объемы газов одинаковых внешних условиях (т.е. при одинаковых температуре и давлении) составляют одинаковое число молекул. В дальнейшем количество граммов вещества, численно равная ее молекулярному весу, было названо грамм-молекулой, а число молекул в одной грамм-молекулы любого вещества - числом Авогадро. Таким образом, за Авогадро том, что два литра водорода при сочетании с литром кислорода дают два литра водяного пара, или в современных химических символах
2H2+O22H2O
объясняется составом в каждом литре (при одинаковых внешних условиях) одинакового числа двухатомной молекулы соответствующих газов. При данной химической реакции двохатомні молекулы водорода и двохатомні молекулы кислорода перегруппировывается в трьохатомні соединения - молекулы водяного пара. Таким образом, гипотеза Авогадро не только подтверждает закон простых соотношений, но и дает возможность определить относительные массы молекул различных веществ. При этом число молекул в данном объеме газа и их масса пока остаются неизвестными.

Вопросы для подведения итога: можно ли считать газовые законы следствием уравнения состояния идеального газа? Применимы ли газовые законы для смеси идеальных газов? Каковы границы применимости газовых законов?

Домашнее задание.hello_html_m53d4ecad.gifПовторение пройденного материала.

Выбранный для просмотра документ 32 урок.doc

библиотека
материалов

26.12.2012г. 32 урок 11 класс


Урок на тему: Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева.

Цели: На основании понятий о группах сходных элементов подвести учащихся к осознанному выводу периодического закона, обусловленного предшествующим развитием науки. Ознакомить школьников с содержанием периодического закона, дать представление о вкладе Д.И.Менделеева в решение проблемы классификации химических элементов. Сформировать умение учащихся выделять определенные закономерности в периодическом законе, применять их при объяснении фактического материала. Продолжать развитие умений обобщать, анализировать, сравнивать, формулировать выводы. Развивать коммуникативные умения в ходе групповой и коллективной работы, чувство товарищества, доброжелательности, требовательности к себе и к своему товарищу. Развивать умение и совершенствовать применение компьютерных технологий при обучении химии.

Оборудование: Портреты Д.И. Менделеева, таблица «Периодическая система химических элементов», карточки химических элементов.

Реактивы: растворы гидроксида натрия, соляной кислоты, гидроксида цинка,

Проектор, электронный учебник «Химия 9 класс», слайдовая презентация.


Ход урока.

I.Повторение пройденного материала:

1. Индивидуальный опрос: работа у доски по карточкам


Карточка №1

Осуществить превращение и указать тип химической реакции

Na → Na2 O→ NaOH → Na2 SO4

NaCl

Карточка №2

Осуществить превращение и указать тип химической реакции


Cl 2HClNaCl

Cl 2O7 → HClO4

Карточка №3

Докажите, что выданное вам вещество гидроксид цинка относится к амфотерным основаниям. Напишите соответствующие уравнения реакций.




Карточка №4

Распознайте, в какой пробирке находится соляная кислота, а в какой гидроксид натрия. Напишите уравнение реакции нейтрализации между этими веществами.


Карточка №5

Решить задачу. Сколько граммов оксида цинка вступит в реакцию с 365г раствора 10% соляной кислоты.


2. Работа с классом (Беседа с сопровождением слайдовой презентации)

1.В чем заключалась первая попытка классификации химических элементов?

2.Почему разделение химических элементов на металлы и неметаллы является неточной и неполной?

3. Вспомните, какими свойствами обладают оксиды и гидроксиды переходных элементов?

4.С какими естественными семействами вы уже знакомы? Приведите примеры.

5.Что общего у элементов одного семейства и чем они отличаются?

6. Что общего и чем отличаются элементы различных семейств?

7.Что было накануне открытия Великого закона (сообщения учащихся)

3..Фрагмент электронного учебника «Химия 9 класс».

4.Слово учителя. Ученые – предшественники Д.И.Менделеева сделали многое для подготовки открытия периодического закона. Но ни один из них не решился и не сумел в полном объеме охватить совокупность физических и химических свойств. Они так и не увидели фундаментального закона природы.

Но все-таки русский ученый Д.И.Менделеев разгадал эту загадку, сформулировал этот закон. Открытию закона предшествовала длительная, напряженная работа в течение 15 лет с 1854 по1869год. А дальнейшему углублению было отдано ещё 25 лет, т.е. до конца жизни.


II.Изучение нового материала

17 февраля 1869год – дата открытия периодического закона. Более 140 лет этот закон остается самым важным законом химии, её фундаментом.

Д.И.Менделеев пришел к открытию закона в результате сопоставления свойств, относительных атомных масс элементов различных семейств, естественных семейств. Но он столкнулся с рядом трудностей: атомные массы некоторых элементов были определены неверно, открыто было всего 60 элементов, неполнота знаний вызывала недоразумение в классификации предшественников.

В отличие от всех Менделеев расположил элементы в порядке возрастания атомных масс, и обнаружил, что свойства меняются не монотонно, а периодически – т.е. сходные элементы встречаются через определенное число элементов. Эту закономерность он назвал законом периодичности.

Давайте попытаемся проникнуть в творческую лабораторию ученого, разобраться в том, как его мысли постепенно переходили к открытию (работа с карточками).

Давайте расположим наши карточки в порядке возрастания атомных масс. А как же расположил их Д.И.Менделеев?

А сейчас послушайте стихотворение о том, как сон Менделеева расставил все элементы по своим местам, и расположите карточки в данном порядке.

Санкт-Петербург, 1868 — 1869 г

Случилось в Петербурге это.

Профессор университета

писал учебник для студентов...

Задумался невольно он:

"Как рассказать про элементы?

Нельзя ли тут найти закон?»

Искали многие решенье.

но, проходя лишь полпути,

бросали. Мучило сомненье:

«А можно ли закон найти?»

Мир состоит из Элементов.

(В то время знали шестьдесят.)

А сколько их всего? На это

нельзя ответить наугад.

Но не гадал, а верил он:

«Тут должен, должен быть закон!»

Упрямо он искал решенье.

Был ТРУД, НАДЕЖДА И ТЕРПЕНЬЕ,

и ВЕРА в то, что он найдет!

Он так работал целый год.

Университетская квартира

Менделеева, 17 февраля 1869 г.

Но вот дела отложены,

расчеты прерываются.

С утра в поездку дальнюю

ученый собирается.

Все чемоданы собраны.

На козлах кучер мается:

«Поспеть бы надо к поезду,

а барин все копается!»

А барин одевается

и к двери направляется.

Он к двери на-прав-ля-ет-ся...

И вдруг!!!

шляпа брошена в углу!

Он бросается к столу

И строчит карандашом.

Наконец-то! Он нашел!

Он на чем попало пишет.

Ничего вокруг не слышит.

Наконец-то понял он.

в чем разгадка, в чем закон!

В любом труде, в любом творенье

необходимо вдохновенье.

и озарения момент

порой — важнейший Элемент! —

Из кабинета не выходит:

*Не упустить бы мысли той!»

Он элементы ставит в строй,

но все ж Таблица не выходит...

Тогда, усталостью сражен,

лег на диван и видит сон...

То кружились,

то мелькали.

то водили хоровод.

то взрывались,

то пылали.

то шипели,

то сверкали,

то в покое пребывали:

Алюминий, Натрий, Калий,

Фтор, Бериллий. Водород...

Перепутались все свойства

недалеко до беды.

Вдруг команда:

Стройся, войско!

Стали строиться в ряды.

Во втором ряду волненье:

все боятся окисленья.

Поглядите! —

злится Литий. —

Фтор — ужасный окислитель!

Я не встану в этот ряд!

Пусть другие здесь горят! —

И Бериллий

мрачно мыслит:

Кислород нас всех окислит!

И, простите за повтор:

как несносен этот Фтор! —

Бор

кивает головой.

но не рвется сразу в бой!

и Азот

не лезет в спор

Но зато взорвался Фтор:

Ах! Так мы для вас не пара,

Кислород!

Поддай им жару!

Окисляй!

За мной!

Вперед!

Стойте! —

крикнул Углерод.

Я и уголь,

И алмаз,

И за них я и за вас!

Я сражаться

не горю.

я вас лучше помирю!

Встану я посередине!

Третий ряд! Трубите сбор!

Натрий,

Магний,

Алюминий,

Кремний,

Фосфор,

Сера,

Хлор!

По порядку,

по закону

элементы встали в ряд.

И выходит, что в колонну

все похожие стоят,

Кремний

встал под Углеродом

Сера

схожа с Кислородом.

Алюминий

встал под Бор —


Учащимся предложено сделать вывод. В вертикальных рядах оказались сходные элементы: металл натрий похож на литий, неметалл хлор похож на фтор, а это и есть естественные семейства, обладающие сходными свойствами.

Учитель. Горизонтальные ряды получили название периоды. Запишите определение в рабочие тетради или словари.

Период – это ряд элементов, расположенный в порядке возрастания Ar, который начинается щелочным металлом, а заканчивается инертным газом.

Каждый химический элемент получил свой порядковый номер.

Найдите менделеевскую формулировку периодического закона и запишите ее в словарь. (Работа с учебником.)


III. Закрепление

1.Использование электронного учебника «Химия 9 класс».

2. Беседа с классом.

  1. Кто и когда открыл периодический закон?

  2. Что взял за основу классификации химических элементов Д.И.Менделеев?

  3. Почему закон назвали периодическим?

  4. Что такое период? Приведите примеры.


IV. Подведение итогов урока. Выставление оценок с комментариями.


V.Задание на дом. §35 упр. 4 с.107. Глава 11, с.58, лекционный материал.

Выбранный для просмотра документ 33 урок.doc

библиотека
материалов

28.12.2011г. 33 урок 11 класс

Тема урока «Периодический закон Д.И.Менделеева»

Цели:

    • На основании понятий о группах сходных элементов подвести учащихся к осознанному выводу периодического закона, обусловленного предшествующим развитием науки.

  • Ознакомить школьников с содержанием периодического закона, дать представление о вкладе Д.И.Менделеева в решение проблемы классификации химических элементов.

  • Сформировать умение учащихся выделять определенные закономерности в периодическом законе, применять их при объяснении фактического материала.

  • Продолжать развитие умений обобщать, анализировать, сравнивать, формулировать выводы.

  • Развивать коммуникативные умения в ходе групповой и коллективной работы, чувство товарищества, доброжелательности, требовательности к себе и к своему товарищу.

  • Развивать умение и совершенствовать применение компьютерных технологий при обучении химии.

Оборудование:

Портреты Д.И. Менделеева, таблица «Периодическая система химических элементов», карточки химических элементов.

Реактивы: растворы гидроксида натрия, соляной кислоты, гидроксида цинка,

Проектор, электронный учебник «Химия 9 класс», слайдовая презентация.

Ход урока.

I.Повторение пройденного материала:

1. Индивидуальный опрос: работа у доски по карточкам

Карточка №1

Осуществить превращение и указать тип химической реакции

Na → Na2 O→ NaOH → Na2 SO4

NaCl


Карточка №2

Осуществить превращение и указать тип химической реакции


Cl 2HClNaCl

Cl 2O7 → HClO4


Карточка №3

Докажите, что выданное вам вещество гидроксид цинка относится к амфотерным основаниям. Напишите соответствующие уравнения реакций.




Карточка №4

Распознайте, в какой пробирке находится соляная кислота, а в какой гидроксид натрия. Напишите уравнение реакции нейтрализации между этими веществами.


Карточка №5


Решить задачу. Сколько граммов оксида цинка вступит в реакцию с 365г раствора 10% соляной кислоты.


2. Работа с классом (Беседа с сопровождением слайдовой презентации)

1.В чем заключалась первая попытка классификации химических элементов?

2.Почему разделение химических элементов на металлы и неметаллы является неточной и неполной?

3. Вспомните, какими свойствами обладают оксиды и гидроксиды переходных элементов?

4.С какими естественными семействами вы уже знакомы? Приведите примеры.

5.Что общего у элементов одного семейства и чем они отличаются?

6. Что общего и чем отличаются элементы различных семейств?

7.Что было накануне открытия Великого закона (сообщения учащихся)

3..Фрагмент электронного учебника «Химия 9 класс».

4.Слово учителя. Ученые – предшественники Д.И.Менделеева сделали многое для подготовки открытия периодического закона. Но ни один из них не решился и не сумел в полном объеме охватить совокупность физических и химических свойств. Они так и не увидели фундаментального закона природы.

Но все-таки русский ученый Д.И.Менделеев разгадал эту загадку, сформулировал этот закон. Открытию закона предшествовала длительная, напряженная работа в течение 15 лет с 1854 по1869год. А дальнейшему углублению было отдано ещё 25 лет, т.е. до конца жизни.

II.Изучение нового материала

17 февраля 1869год – дата открытия периодического закона. Более 140 лет этот закон остается самым важным законом химии, её фундаментом.

Д.И.Менделеев пришел к открытию закона в результате сопоставления свойств, относительных атомных масс элементов различных семейств, естественных семейств. Но он столкнулся с рядом трудностей: атомные массы некоторых элементов были определены неверно, открыто было всего 60 элементов, неполнота знаний вызывала недоразумение в классификации предшественников.

В отличие от всех Менделеев расположил элементы в порядке возрастания атомных масс, и обнаружил, что свойства меняются не монотонно, а периодически – т.е. сходные элементы встречаются через определенное число элементов. Эту закономерность он назвал законом периодичности.

Давайте попытаемся проникнуть в творческую лабораторию ученого, разобраться в том, как его мысли постепенно переходили к открытию (работа с карточками).

Давайте расположим наши карточки в порядке возрастания атомных масс. А как же расположил их Д.И.Менделеев?

А сейчас послушайте стихотворение о том, как сон Менделеева расставил все элементы по своим местам, и расположите карточки в данном порядке.

Санкт-Петербург, 1868 — 1869 г

Случилось в Петербурге это.

Профессор университета

писал учебник для студентов...

Задумался невольно он:

"Как рассказать про элементы?

Нельзя ли тут найти закон?»

Искали многие решенье.

но, проходя лишь полпути,

бросали. Мучило сомненье:

«А можно ли закон найти?»

Мир состоит из Элементов.

(В то время знали шестьдесят.)

А сколько их всего? На это

нельзя ответить наугад.

Но не гадал, а верил он:

«Тут должен, должен быть закон!»

Упрямо он искал решенье.

Был ТРУД, НАДЕЖДА И ТЕРПЕНЬЕ,

и ВЕРА в то, что он найдет!

Он так работал целый год.

Университетская квартира

Менделеева, 17 февраля 1869 г.

Но вот дела отложены,

расчеты прерываются.

С утра в поездку дальнюю

ученый собирается.

Все чемоданы собраны.

На козлах кучер мается:

«Поспеть бы надо к поезду,

а барин все копается!»

А барин одевается

и к двери направляется.

Он к двери на-прав-ля-ет-ся...

И вдруг!!!

шляпа брошена в углу!

Он бросается к столу

И строчит карандашом.

Наконец-то! Он нашел!

Он на чем попало пишет.

Ничего вокруг не слышит.

Наконец-то понял он.

в чем разгадка, в чем закон!

В любом труде, в любом творенье

необходимо вдохновенье.

и озарения момент

порой — важнейший Элемент! —

Из кабинета не выходит:

*Не упустить бы мысли той!»

Он элементы ставит в строй,

но все ж Таблица не выходит...

Тогда, усталостью сражен,

лег на диван и видит сон...

То кружились,

то мелькали.

то водили хоровод.

то взрывались,

то пылали.

то шипели,

то сверкали,

то в покое пребывали:

Алюминий, Натрий, Калий,

Фтор, Бериллий. Водород...

Перепутались все свойства

недалеко до беды.

Вдруг команда:

Стройся, войско!

Стали строиться в ряды.

Во втором ряду волненье:

все боятся окисленья.

Поглядите! —

злится Литий. —

Фтор — ужасный окислитель!

Я не встану в этот ряд!

Пусть другие здесь горят! —

И Бериллий

мрачно мыслит:

Кислород нас всех окислит!

И, простите за повтор:

как несносен этот Фтор! —

Бор

кивает головой.

но не рвется сразу в бой!

и Азот

не лезет в спор

Но зато взорвался Фтор:

Ах! Так мы для вас не пара,

Кислород!

Поддай им жару!

Окисляй!

За мной!

Вперед!

Стойте! —

крикнул Углерод.

Я и уголь,

И алмаз,

И за них я и за вас!

Я сражаться

не горю.

я вас лучше помирю!

Встану я посередине!

Третий ряд! Трубите сбор!

Натрий,

Магний,

Алюминий,

Кремний,

Фосфор,

Сера,

Хлор!

По порядку,

по закону

элементы встали в ряд.

И выходит, что в колонну

все похожие стоят,

Кремний

встал под Углеродом

Сера

схожа с Кислородом.

Алюминий

встал под Бор —


Учащимся предложено сделать вывод. В вертикальных рядах оказались сходные элементы: металл натрий похож на литий, неметалл хлор похож на фтор, а это и есть естественные семейства, обладающие сходными свойствами.

Учитель. Горизонтальные ряды получили название периоды. Запишите определение в рабочие тетради или словари.

Период – это ряд элементов, расположенный в порядке возрастания Ar, который начинается щелочным металлом, а заканчивается инертным газом.

Каждый химический элемент получил свой порядковый номер.

Найдите менделеевскую формулировку периодического закона и запишите ее в словарь. (Работа с учебником.)

III. Закрепление

1.Использование электронного учебника «Химия 9 класс».

2. Беседа с классом.

  1. Кто и когда открыл периодический закон?

  2. Что взял за основу классификации химических элементов Д.И.Менделеев?

  3. Почему закон назвали периодическим?

  4. Что такое период? Приведите примеры

IV. Подведение итогов урока. Выставление оценок с комментариями.

V.Задание на дом. §35 упр. 4 с.107.

Подготовить к последующим урокам презентации или сообщение о жизни и деятельности Д.И. Менделеева, открытии им периодического закона.

«Будут появляться и умирать новые теории, блестящие обобщения, будут сменять наши устаревшие понятия, величайшие открытия будут сводить на нет наши прошлые и открывать невиданные по широте и новизне горизонты-все это будет приходить и уходить, но периодическому закону Менделеева будет всегда жить и развиваться и совершенствоваться» А.Е. Феруман .


Выбранный для просмотра документ 34 урок.doc

библиотека
материалов

10.01.2012г. 34 урок 11 класс

Тема урока: Строение электронных оболочек атомов.

Цель урока:

  • Рассмотреть модель строения атома.

  • Ввести понятия «электронное облако», «электронная орбиталь, «движение без траектории».

  • Рассмотреть модель энергетических состояний атома.

Задачи урока: Научиться составлять электронные формулы атомов, определять элементы по их электронным формулам, определять состав атома.


Ход урока

I. Организационный момент. Проверка домашнего задания.


Опрос, проверка домашнего задания. Сообщение результатов проверки тестов прошлой темы «Строение атома. Состав ядра». Учащиеся выставляют оценку в «Лист учета».

  1. Вспомните определение атома.

  2. Назовите элементарные частицы, образующие атом, охарактеризуйте их заряд и массу, напишите обозначения частиц.

  3. 4. Предложил название «электрон»
    1) Стони 2) Томпсон

    3) Беккерель 4) Резерфорд

    5. Предложил планетарную модель атома
    1) Стони 2) Томпсон

    3)Беккерель 4) Резёрфорд

    6. Число электронов в атоме натрия равно
    1)23 2)12 3)34 4)11

    7. Число нейтронов в атоме 39К равно
    1)39 2)58 3)26 4)20

    8. Атомы какого химического элемента имеют в своем составе 5 протонов, 6 нейтронов, 5 электронов? Выберите правильный
    ответ:

    а) углерода, б) натрия, в) бора, г) неона.

    9. Расскажите, как вы определяете число протонов, электронов и нейтронов в атоме.


    Какие элементарные частицы образуют ядро атома? Каков заряд ядра? От чего он зависит Докажите, что атом — электронейтральная система.

II. Объяснение нового материала. Учитель: На предыдущих уроках мы выяснили, что атом состоит из положительно заряженного ядра и движущихся вокруг него электронов.

В начале ХХв. была принята планетарная модель строения атома, согласно которой вокруг ядра движутся электроны, как планеты вокруг солнца. Следовательно, в атоме есть траектории, по которым движется электрон. Однако дальнейшие исследования показали, что в атоме не существует траекторий движения электронов. Движение без траектории означает, что мы не знаем, как электрон движется в атоме, но можем установить область, где чаще всего встречается электрон. Это уже не орбита, а орбиталь. Двигаясь вокруг атома, электроны образуют в совокупности его электронную оболочку.

Давайте выясним, как движутся электроны вокруг ядра? Беспорядочно или в определенном порядке? Исследования Нильса Бора — основоположника современной атомной физики, а также ряда других ученых позволили сделать вывод: электроны в атомах располагаются определенными слоями — оболочками и в определенном порядке. Электроны в атоме различаются определенной энергией, и, как показывают опыты, одни притягиваются к ядру сильнее, другие слабее. Объясняется это удаленностью электронов от ядра. Чем ближе электроны к ядру, тем больше связь их с ядром, но меньше запас энергии. По мере удаления от ядра атома сила притяжения электрона к ядру уменьшается, а запас энергии увеличивается. Так образуются электронные слои в электронной оболочке атома. Каждый слой состоит из электронов с близкими значениями энергии, поэтому слои электронов называют энергетическими уровнями. Энергия электронов в атоме и энергетический уровень определяется главным квантовым числом n и принимает целочисленные значения 1, 2, 3, 4…Чем больше значение n, тем больше энергия электрона в атоме. Максимальное число электронов, которое может находиться на том или ином энергетическом уровне, определяется по формуле:

N = 2n2

Где N- максимальное число электронов на уровне;

n – номер энергетического уровня.

Установлено, что на первой оболочке располагается не более двух электронов, на второй — не более восьми, на третьей — не более 18, на четвертой — не более 32. Заполнение более далеких оболочек мы рассматривать не будем. Известно, что на внешнем энергетическом уровне может находиться не более восьми электронов, его называют завершенным. Электронные слои, не содержащие максимального числа электронов, называют незавершенными.

Число электронов на внешнем энергетическом уровне электронной оболочки атома равно номеру группы для химических элементов главных подгрупп.

Как ранее было сказано, электрон движется не по орбите, а по орбитали и не имеет траектории.

Пространство вокруг ядра, где наиболее вероятно нахождение данного электрона, называется орбиталью этого электрона, или электронным облаком.

Орбитали, или подуровни, как их еще называют, могут иметь разную форму, и их количество соответствует номеру уровня, но не превышает четырех. Первый энергетический уровень имеет один подуровень (s), второй- два (s,p), третий – три (s,p,d) и т.д. Электроны разных подуровней одного и того же уровня имеют разную форму

электронного облака: сферическую (s), гантелеобразную (p) и более сложную конфигурацию. Сферическую атомную орбиталь ученые договорились называть s-орбиталью. Она самая устойчивая и располагается довольно близко к ядру.

 hello_html_5e5e4c12.png

S- орбиталь

Чем больше энергия электрона в атоме, тем быстрее он вращается, тем сильнее вытягивается область его пребывания, и наконец, превращается в гантелеобразную p-орбиталь:

hello_html_64876674.png

hello_html_4bc64944.png



Электронное облако такой формы может занимать в атоме три положения вдоль осей координат пространства x, y и z. Это легко объяснимо: ведь все электроны заряжены отрицательно, поэтому электронные облака взаимно отталкиваются и стремятся разместиться как можно дальше друг от друга.

hello_html_m6f306695.png

Три p – орбитали

Итак, p-орбиталей может быть три. Энергия их, конечно, одинакова, а расположение в пространстве - разное.Составить схему последовательного заполнения электронами энергетических уровней.


hello_html_5951fc3b.gifhello_html_5951fc3b.gifhello_html_5951fc3b.gif2 е 8 е 18 е

hello_html_70629089.gifhello_html_70629089.gifhello_html_70629089.gif

n=1 n=2 n=3

hello_html_5b970866.gifhello_html_5b970866.gifhello_html_5b970866.gifhello_html_5b970866.gifhello_html_5b970866.gifhello_html_5b970866.gif





S S P S P d

hello_html_5951fc3b.gifhello_html_5951fc3b.gifhello_html_5951fc3b.gifhello_html_5951fc3b.gifhello_html_5951fc3b.gifhello_html_5951fc3b.gif2 е 2 е 6 е 2 е 6 е 10 е


Теперь мы можем составить схему строения электронных оболочек атомов:

  1. Определяем общее число электронов на оболочке по порядковому номеру элемента.

  2. Определяем число энергетических уровней в электронной оболочке. Их число равно номеру периода в таблице Д. И. Менделеева, в котором находится элемент.

  3. Определяем число электронов на каждом энергетическом уровне.

  4. Используя для обозначения уровня арабские цифры и обозначая орбитали буквами s и p, а число электронов данной орбитали арабской цифрой вверху справа над буквой, изображаем строение атомов более полными электронными формулами. Ученые условились обозначать каждую атомную орбиталь квантовой ячейкой - квадратиком на энергетической диаграмме:

Н а s-подуровне может находиться одна атомная орбиталь hello_html_487437e4.png


hello_html_d99e4fd.png

а на p-подуровне их может быть уже три -

(в соответствии с тремя осями координат):

Орбиталей d- и f-подуровня в атоме может быть уже пять и семь соответственно:

hello_html_2be89be9.pnghello_html_m307b3078.png

Пример:

Ядро атома водорода имеет заряд +1, поэтому вокруг его ядра движется только один электрон на единственном энергетическом уровне. Запишем электронную конфигурацию атома водорода (слайд №3).


hello_html_7b910cd3.png


Элемент № 3- литий. Ядро лития имеет заряд +3,следовательно, в атоме лития три электрона. Два из них находятся на первом энергетическом уровне, а третий электрон начинает заполнять второй энергетический уровень. Сначала заполняется s-орбиталь первого уровня, потом s-орбиталь второго уровня (слайд №5).


hello_html_m4bb8ed7f.png


III. Закрепление нового материала.


Задание для класса:

1. Изобразите строение атомов следующих элементов:

а) азота (слайд №9).

б) фосфора

в) магния

2. Сравните строение атомов

а) бора и фтора (слайд №7,11).

б) кислорода и серы(слайд №10).

3. По данным о распределении валентных электронов найдите элемент:

а) 2s1

б) 2s22p4

в) 3s23p6

г) 3d104s1

д) 4s24p3

е) 4s24p5

ж) 3s23p4


IV. Итоги урока.

Давайте подведем итоги урока. Что мы сегодня узнали нового?

  1. Электрон не имеет траектории и движение его происходит по орбитали.

  2. По схеме последовательного заполнения электронами энергетических уровней научились составлять электронные формулы элементов.

  3. Научились по электронным формулам определять химический элемент.


V. Домашнее задание: Глава 11, с.58, лекционный материал. Вопросы и упражнения, § 1. Вопросы и упражнения 1-5 на стр. 70.



Выбранный для просмотра документ 35 урок.doc

библиотека
материалов


21.01.2014г. 35 урок 11 класс

Урок на тему: Электронное строение атомов. Особенности размещения электронов по орбиталям в атомах малых и больших периодов. Состояние электронов в атоме, s-, p-, d-, f- элементы.


Цели урока: На основе межпредметных связей с физикой повторить доказательства сложного строения атома, модели, отражающие такое строение, строение атомного ядра и характеристику элементарных частиц (протонов, нейтронов и электронов). Рассмотреть на новом, боле высоком теоретическом уровне понятия «изотопы» и три формы существования химического элемента.

Показать дуализм электронов, равно как и других объектов микромира. Рассмотреть квантовые характеристики электронов на основе четырех квантовых чисел и основные закономерности заполнения электронами атомных орбиталей.


Ход урока.

I Орг.момент

- требования к учащимся при изучении курса химии 11 класса;

- вводный инструктаж по технике безопасности;

- знакомство с учебником;

- запись темы урока.


II Основная часть – лекция с элементами беседы. Строение атома.


  1. Развитие представлений о строении атома.

Само понятие «атом» пришло к нам из Древней Греции и в переводе с греческого обозначает «неделимый». Обладая определенным багажом знаний из курсов физики и химии, каждый из вас может с уверенностью сказать, что слово «неделимый» не может быть применено к атому, поскольку со временем появились доказательства сложности строения атома. Вспомнить, какие? (открытие рентгеновских и катодных лучей, явление радиоактивности, фотоэффекта, электролиза и др.) Как шло развитие представлений о сложности строения атома, можно проследить по схеме на с. 4 (Схема 1).

Знакомство с моделями Дж.Томсона «Пудинг с изюмом» планетарной Э.Резерфорда (Рис. 1 с. 3), квантовой (квант – порция энергии) Н.Бора (постулат – исходное положение).

Модели Томсона, Резерфорда и Бора в настоящее время представляют лишь исторический интерес, так как внутренняя противоречивость и ограниченность этих моделей заставили вскоре отказаться от них.

Нельзя автоматически переносить законы классической физики (например, таких ее разделов, как электродинамика и механика), справедливые для сравнительно больших тел, составляющих макромир, на ничтожно малые объекты – атомы, ионы, молекулы, электроны, протоны, нейтроны, фотоны, - образующие свой особый микромир. Задача описания свойств и поведения объектов микромира была решена только в ХХ веке после создания квантовой механики. Итак, современные представления о строении атома основываются на положениях квантовой механики, в 1932 году была разработана так называемая протонно-нейтронная теория ядра.


  1. Строение атомного ядра.

Что же представляет собой атом с точки зрения современных представлений? Прочитать определение с 5,, рассмотреть Рис. 2 с. 5.

- Какие частицы входят в состав ядра?

- Какое общее название они имеют?

- Как определить число протонов и нейтронов в ядре на основании положения химического элемента в ПС Д.И.Менделеева?

ПВ – Что следует ожидать, если в атомном ядре изменить число протонов?

- А нейтронов?

Разновидности атомов одного и того же химического элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но разное массовое число, называются изотопами. (Записать).

Составление схемы на доске и в тетради.


hello_html_7b4461f4.gifhello_html_m177f2c05.gifhello_html_m51a96ce2.gifhello_html_m3764e8e8.gifhello_html_7b4461f4.gifhello_html_7b4461f4.gif Калий Аргон Хлор


39 40 39 40 35 37

К К Ar Ar Cl Cl

19 19 18 18 17 17


Сравнение состава атомных ядер элементов.

Вывод: свойства изотопов одного и того же элемента одинаковы, потому что их атомные ядра содержат одинаковое число протонов, т.е. одинаковый заряд ядра, хотя их относительная атомная масса разная, так как они содержат разное число нейтронов.

Отсюда

Химический элемент – это вид атомов с одинаковым положительным зарядом ядра. (Записать).


Проблемная ситуация. 1 2 3

Рассмотреть изотопы атома водорода: 1H (протий) 1D (дейтерий) 1T (тритий). Свойства данных изотопов очень разнятся в зависимости от числа нейтронов, содержащихся в атомных ядрах этого элемента, т.е. от их относительной атомной массы.

ПВ. Почему так похожи, идентичны по свойствам, изотопы хлора, аргона или калия, и так отличаются по свойствам изотопы водорода, которым даже присвоены собственные названия и химические знаки?

(Изменение массового числа у названных трех элементов незначительно, оно имеет долевое значение, тогда как изменение относительной атомной массы у изотопов водорода весьма существенно – в кратное значение раз).

Подтвердить различия свойств изотопов воды на примере свойств легкой и тяжелой воды (атомная масса 18 и 20, температура кипения 100 и 101,4, температура плавления 0 и 3,8, плотность 1 и 1,1, действие на живые организмы: жизненно необходима и замедляет биологические процессы).


  1. Формы существования химического элемента.

Вспомнить с 8 класса: свободные атомы, простые и сложные вещества. Пример способов существования химического элемента водорода.

hello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_71c0dfad.gifhello_html_m381f6ce8.gifhello_html_m381f6ce8.gif

hello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gif

hello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_71c0dfad.gifhello_html_71c0dfad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gifhello_html_381f19ad.gif





а б в

а – атомы водорода; б – молекулы водорода; в – атомы водорода в молекулах воды.

Обобщение по теме «Строение атома».

Число протонов определяет величину положительного заряда ядра, что является важнейшей характеристикой атома, так как от него зависит число электронов в электронейтральном атоме. В свою очередь, химические свойства атомов зависят от числа и расположения электронов в них. Поэтому заряд атомного ядра в конечном итоге определяет химические свойства элемента и его положение в Периодической системе, т.е. равен его порядковому номеру определяющее значение заряда атомного ядра на свойства элемента доказывает существование:

- изотопов («равное место»);

- изобар («равная тяжесть») – атомов различных химических элементов с одинаковой атомной массой (например, изотопы аргона, калия, кальция с относительной атомной массой 40);

- изотонов («равное давление») – атомов различных химических элементов с одинаковым числом нейтронов (например, изотопы ксенона-130, бария-138, лантана-139 и церия-140, содержащие по 82 нейтрона).


III Основная часть – лекция с элементами беседы. Состояние электронов в атоме.


  1. Электрон – частица-волна.

Научно доказано, что все объекты микромира обладают дуализмом. Дуализм – двойственность. Еще в начале 20 века Планк и Эйнштейн доказали, что лучистая энергия испускается и поглощается не непрерывно, а отдельными порциями – квантами. Квант света получил название фотон. Фотон ведет себя и как частица, и как волна. Как частица фотон взаимодействует с электроном металла, со светочувствительным слоем фотопластинки и т.д. Как волна фотон проявляет способность к интерференции (наложению волн) и дифракции (огибанию препятствий). Таким образом, квантовая теория света ввела понятие о двойственной природе света, о корпускулярно-волновом дуализме свете (корпускула – частица). В 1924 году французский физик Луи де Бройль высказал предположение о том, что волновые свойства присущи всем материальным объектам. Двойственная природа элементарных частиц – это частное проявление общего свойства материи.

Записать: Электрон обладает дуализмом (дуализм – двойственность), т.е. электрон – это частица-волна.

Подобно тому, как быстро движущаяся иголка швейной машинки, пронзая ткань, вышивает на ней узор, так неизмеримо быстрее движущийся в пространстве вокруг атомного ядра электрон «вышивает», только не плоский, а объемный рисунок электронного облака. Часть электронного облака, где вероятность нахождения электрона максимальна, называется атомной орбиталью.


  1. Волновая природа электрона и атомные орбитали.

Ядра атомов, в которых сосредоточена почти вся их масса, создают вокруг себя мощное электромагнитное поле, в котором определенным образом располагаются электроны.

Поскольку ранее мы говорили о том, что химические свойства элемента зависят от числа и расположения электронов в нем, изучение химии как науки, объясняющей процессы превращения одних веществ в другие, начинается с изучения строения электронных оболочек атомов.

Записать. Совокупность всех электронов, расположенных в околоядерном пространстве атома, называется электронной оболочкой. Электронная оболочка атома состоит из электронных слоев, или энергетических уровней, число энергетических уровней равно номеру периода, в котором находится химический элемент, и, следовательно, может принимать значения от 1 до 7.

Каждый энергетический уровень состоит из подуровней:

  • 1-й энергетический уровень состоит из одного s-подуровня (обозначение подуровней зависит от формы электронного облака – Рис. 3 учебника);

  • 2-й энергетический уровень состоит из двух подуровней: s и p;

  • 3-й энергетический уровень состоит из трех подуровней:s, p и d;

  • 4-й энергетический уровень состоит из четырех подуровней: s, p, d и f.

Можно заметить, что число подуровней на каждом энергетическом уровне равно номеру энергетического уровня.

Каждый подуровень содержит определенное число атомных орбиталей (энергетических ячеек).

  • shello_html_m1d69e9d6.gif-подуровень – одну s-орбиталь ;

  • рhello_html_m1d69e9d6.gifhello_html_m1d69e9d6.gifhello_html_m1d69e9d6.gif-подуровень – три р-орбитали ;

  • dhello_html_m1d69e9d6.gifhello_html_m1d69e9d6.gifhello_html_m1d69e9d6.gifhello_html_m1d69e9d6.gifhello_html_m1d69e9d6.gif –подуровень – пять d-орбиталей ;

  • fhello_html_m1d69e9d6.gifhello_html_m1d69e9d6.gifhello_html_m1d69e9d6.gifhello_html_m1d69e9d6.gifhello_html_m1d69e9d6.gifhello_html_m1d69e9d6.gifhello_html_m1d69e9d6.gif –подуровень – семь f-орбиталей .




Максимальное число электронов на энергетическом уровне определяется формулой 2п2, где п – номер энергетического уровня.

Рассчитать число максимально возможных электронов на каждом энергетическом уровне «, 8, 18, 32). Обобщающая схема.




hello_html_1f87924b.gifhello_html_1f87924b.gifhello_html_7613b96d.gif 2 s 2 2 s

I 6 p

hello_html_1f87924b.gifhello_html_1f87924b.gifhello_html_1f87924b.gifhello_html_mfab638f.gifhello_html_2ac76c14.gifhello_html_m2e1e0b5.gifhello_html_m6330df05.gif2 s 10 d 32 IV

Ihello_html_1f87924b.gifhello_html_1f87924b.gifhello_html_m4588d405.gifI 6 p 8 14 f


hello_html_1f87924b.gifhello_html_2fe9eefb.gif2 s

Ihello_html_1f87924b.gifII 6 p 18

hello_html_78eef194.gifhello_html_1b8386ed.gif 10 d

hello_html_1f87924b.gif


Электроны в границах каждого подуровня размещаются сначала по одному на каждой орбитали (энергетической ячейке), имея при этом одинаковые значения спинов, а лишь затем попарно, но уже с антипараллельными спинами.

Вспомните ситуацию из жизни: люди, садящиеся в свободный автобус или троллейбус, сначала занимают свободные места, располагаясь в креслах по одному, а затем, когда во всех креслах будет сидеть по одному пассажиру, подсаживаются к кому-либо. При этом в первую очередь занимаются кресла, которые направлены по ходу движения транспортного средства, а лишь потом те, которые обращены назад или сбоку. (Электрон занимает положение, наиболее выгодное для него с энергетической точки зрения).

hello_html_m5ce18ff4.gifКаждая орбиталь может быть заполнена не более, чем двумя электронами, но обязательно имеющими антипараллельные спины.


hello_html_m65cb5fff.gifhello_html_14b7ff16.gif


hello_html_14b7ff16.gifhello_html_14b7ff16.gifhello_html_bf2c3ea.gif







IV. Домашнее задание: Глава 11, § 1. Вопросы и упражнения. 1-5 на стр. 70. параграф 1 с 3-8 )до электронной конфигурации атомов), пользуясь записями в тетради и текстом параграфа устно ответить на вопросы 1-6 с 12.


Выбранный для просмотра документ 36 урок.doc

библиотека
материалов

30 урок 11 класс

Урок на тему: Положение водорода, лантаноидов, актиноидов и искусственно полученных элементов в таблице Менделеева.

Цель: рассмотрение свойств водорода как химического элемента и простого вещества.

Задачи: Образовательные: рассмотреть положение водорода в Периодической системе;

изучить физические, химические свойства, способы получения и применение водорода.

Развивающие: развивать умения выделять главное, обобщать, анализировать, сравнивать, наблюдать.

Воспитательные: воспитывать умение работать в коллективе, воспитывать умение оценивать свои знания; прививать интерес к предмету химия, к процессам, происходящим в окружающем мире.

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Методы: поисковая деятельность, проблемные вопросы.

Форма организации учебной деятельности: групповая деятельность

Приемы деятельности учителя: выступает в роли координатора в процессе усвоения нового материала, ведет беседу, совместно с учащимися ставит и обсуждает проблемные вопросы.

Приемы деятельности учащихся

участвуют в беседе, выполняют необходимые задания, работают в группе, анализируют, сравнивают, делают выводы, оценивают себя.

Планируемые результаты:

расширение знаний о водороде как химическом элементе и простом веществе.

1. Организационный момент

2. Целеполагание и мотивация. Сегодня у нас необычный урок. Урок-поиск.

Доводы, до которых человек додумывается сам,

Обычно убеждают его больше, нежели те,

Которые пришли в голову другим.

Б. Паскаль

Придерживаясь высказывания Паскаля, проведем мы сегодня урок, на котором многое вы усвоите в ходе собственных исследований, решений и выводов. И начнем мы его нетрадиционно. Посмотрите, на доске отсутствует запись темы урока. И это не случайно, т.к. тему вы сегодня назовете сами.

У вас у всех на столах лежат информационные и инструктивные карточки. Просмотрите содержание этих листочков и скажите, что мы будем изучать на этом уроке? (Правильно. Тема сегодняшнего урока-«Водород»). Цель нашего урока - изучить свойства водорода. Как достичь этой цели? Изучив историю открытия, распространенность элемента, положение элемента в периодической системе, получение, свойства простого вещества и применение. Как видите, нам предстоит очень большая работа. Чтобы нам успеть со всем этим справиться, я разделила вас на группы. Каждая группа будет выполнять определенную работу. Обобщать итоги работы каждой группы будем в виде общей таблицы, в которую будем заносить ответы на ваших карточках с заданиями. Посмотрите на схему в своей инструктивной карточке. Она вам показывает, какие знания вы должны получить о водороде, с чем познакомиться и что узнать. Работать мы будем по группам с использованием инструктивной карты. Та группа, которая в процессе работы будет наиболее активной, убедительной в конце урока получит оценку. Кроме этого оценку можно получить и индивидуально. Сейчас вы приступаете к самостоятельной работе с вашим информационным материалом. На эту работу я даю вам 15 минут. Вы должны изучить предложенную вам информацию и ответить на вопросы. После того, как вы ответите на вопросы, вы будете знакомить нас с ответами.

3. Работа по кейс-технологии. Кейс №1 (группа №1): иХарактеристика элемента водорода по его положению в таблице Менделеева: Характеризуя водород по положению в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, следует обратить внимание на особенности строения атома водорода — самого простейшего из химических элементов (состоит из ядра, представляющего собой один протон, и одного электрона. В ядре атома водорода нейтронов нет).

Наиболее распространенная степень окисления водорода +1(H2O, CH4-метан, H2S-сероводород). В соединениях с металлами водород проявляет степень окисления, равную -1(NaH, CaH2-гидриды металлов).

Молекула водорода двухатомная, связь ковалентная неполярная. Схема образования молекулы водорода: H:H или H-H. Водород — газ без цвета и запаха, плохо растворим в воде, в 14,5 раз легче воздуха.

Так же как и у щелочных металлов (Li, Na, К и др.), у Н на внешнем электронном слое один электрон, с другой стороны, так же как и элементам VII группы, водороду не хватает одного электрона до его завершения (поэтому водород расположен одновременно и в I, и в VII группе. Водород — самый распространенный элемент во Вселенной. На Земле водород содержится в воде, природном газе, нефти.

История. Выделение горючего газа при взаимодействии кислот и металлов наблюдали в XVI и XVII веках на заре становления химии как науки. Прямо указывал на выделение его и М. В. Ломоносов, но уже определённо сознавая, что это не флогистон. Английский физик и химик Г. Кавендиш в 1766 году исследовал этот газ и назвал его «горючим воздухом». При сжигании «горючий воздух» давал воду, но приверженность Кавендиша теории флогистона помешала ему сделать правильные выводы. Французский химик А. Лавуазье совместно с инженером Ж. Менье, используя специальные газометры, в 1783 г. осуществил синтез воды, а затем и её анализ, разложив водяной пар раскалённым железом. Таким образом он установил, что «горючий воздух» входит в состав воды и может быть из неё получен.


Происхождение названия. Лавуазье дал водороду название hydrogène (от др.-греч. ὕδωρ — «вода» и γενναω — «рождаю») — «рождающий воду». Русское наименование «водород» предложил химик М. Ф. Соловьев в 1824 году — по аналогии с ломоносовским «кислородом».

Распространённость во Вселенной. Водород — самый распространённый элемент во Вселенной. На его долю приходится около 92 % всех атомов (8 % составляют атомы гелия, доля всех остальных вместе взятых элементов — менее 0,1 %). Таким образом, водород — основная составная часть звёзд и межзвёздного газа. В условиях звёздных температур (например, температура поверхности Солнца ~ 6000 °C) водород существует в виде плазмы, в межзвёздном пространстве этот элемент существует в виде отдельных молекул, атомов и ионов и может образовывать молекулярные облака, значительно различающиеся по размерам, плотности и температуре.

Земная кора и живые организмы. Массовая доля водорода в земной коре составляет 1 % — это десятый по распространённости элемент. Однако его роль в природе определяется не массой, а числом атомов, доля которых среди остальных элементов составляет 17 % (второе место после кислорода, доля атомов которого равна ~ 52 %). Поэтому значение водорода в химических процессах, происходящих на Земле, почти так же велико, как и кислорода. В отличие от кислорода, существующего на Земле и в связанном, и в свободном состояниях, практически весь водород на Земле находится в виде соединений; лишь в очень незначительном количестве водород в виде простого вещества содержится в атмосфере (0,00005 % по объёму). Водород входит в состав практически всех органических веществ и присутствует во всех живых клетках. В живых клетках по числу атомов на водород приходится почти 50 %.

Геохимия водорода. На Земле содержание водорода понижено по сравнению с Солнцем, гигантскими планетами и первичными метеоритами, из чего следует, что во время образования Земля была значительно дегазирована и водород вместе с другими летучими элементами покинул планету во время аккреции или вскоре после неё. Свободный водород H2 относительно редко встречается в земных газах, но в виде воды он принимает исключительно важное участие в геохимических процессах. В состав минералов водород может входить в виде иона аммония, гидроксид-иона и кристаллической воды.

В атмосфере водород непрерывно образуется в результате разложения воды солнечным излучением. Имея малую массу, молекулы водорода обладают высокой скоростью диффузионного движения (она близка ко второй космической скорости) и, попадая в верхние слои атмосферы, могут улететь в космическое пространство.

Кейс №2(группа №2). Физические свойства. Водород — самый лёгкий газ, он легче воздуха в 14,5 раз. Очевидно, что чем меньше масса молекул, тем выше их скорость при одной и той же температуре. Как самые лёгкие, молекулы водорода движутся быстрее молекул любого другого газа и тем самым быстрее могут передавать теплоту от одного тела к другому. Отсюда следует, что водород обладает самой высокой теплопроводностью среди газообразных веществ. Его теплопроводность примерно в семь раз выше теплопроводности воздуха. Молекула водорода двухатомна — Н2. При нормальных условиях — это газ без цвета, запаха и вкуса. Плотность 0,08987 г/л (н.у.), температура кипения −252,76 °C, удельная теплота сгорания 120.9·106 Дж/кг, малорастворим в воде — 18,8 мл/л. Водород хорошо растворим во многих металлах (Ni, Pt, Pd и др.), особенно в палладии (850 объёмов на 1 объём Pd). С растворимостью водорода в металлах связана его способность диффундировать через них; диффузия через углеродистый сплав (например, сталь) иногда сопровождается разрушением сплава вследствие взаимодействия водорода с углеродом (так называемая декарбонизация). Практически не растворим в серебре.

Изотопы. Водород встречается в виде трёх изотопов, которые имеют индивидуальные названия: 1H — протий (Н), 2Н — дейтерий (D), 3Н — тритий (радиоактивный) (T). Протий и дейтерий являются стабильными изотопами с массовыми числами 1 и 2. Содержание их в природе соответственно составляет 99,9885 ± 0,0070 % и 0,0115 ± 0,0070 %. Это соотношение может незначительно меняться в зависимости от источника и способа получения водорода. Изотоп водорода 3Н (тритий) нестабилен. Его период полураспада составляет 12,32 лет. Тритий содержится в природе в очень малых количествах. Природный водород состоит из молекул H2 и HD (дейтероводород) в соотношении 3200:1. Содержание чистого дейтерийного водорода D2 ещё меньше. Из всех изотопов химических элементов физические и химические свойства изотопов водорода отличаются друг от друга наиболее сильно. Это связано с наибольшим относительным изменением масс атомов. .

Особенности обращения. Водород при смеси с воздухом образует взрывоопасную смесь — так называемый гремучий газ. Наибольшую взрывоопасность этот газ имеет при объёмном отношении водорода и кислорода 2:1, или водорода и воздуха приближённо 2:5, так как в воздухе кислорода содержится примерно 21 %. Также водород пожароопасен. Жидкий водород при попадании на кожу может вызвать сильное обморожение.

Химические свойства. Молекулы водорода Н2 довольно прочны, и для того, чтобы водород мог вступить в реакцию, должна быть затрачена большая энергия: Н2 = 2Н − 432 кДж

Поэтому при обычных температурах водород реагирует только с очень активными металлами, например с кальцием, образуя гидрид кальция: Ca + Н2 = СаН2

и с единственным неметаллом — фтором, образуя фтороводород: F2 + H2 = 2HF

С большинством же металлов и неметаллов водород реагирует при повышенной температуре или при другом воздействии, например при освещении: О2 + 2Н2 = 2Н2О

Он может «отнимать» кислород от некоторых оксидов, например: CuO + Н2 = Cu + Н2O

Записанное уравнение отражает восстановительные свойства водорода. N2 + 3H2→ 2NH3

С галогенами образует галогеноводороды: F2 + H2 → 2HF, реакция протекает со взрывом в темноте и при любой температуре, Cl2 + H2 → 2HCl, реакция протекает со взрывом, только на свету.

С сажей взаимодействует при сильном нагревании: C + 2H2 → CH4

Взаимодействие со щелочными и щёлочноземельными металлами. При взаимодействии с активными металлами водород образует гидриды: 2Na + H2 → 2NaH Ca + H2 → CaH2 Mg + H2 → MgH2

Гидриды — солеобразные, твёрдые вещества, легко гидролизуются: CaH2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2

Взаимодействие с оксидами металлов. Оксиды восстанавливаются до металлов: CuO + H2 → Cu + H2O

Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O WO3 + 3H2 → W + 3H2O

Кейс №3. Получение. Промышленные способы получения простых веществ зависят от того, в каком виде соответствующий элемент находится в природе, то есть что может быть сырьём для его получения. Так, кислород, имеющийся в свободном состоянии, получают физическим способом — выделением из жидкого воздуха. Водород же практически весь находится в виде соединений, поэтому для его получения применяют химические методы. В частности, могут быть использованы реакции разложения. Одним из способов получения водорода служит реакция разложения воды электрическим током.

Основной промышленный способ получения водорода — реакция с водой метана, который входит в состав природного газа. Она проводится при высокой температуре (легко убедиться, что при пропускании метана даже через кипящую воду никакой реакции не происходит):

СН4 + 2Н2O = CO2↑ + 4Н2 −165 кДж

В лаборатории для получения простых веществ используют не обязательно природное сырьё, а выбирают те исходные вещества, из которых легче выделить необходимое вещество. Например, в лаборатории кислород не получают из воздуха. Это же относится и к получению водорода. Один из лабораторных способов получения водорода, который иногда применяется и в промышленности, — разложение воды электротоком. Обычно в лаборатории водород получают взаимодействием цинка с соляной кислотой.

В промышленности. 1.Электролиз водных растворов солей: 2NaCl + 2H2OH2↑ + 2NaOH + Cl2

2.Пропускание паров воды над раскаленным коксом при температуре около 1000°C:

H2O + C ⇄ H2↑ + CO↑

3.Из природного газа: Конверсия с водяным паром: CH4 + H2O ⇄ CO↑ + 3H2↑ (1000 °C)

Каталитическое окисление кислородом: 2CH4 + O2 ⇄ 2CO↑ + 4H2↑

4. Крекинг и риформинг углеводородов в процессе переработки нефти. В лаборатории: 1.Действие разбавленных кислот на металлы. Для проведения такой реакции чаще всего используют цинк и разбавленную соляную кислоту: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

2.Взаимодействие кальция с водой: Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2

3.Гидролиз гидридов: NaH + H2O → NaOH + H2

4.Действие щелочей на цинк или алюминий: 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2

Zn + 2KOH + 2H2O → K2[Zn(OH)4] + H2

5.С помощью электролиза. При электролизе водных растворов щелочей или кислот на катоде происходит выделение водорода.

Применение. Атомарный водород используется для атомно-водородной сварки. Химическая промышленность: При производстве аммиака, метанола, мыла и пластмасс. Пищевая промышленность. При производстве маргарина из жидких растительных масел. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E949 (упаковочный газ). Авиационная промышленность. Водород очень лёгок и в воздухе всегда поднимается вверх. Когда-то дирижабли и воздушные шары наполняли водородом. Но в 30-х гг. XX в. произошло несколько катастроф, когда дирижабли взрывались и сгорали. В наше время дирижабли наполняют гелием. Топливо. Водород используют в качестве ракетного топлива. Ведутся исследования по применению водорода как топлива для легковых и грузовых автомобилей. Водородные двигатели не загрязняют окружающей среды и выделяют только водяной пар. В водородно-кислородных топливных элементах используется водород для непосредственного преобразования энергии химической реакции в электрическую. Актино́иды (актини́ды) — семейство, состоящее из 14 радиоактивных химических элементов III группы 7-го периода периодической системы с атомными номерами 90—103. Данная группа состоит из тория, протактиния, урана, нептуния, плутония, америция, кюрия, берклия, калифорния, эйнштейния, фермия, менделевия, нобелия и лоуренсия. Актиний часто для удобства сравнения рассматривается вместе с этими элементами, однако к актиноидам он не относится[1]. Термин «актиноиды» был предложен Виктором Гольдшмидтом в 1937 году[2]. Для их получения используют ядерные реакции, которые проходят в ядерных реакторах. Так, например, уран-238 в реакторе под действием нейтронов частично преобразуется в плутоний-239. При этом происходят следующие реакции:

hello_html_4ea47544.png

При дальнейшем поглощении нейтронов 239Pu превращается в 241Pu, который вследствие β-распада переходит в 241Am. Таким способом Энрико Ферми с сотрудниками в первом в мире реакторе «Чикагская поленница-1» впервые получил значительные количества плутония-239, которые были использованы для создания ядерного оружия[11].

Актиноиды с наибольшими порядковыми номерами получены при бомбардировании ядер урана, плутония, кюрия или калифорния ионами азота, кислорода, углерода, неона, бора на ускорителях тяжёлых ионов. Так, один из первых методов синтеза нобелия — бомбардировка мишени из урана-238 ядрами неона-22 в реакции

hello_html_m6db9c529.png.

Первые изотопы ТПЭ — америций-241 и кюрий-242 — были синтезированы в 1944 году Г. Сиборгом, Джеймсом и А. Гиорсо[12]. Изотопы кюрия были получены при бомбардировке ядер плутония-239 ионами гелия с энергией 32 МэВ:

hello_html_m5f1b6add.png.

В большинстве случаев для получения чистого вещества элементов применяют разложение химического соединения этого элемента, обычно путём реакции его оксида, фторида и т. д. с водородом. Однако этот метод неприменим к актиноидам, поскольку они встречаются очень редко в природе, и поэтому для их выделения применяются более сложные методы очистки соединений, а затем и получения элементов данной группы. Чаще всего для выделения чистых соединений актиноидов используют фториды, поскольку они плохо растворяются в воде и могут быть легче удалены путём обменной реакции. Фториды актиноидов восстанавливают кальцием, магнием или барием, так как они сравнительно более активны по сравнению с третьей и последующими подгруппами. Например, металлический америций добывают действием на его трифторид парами бора[5]:

hello_html_6ddf0870.png

Аналогично добывают и остальные. Плутоний выделяют из его тетрафторида (PuF4), восстанавливая его:

hello_html_5c3c6e52.png

Металлический уран также добывают из тетрафторида (UF4), но в качестве восстановителя используют магний:

hello_html_5267f767.png

После разделения уран выделяют в виде нитрата уранила — UO2(NO3)2·6H2O. Из него при нагревании получится оксид урана(VI), который при восстановлении водородом переходит в диоксид:

hello_html_m517211fb.png

При действии фтороводорода на диоксид урана добывают тетрафторид урана, который потом можно восстановить магнием до металлического урана:

hello_html_67ac096.png


4. Физкультминутка. Исходное положение - сидя за партой, руками схватиться за стул, стопы ног на полу. 1. Развернуть грудную клетку, соединить лопатки и локти назад - вдох. Наклонились вперед - выдох. Повторить 2-3 раза. 2. 1-2 – сцепив пальцы рук, подняли руки вверх, потянулись(вдох). 3-4 – ладонями нажали на грудную клетку, наклонились вперед (выдох).Повторить 3-4 раза.

5. Рефлексия. Вспомните, какую цель мы поставили в начале урока. Подумайте, достигли ли мы поставленных целей? А теперь в своих тетрадях закончите предложение: Меня удивило, что…..

6. Домашняя работа. а) Глава 11, §21.Вопросы и упражнения 6-8 ,с. 70. б)Решить задачу:

Вычислите объем водорода, который выделится при взаимодействии цинка с 60 г раствора соляной кислоты, в которой массовая доля кислоты составляет 20%.

Выбранный для просмотра документ 37-38 урок.doc

библиотека
материалов

37 - 38 урок 11 класс

Урок химии в 11-м классе по теме "Валентность. Валентные возможности атомов"

Цели: Развить представления о валентности как основном свойстве атома, выявить закономерности изменения радиусов атомов химических элементов в периодах и группах периодической системы. Используя интегрированный подход, развивать у учащихся умения сравнивать, сопоставлять, находить аналогии, предсказывать практический результат на основании теоретических рассуждений. Создавая ситуации успеха, преодолевать психологическую инерцию учащихся. Развивать образное мышление, способности к рефлексии.

Оборудование: Таблица “ Валентность и электронные конфигурации элементов”, мультимедиа.

Эпиграф. Логика, если она отражается в истине и здравом смысле, всегда ведёт к цели, к правильному результату.

Урок комбинированный, с элементами интеграции. Используемые методы обучения: объяснительно-иллюстрированый, эвристический и проблемный.

Ход урок

I этап. Ориентировочно-мотивационный. Урок начинается с “настройки” (звучит музыка – симфония №3 Й. Брамса). Учитель: Слово “валентность” (от лат. valentia) возникло в середине XIX в., в период завершения второго химико-аналитического этапа развития химии. К тому времени было открыто более 60 элементов. Истоки понятия “валентность” содержатся в работах разных ученых. Дж. Дальтон установил, что вещества состоят из атомов, соединенных в определенных пропорциях Э. Франкланд, собственно, и ввел понятие валентности как соединительной силы. Ф.А. Кекуле отождествлял валентность с химической связью. А.М.Бутлеров обратил внимание на то, что валентность связана с реакционной способностью атомов. Д.И. Менделеев создал периодическую систему химических элементов, в которой высшая валентность атомов совпадала с номером группы элемента в системе. Он же ввел понятие “переменная валентность”.

Вопрос. Что такое валентность? Вчитайтесь в определения, взятые из разных источников (учитель показывает слайды через мультимедиа):

Валентность химического элемента – способность его атомов соединяться с другими атомами в определенных соотношениях”.

Валентностьспособность атомов одного элемента присоединять определенное количество атомов другого элемента”.

Валентностьсвойство атомов, вступая в химические соединения, отдавать или принимать определенное количество электронов (электровалентность) или объединять электроны для образования общих для двух атомов электронных пар (ковалентность)”.

Какое определение валентности, по вашему мнению, более совершенно и в чем вы видите недостатки других? (Обсуждение в группах.). Валентность и валентные возможности – важные характеристики химического элемента. Они определяются структурой атомов и периодически изменяются с увеличением зарядов ядер. Учитель. Таким образом, делаем вывод, что:

hello_html_m188bcf79.png

(учитель показывает следующий слайд). Что, по-вашему, означает понятие “ валентная возможность”? Учащиеся высказывают свое мнение. Вспоминают значение слов “возможность”, “возможный”, уточняют смысл этих слов в толковом словаре С.И.Ожегова:

“Возможность – средство, условие, необходимое для осуществления чего-нибудь”; “Возможный – такой, который может произойти, осуществимый, допустимый, дозволительный, мыслимый”. (учитель показывает следующий слайд)

Потом учитель подводит итог. Учитель. Валентные возможности атомов – это допустимые валентности элемента, весь спектр их значений в различных соединениях.

II этап. Операционно-исполнительный. Работа с таблицей “ Валентность и электронные конфигурации элементов”. Учитель. Поскольку валентность атома зависит от числа неспаренных электронов, полезно рассмотреть структуры атомов в возбужденных состояниях, учитывая валентные возможности. Запишем электронографические формулы распределения электронов по орбиталям в атоме углерода. С их помощью определим, какую валентность проявляет углерод С в соединениях. Звездочкой (*) обозначают атом в возбужденном состоянии:

hello_html_m382ecfbe.png

Таким образом, углерод проявляет валентность IV за счёт расспаривания
2s
2 – электронов и перехода одного из них на вакантную орбиталь. (Вакантный – незанятый, пустующий (С. И. Ожегов)). Почему валентность С- II и IV , а H-I , He-O , Be – II , B – III , P -V ? Сопоставьте электронографические формулы элементов (схема №1) и установите причину разной валентности.

Работа в группах: Схема №1 (Приложение). Учитель. Итак, от чего зависят валентность и валентные возможности атомов? Давайте рассмотрим эти два понятия во взаимосвязи (схема №2). Схема №2 (Приложение)

1) числа неспаренных электронов

1) наличие вакантной орбитали

2) распределения электронов на энергетическом уровне

2) распределения электронов по орбиталям при поглощении атомом энергии

Расход энергии (Е) на перевод атома в возбужденное состояние компенсируется энергией, выделяющейся при образовании химической связи. В чем отличие атома в основном (стационарном) состоянии от атома в возбужденном состоянии (схема №3)? Схема№3 (Приложение). Учитель. Могут ли быть следующие валентности у элементов: Li -III , О – IV , Ne – II ? Поясните свой ответ, используя электронные и электронографические формулы этих элементов (схема №4). Работа в группах. Схема №4 (Приложение). Ответ. Нет, так как в этом случае затраты энергии на перемещение электрона (1s —> 2p или 2p —> 3s) настолько велики, что не могут быть компенсированы энергией , выделяющейся при образовании химической связи. Учитель. Есть ещё один вид валентной возможности атомов – это наличие неподеленных электронных пар (образование ковалентной связи по донорно – акцепторному механизму): (Приложение)

III этап. Оценочно-рефлексивный. Подводятся итоги, характеризуется работа учащихся на уроке (возвращение к эпиграфу урока). Затем подводится резюме – отношение ребят к уроку, учебному предмету, учителю. Резюме 1. Что не понравилось на уроке? 2. Что понравилось? 3. Какие вопросы остались для тебя неясными? 4. Оценка работы преподавателя и своей работы? (обоснованная).

Домашнее задание: Глава 11, §3. Вопросы и упражнения 9-115 на с.70, задачи 1-4.


Выбранный для просмотра документ 38 урок.doc

библиотека
материалов

25.01.2012г. 38 урок 11 класс

Урок 4. Валентность и валентные возможности атомов.


Цель: Развить представление о валентности. Раскрыть причины различных валентных возможностей атомов. Выявить закономерности изменения свойств по периодам и подгруппам


Основные понятия: Валентность. Валентные возможности. Свободная орбиталь


Ход урока.

I.Повторение пройденного материала:

1. Индивидуальный опрос: работа у доски по карточкам


Карточка №1

Осуществить превращение и указать тип химической реакции

Na → Na2 O→ NaOH → Na2 SO4

NaCl

Карточка №2

Осуществить превращение и указать тип химической реакции


Cl 2HClNaCl

Cl 2O7 → HClO4

Карточка №3

Докажите, что выданное вам вещество гидроксид цинка относится к амфотерным основаниям. Напишите соответствующие уравнения реакций.


Карточка №4

Распознайте, в какой пробирке находится соляная кислота, а в какой гидроксид натрия. Напишите уравнение реакции нейтрализации между этими веществами.


Карточка №5

Решить задачу. Сколько граммов оксида цинка вступит в реакцию с 365г раствора 10% соляной кислоты.


2. Работа с классом (Беседа с сопровождением слайдовой презентации)


Валентность (от лат. valentia — сила), способность атома к образованию химических связей. Количественной мерой В. обычно принято считать число других атомов в молекуле, с которыми данный атом образует связи. В. — одно из фундаментальных понятий теории химического строения (см. Химического строения теория). Оно формировалось вместе с понятием химической связи, параллельно с развитием синтетической химии и методов исследования строения и свойств веществ, и его содержание неоднократно расширялось и изменялось по мере того, как экспериментальная химия находила всё новые и новые классы соединений с неизвестными ранее типами взаимодействия атомов в молекуле, а в последние 30—40 лет — с развитием квантовой химии. В настоящее время накопленный химией экспериментальный материал столь обширен и разнообразен, а картина химической связи в разных соединениях столь пестра, что задача нахождения последовательного, единого и всеобъемлющего определения В. представляется крайне сложной. Эти трудности побуждают некоторых химиков вообще отказаться от поисков универсального понятия В. и заменить его набором более узких, но зато более конкретных и более точных понятий (ковалентность, гетеровалентность, координационное число и т.д.), область применимости каждого из которых ограничена соединениями с каким-либо одним преобладающим типом взаимодействия (ковалентным, ионным, координационным и т.д.). Однако до настоящего времени и в специальной, и в учебной литературе В. продолжает широко использоваться и как определение способности атома к образованию связей в самом общем смысле слова, и как количественная мера этой способности, и как синоним предлагаемых более узких понятий.

Единое и последовательное определение В. следует искать в рамках квантовохимической теории молекулярных орбиталей (см. Квантовая химия,Молекулярных орбиталей метод, Химическая связь, Молекула).

Для отдельных классов соединений, где преобладает какой-либо один тип химического взаимодействия, полезную информацию о способности атомов к образованию связей могут дать перечисленные ниже частные понятия (частные определения В.).

1. Определение понятия "валентность" и связь его с другими понятиями химии

Ковалентность — мера способности атома к образованию ковалентных химических связей, возникающих за счёт двух электронов (по одному от каждого атома) и имеющих малополярный характер (см. Ковалентная связь).

Ковалентность равна числу неспаренных электронов атома, участвующих в образовании связи, и часто может принимать все значения от 1 до максимальной, которая для большого числа элементов совпадает с номером их группы в периодической системе Менделеева (подробно см. разделы 2 и 3).

Гетеровалентность (употребляются также термины электровалентность и ионная валентность) — мера способности атома к образованию ионных химических связей, возникающих за счёт электростатического взаимодействия ионов, которые образуются при полном (или почти полном) переходе электронов одного атома к другому (см. Ионная связь). Гетеровалентность равна числу электронов, которые атом отдал или получил от другого атома, и совпадает с зарядом соответствующего иона (см. раздел 2).

Координационное число (КЧ) равно числу атомов, ионов или молекул, находящихся в непосредственной близости с данным атомом в молекуле, комплексном соединении или кристалле. В отличие от ковалентности и гетеровалентности, это понятие имеет чисто геометрический смысл и не зависит от характера связи между центральным атомом и лигандом. Так, например, КЧ атомов Al, Si, Р в комплексных ионах [AlFe6]3-, [SiFe6]2-, [PFe6]- равно 6, а КЧ атомов В, Xe, Ni в [ВН4]-, ХеО4, Ni (CO)4 равно 4. В кристалле NaCl каждый атом Na окружен шестью атомами Сl, так что КЧ Na равно 6. Величина КЧ может определяться как относительными размерами атомов, так и другими, более сложными причинами (см. разделы 2 и 3).

Окислительное число (ОЧ) (или степень окисления) — понятие, получившее в последнее время распространение в неорганической химии, — это электростатический заряд, условно приписываемый атому по следующим правилам. В ионных соединениях ОЧ совпадает с зарядом иона (например, в NaCl ОЧ Na равно +1, ОЧ Cl равно —1). В ковалентных соединениях ОЧ принято считать равным заряду, который получил бы атом, если бы все пары электронов, осуществляющие связь, были целиком перенесены к более электроотрицательным атомам (то есть если условно допустить, что связь имеет полностью ионный характер). Например, в HCl ОЧ Н равно +1, ОЧ Cl равно —1. В элементарных соединениях ОЧ равно 0 (например, в O2, Cl2, Р4, S8, в алмазе). При вычислении ОЧ в соединениях, где имеются два связанных атома одного элемента, их общую электронную пару принято делить пополам. Понятие ОЧ полезно при составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций, для классификации неорганических и комплексных соединений и т.д.

Однако по своему определению ОЧ, в отличие от ковалентности и ионной В., имеющих чёткий физический смысл, носит в общем случае условный характер и, за исключением весьма ограниченного класса соединений с чисто ионной связью, не совпадает ни с эффективными зарядами атомов в соединениях, ни с фактическим количеством связей, которые атом образует. Кроме того, в ряде случаев, в частности, когда электроотрицательности двух разных связанных атомов близки и связь между ними имеет почти чисто ковалентный характер, возникает неопределённость, к какому из них следует целиком относить электронную пару (см.Окислительное число).

2. Эволюция понятия "валентность" и его роль в истории химии

В начале 19 в. Дж. Дальтоном был сформулирован закон кратных отношений, из которого следовало, что каждый атом одного элемента может соединяться с одним, двумя, тремя и т.д. атомами другого элемента (как, например, в окислах азота —N2O, NO, N2O3, NO2 и N2O5). В середине 19 в., когда были определены точные относительные веса атомов (И. Я. Берцелиус и др.), стало ясно, что наибольшее число атомов, с которыми может соединяться данный атом, не превышает определённой величины, зависящей от его природы. Например, атом F может соединяться лишь с одним атомом Н, О — с двумя, N — с тремя, С — с четырьмя, образуя соответственно HF, H2O, NH3 и CH4. Два или четыре атома Н в метане CH4 могут быть замещены одним или двумя атомами О с образованием формальдегида CH2O и двуокиси углерода CO2 соответственно, три атома Н в CH4 могут замещаться одним атомом N с образованием цианистого водорода HCN, и т.д. Эта способность связывать или замещать определённое число других атомов и была названа "В." (Э. Франкленд, 1853).

В таком определении В., естественно, всегда выражается целыми числами. Поскольку в то время для водорода не были известны соединения, где он был бы связан более чем с одним атомом любого другого элемента, атом Н был выбран в качестве стандарта, обладающего В., равной 1. В "водородной" шкале кислород и сера имеют В., равную 2, азот и фосфор 3, углерод и кремний 4. Однако "водородной" шкалы оказалось недостаточно: в других соединениях, например в окислах, один и тот же элемент может реализовать В., которые не осуществляются в гидридах (существуют окислы P2O5, SO3 и Cl2O7, но неизвестны гидриды PH5, SH6 и ClH7). В качестве второго стандарта с В., равной 2, был выбран кислород.

В конце 50-х гг. 19 в. А. С. Купер и А. Кекуле постулировали принцип постоянной четырёхвалентности углерода в органических соединениях. Представления о В. составили важную часть теории химического строения А. М. Бутлерова (1861) (см.Химического строения теория). Образование химической связи рассматривалось как результат взаимного насыщения двух В. пары взаимодействующих атомов (по одной В. от каждого), кратные связи соответствовали насыщению нескольких В. от каждого атома, и т.д. Каждая связь считалась локализованной между двумя атомами и изображалась одной чертой, соединяющей эти атомы. Молекулы стали изображать с помощью структурных формул, получивших особенно широкое распространение в органической химии.

Положения Бутлерова в дальнейшем легли в основу структурной теории, рассматривающей и пространственное расположение атомов в молекуле. Было найдено, что простые молекулы типа MXk с одинаковым центральным атомом M и разными заместителями Х имеют схожее геометрическое строение. Независимость геометрического строения от типа связи в широких пределах привела к мысли, что пространственное расположение атомов в молекулах MXk определяется В. центрального атома М и что эти В. имеют направленный характер (см. раздел 3).

Периодический закон Д. И. Менделеева (1869) вскрыл зависимость В. элемента от его положения в периодической системе (см. Периодическая система элементов Д. И. Менделеева). Элементы одинаковых групп системы обладают одинаковой высшей В., в большинстве случаев равной номеру той группы, в которой находится этот элемент; высшая В. меняется на 1 при переходе от одной группы к соседним. Эта зависимость сыграла чрезвычайно важную роль в развитии химии: зная лишь положение элемента (в том числе элементов, которые в то время ещё не были открыты) в периодической системе, можно было определить его валентные возможности, предсказать состав его соединений и впоследствии синтезировать их. С помощью представлений о формальной (стехиометрической) В. (см. Стехиометрия) химикам удалось обобщить и систематизировать огромный экспериментальный материал по строению, стехиометрическому составу и свойствам многих десятков и сотен тысяч органических и неорганических соединений.

Первые электронные теории ковалентности и гетеровалентности. До электронных представлений о строении вещества В. трактовалась формально. Лишь в 20 в. было установлено, что химическая связь осуществляется за счёт электронов внешних (валентных) оболочек атомов.

В 1916 Г. Льюис постулировал, что химическая связь осуществляется парой электронов, принадлежащих одновременно обоим взаимодействующим атомам. В 1917 В. Коссель выдвинул гипотезу, согласно которой электронная пара связи переходит целиком к одному из атомов с образованием ионной пары катион — анион, удерживающихся в молекуле электростатическими силами. Согласно обеим гипотезам наиболее устойчивыми оказываются соединения, в которых валентные электроны распределялись так, чтобы каждый атом был окружен оболочкой, имитирующей электронную оболочку ближайшего инертного газа (правило октета). Гипотеза Льюиса положила начало электронной теории ковалентной связи и ковалентности, гипотеза Косселя — теории ионной связи и гетеровалентности. Обе представляли крайние случаи общей картины полярной связи, когда электронная пара смещена к одному из атомов лишь частично и степень смещения может варьировать от 0 до 1 (см.Полярность химических связей). В. атома в соединении, согласно классической электронной теории, равна числу его неспаренных электронов, участвующих в связях, а максимальная В. — обычно полному числу электронов в его валентной оболочке, то есть номеру труппы периодической системы, в которой находится элемент. Элементы одинаковых групп имеют одинаковое число валентных электронов, а внутри одинаковых подгрупп — и одинаковые или очень близкие электронные конфигурации (см. раздел 3). Сходство строения валентных оболочек атомов обусловливает сходство их соединений.

Ковалентность и гетеровалентность отражают специфику соответствующего типа химической связи. Для ковалентности важна насыщаемость связей, обусловливающая существование молекул в виде дискретных частиц с определённым составом и структурой. Ковалентность эффективна для органических и большинства простых неорганических соединений. Напротив, в случае гетеровалентности максимальное число ионов противоположного знака, способное разместиться вокруг данного иона, в основном определяется соотношениями их размеров. Ионная В. эффективна для сравнительно ограниченного класса соединений, в основном для различных солей щелочных, щёлочноземельных и некоторых др. металлов.

В. в комплексных соединениях. Ещё в конце прошлого века было найдено (А.Вернер, 1893), что многие соединения, как с максимальными (насыщенновалентные), так и с промежуточными В., типа ВСl3, SiCl4, PCl5, CrCl3 и т.п., обладают склонностью к взаимодействию с другими насыщенновалентными соединениями — солями, окислами, молекулами типа H2O, NH3 и др., с образованием довольно прочных комплексных соединений — K [BCl4], K2[SiCl6], NH4[PCl6] и т.д. Исследования их строения рентгеновскими методами показали, что в комплексных анионах и катионах атомы лигандов Х обычно находятся в вершинах правильных многоугольников (октаэдра, тетраэдра и др.), а все связи М — Х одинаковы.

Для представлений о В. комплексные соединения необычны тем, что в них координационное число КЧ может быть больше общего числа валентных электронов атома М. Более того, в парамагнитных (см. Магнетохимия) комплексах переходных и редкоземельных металлов — K4[CrF6], K3[CrF6], K2[CrF6] и др., некоторые электроны валентной оболочки остаются неспаренными и локализованными у центрального атома и практически не участвуют в связи. Классическая В. и КЧ, как правило, не совпадают, а способность к образованию октаэдрических и тетраэдрических. комплексов оказалась чрезвычайно распространённой и типичной для многих металлов и неметаллов, связанной сложной зависимостью с положением элемента в периодической системе и его В. в исходном простом соединении.

Поэтому было высказано предположение, что, наряду с "классической" В., которая реализуется в исходных простых соединениях типа ВСl3, SiCl4 и др., атомы обладают также "координационной" В. (см. Донорно-акцепторная связь), которая насыщается в комплексных соединениях (о природе координационной В. см. раздел 3). Предпринимались попытки описать связь в комплексных соединениях в рамках ионной теории, в которой считается, что анионы типа [PF6]- и [МnO4]- построены из ионов P5+ + 6F- и Mn7+ + 4O2- и что В. центрального атома совпадает с зарядом его иона. Однако затраты энергии, необходимой для перевода 1 атома Mn и 4 атомов О в состояния Mn7+ и O2-, далеко не компенсируются выигрышем в энергии при образовании связи. С появлением экспериментальных методов определения эффективных зарядов стало ясно, что эффективные заряды вообще редко превышают значения +1 или +2 у положительно заряженных и —1 у отрицательно заряженных атомов и обычно выражаются дробными долями заряда электрона (в перманганатном анионе заряд на Mn составляет лишь +1,5—+2,0 электрона). Поэтому ионная теория для большинства неорганических соединений, простых и комплексных, не может считаться корректной.

Успехи химии 20 в. и проблемы теории В. В 20 в. экспериментальной химией было синтезировано и изучено строение множества новых соединений, которые также оказалось невозможно уместить в рамки классических представлений о В. Оказалось, что склонность к образованию координационных соединений и насыщению координационных В. вообще чрезвычайно распространена и характерна практически для всех элементов и что суждения о В. на основании одного лишь стехиометрического состава очень часто оказываются несостоятельными без точных данных о структуре соединения и геометрическом расположении ближайшего окружения рассматриваемого атома. По мере развития структурных методов (см.Электронография молекул, Рентгенография молекул) стало известно, что многие соединения с простым брутто-составом (AlCl3, PdCl2, MoO3 и др.), ранее считавшиеся простыми, в действительности даже в парах имеют димерное и полимерное строение — Al2Cl6, (PdCl2) x (рис. 1, а, б), (MoO3)2-5. В них "мостиковые" лиганды, соединённые одинаковыми связями с двумя атомами металлов (на рис. 1 они помечены цифрой 2), обладают координационным числом КЧ = 2. У соединений в твёрдом состоянии, которые часто построены ещё сложнее, КЧ галогенов и кислорода, ранее выбранного в качестве стандартного двухвалентного элемента, могут быть 3 и даже 4. Вбороводородах каждый "мостиковый" атом водорода, считавшегося ранее стандартным одновалентным элементом, связан одинаковыми связями с двумя атомами бора (рис. 1, б). Алкильные группы также способны образовывать мостиковые связи в металлоорганических соединениях типа Al2(CH3)6 (рис. 1, г) и др.

Для соединений переходных и ряда непереходных элементов оказалось характерным использование дополнительной В. за счёт образования связей металл — металл (кластерные соединения), при этом расстояние между атомами металлов оказалось значительно меньшим, чем в индивидуальных металлах. Например, в дигалогенидах молибдена и вольфрама во многих химических реакциях сохраняется неизменной группа (рис. 2), в которой атомы металла (Me) образуют правильный октаэдр; каждый атом Me связан с четырьмя другими атомами Me и с четырьмя атомами галогена (Hal), а каждый атом Hal связан с тремя атомами Me. Связи Me — Me в кластерах могут быть кратными (как, например, в , где расстояние Re — Re на 0,5 меньше, чем в металлическом Re, и на их образование атомы могут тратить не одну, а несколько В.

Недостаточность классического понимания В. видна также на примере так называемых "нуль-валентных" соединений, где атом металла связан исключительно с нейтральными молекулами; таковы карбонилы металлов типа Ti (CO)7, Cr (CO)6, Fe (CO)5, аммиакаты типа Pt (NH3)4 и т.д. В них вообще отсутствует классическое валентное взаимодействие (у атомов С и N в молекулах CO и NH3 нет неспаренных электронов), а связь осуществляется только за счёт координационных В. атома металла и молекул лигандов. Нейтральные лиганды часто оказываются мостиковыми и образуют по две, например в Co4(CO)12, и даже по три, например в Rh6(CO)16, связи.

Для теории В. особый интерес представляют так называемые p-комплексы переходных металлов с ароматическими молекулами или молекулами с сопряжёнными связями в качестве лигандов (этиленом, циклопентадиенилом, бензолом и др.) типа ферроцена Fe (C5H5)2, дибензолхрома Cr (C6H6)2 (рис. 3, а, б),тетрациклопентадиенила титана Ti (C5H5)4 и др. В отличие от комплексов типа [Сr (NHз)6]3+, [Сr (H2O)6]2+ или Cr (CO)6, где центральный атом осуществляет связь с лигандом через один атом от каждого лиганда (через N — в аммиакатах, через О — в гидратах, и т.д.), в p-комплексах атомы Fe, Cr и Ti взаимодействуют совершенно одинаково со всеми атомами С каждого ароматического кольца. Непригодность классической В. или КЧ здесь очевидна: при этом пришлось бы считать все атомы углерода 5-валентными, а атомы Fe, Cr и Ti — соответственно 10-, 12- и 20-валентными. Единственный неспаренный электрон, который имеется у радикала ×C5H5 (так же как и у многих других ароматических радикалов типа тропила ×C7H7 и т.д.), в равной степени принадлежит всем углеродным атомам кольца. Для этого класса соединений потребовались представления о делокализованной ("групповой") В., характеризующей всю совокупность атомов С в ароматическом кольце.

Сейчас стало ясно, что КЧ в комплексах, так же как В. в простых соединениях, не является жестко специфической характеристикой элемента: для большого числа металлов были найдены комплексы со всеми промежуточными значениями КЧ от 3 до 7, 8 и 9. При этом возникли трудности с самим определением КЧ: в низкосимметричных высококоординационных комплексах расстояния М — Х, даже для одинаковых лигандов X, часто оказываются неодинаковыми; при этом они могут быть больше тех достаточно коротких расстояний, при которых наличие сильного взаимодействия бесспорно, но всё же недостаточно велики, чтобы их можно было уверенно исключить из координационной сферы комплекса.

Новые проблемы В. возникли и в других разделах химии. Сильное развитие получила химия свободных радикалов [например, метил ×CH3, трифенилметил ×C (C6H5)3 и др., см. Радикалы свободные], в которых имеются атомы 3-валентного углерода. В последнем десятилетии были синтезированы соединения инертных газовтипа XeF2, XeF4, XeF6, XeO3 и др., то есть соединения элементов, которые ранее считались вообще неспособными к химическому взаимодействию. Стало ясно и то, что В. элементов может сильно меняться с изменением внешних условий, в частности температуры. Например, PCl5, существующий при умеренных температурах в газовой фазе в виде мономерных молекул, при конденсации диспропорционирует (см. Диспропорционирования реакция),давая пару катион [РСl4]+ (КЧ = 4) — анион [РСl6]- (КЧ = 6). Наоборот, при повышении температуры обнаруживаются молекулы PCl3, PCl2, PCl, ионы PCl4+, PCl3+, Pd2+, PCl+ и т.д. Благодаря успехам химии молекул в газовой фазе за последние 20 лет найдено огромное число соединений (часто сложного состава) с промежуточными и необычными В., которые не обнаруживаются у соединений в обычных условиях. Например, кроме давно известных анионов типа CO32- и SO42-, сейчас обнаружены анионы CO3-, SO4- и нейтральные молекулы CO3, SO4. Кроме насыщенных молекул типа CH4, C2H6, найдены ионы типа CH5+, C2H7+, кроме молекулы H2 — ион Нз+, и т.д.

Сейчас установлено, что подавляющее большинство элементов может проявлять переменную В., образуя весь ряд "валентноненасыщенных" соединений со всеми значениями В. от 1 до максимальной с изменением на 1 (например, известны молекулы BF, BF2 и BF3; CF, CF2, CF3 и CF4 и т.д.). В. не может считаться жестко специфической характеристикой элемента, можно говорить лишь об относительной типичности или относительной устойчивости разных значений В. У непереходных элементов чётных и нечётных групп наиболее устойчивы соответственно чётные и нечётные В., например в молекулах типа PF3, PF5, SF2, SF4, SF6, IF, IF3, IF5, IF7 и т.д., где типичная В. атомов Р, S и I изменяется на 2 единицы.

Радикалы типа ·PF4, ·SF3, ·SF5, ·IF2, ·IF4 и т.д. с четырёхвалентным фосфором, нечётновалентными аналогами серы и инертными газами и чётновалентными галогенами значительно менее стабильны, обладают отчётливо выраженной склонностью к отщеплению одного электрона (с образованием более устойчивых катионов типа PF4+, SF3+, SF5+, IF2+, IF4+) или одного атома заместителя и характеризуются значительно меньшими временами существования. У элементов побочных групп соотношения между типичными и менее типичными В. имеют более сложный характер.

Изучение электронных спектров показало, что двухатомные молекулы типа O2, S2, OS и др. имеют два неспаренных электрона; в рамках классических представлений это следовало бы интерпретировать так, будто в подобных молекулах каждый атом сохраняет неиспользованной одну свою В., хотя нет никаких видимых препятствий для их использования.

До сих пор не решена проблема В. в случае интерметаллических соединений (см.Металлиды, Металлическая связь), имеющих обычно сложный состав типа Cu5Zn8, Cu31Sn8, Zn21Fe5, нестехиометрических окислов, нитридов, карбидов, силицидов и других соединений металлов, в которых состав может меняться непрерывно в сравнительно широких пределах.

Таким образом, поиск общего определения В., охватывающего все известные типы соединений и тем более способного предсказать возможность или принципиальную невозможность существования ещё не известных классов соединений, представляет сложную проблему. Конечно, параллельно с "неклассическими" соединениями химиками были синтезированы многие сотни тысяч соединений, которые могут быть интерпретированы в рамках обычных классических представлений о В. Однако ясно, что все существующие частные определения В. (см. раздел 1) ограничены определёнными классами и типами соединений, в которых преобладает какой-либо один тип химического взаимодействия. В общем же случае связи имеют промежуточный характер между чисто ионными и чисто ковалентными, в них принимают участие все типы взаимодействия одновременно, но в различных количественных соотношениях, резко изменяющихся от класса к классу и более плавно — от соединения к соединению внутри одного класса. При отсутствии общего определения В. трудность заключается в том, чтобы определить границы, где перестаёт быть справедливым одно частное определение В. и его заменяет другое. Решить эту проблему только на основании экспериментальных фактов и классических представлений невозможно. Существенную помощь здесь может оказать квантовая теория химической связи и В.

3. Современные квантово-химические представления о валентности

Начиная с 30-х гг. 20 в. представления о природе и характере В. постоянно расширялись и углублялись, параллельно с расширением и углублением представлений о химической связи. Существенный прогресс был достигнут в 1927, когда В. Гейтлер и Ф. Лондон выполнили первый количественный квантово-химический расчёт молекулы H2. В подтверждение гипотезы Льюиса было показано, что химическая связь в H2 действительно осуществляется парой электронов и является результатом электростатического (кулоновского) взаимодействия электронов и ядер. Образование молекулы из атомов энергетически выгодно, если спины электронов направлены в противоположные стороны, когда притяжение электронов к ядру (остову) чужих атомов больше энергии отталкивания между электронами и между ядрами. Параллельная ориентация спинов приводит к отталкиванию атомов друг от друга.

В дальнейшем идеи Гейтлера — Лондона были распространены на многоатомные молекулы, что привело к созданию теории локализованных пар. Согласно этой теории, общая картина распределения электронной плотности в молекулах типа MXkскладывается из независимых фрагментов М — X, связь в каждом из которых осуществлена парой электронов (по одному от центрального атома М и от заместителя X), локализованной между двумя атомами М и X. Согласно этой теории В. не просто связывается с наличием неспаренного электрона, но и характеризуется тем, в каком состоянии этот электрон находится (см. Атом.) или, в терминах теории химической связи, какую атомную орбиталь (АО) он занимает. АО разного типа имеют различную ориентацию в пространстве: s-орбиталь сферически симметрична, орбитали px, ру и pz вытянуты вдоль трёх взаимно перпендикулярных осей и т.д. Электроны атомов в молекулах в общем случае описываются "гибридными" (смешанными) орбиталями, в которые, в принципе, могут входить любые валентные АО в разных количественных соотношениях и у которых электронные облака сконцентрированы вдоль направлений связей М — Х значительно сильнее, чем у простых АО. Состояние валентных электронов, а следовательно и свойства В. атома М, в значительной мере определяют закономерности в свойствах молекул MXk для широкого круга заместителей X. Наиболее плодотворными оказались концепции направленных В. и валентных состояний атомов, позволившие объяснить и обобщить ряд закономерностей в геометрическом строении и энергиях химических связей органических и неорганических молекул.

В теории направленных валентностей предполагается, что связи М — Х в молекулах MXk тем прочнее, чем больше перекрывание электронных облаков гибридных орбиталей атомов М и X, то есть чем сильнее эти облака сконцентрированы вдоль направлений М — X. Поэтому молекулы MXk должны иметь такое геометрическое строение, при котором плотность гибридных АО вдоль направлений связей максимальна, а валентные углы Х — М — Х совпадают с углами между направлениями гибридных АО центрального атома. Например, в молекулах типа PH3 и SH2 связи осуществляются почти чистыми 3р-орбиталями центральных атомов, и поэтому PH3 и SH2 имеют пирамидальное и угловое строение с углами Н — М — Н ~ 90°. В дигалогенидах Zn, Cd, Hg, двуокисях, дисульфидах и др. соединениях углерода и его аналогов связи образуются за счёт sp-гибридных АО с валентным углом 180°, так что все молекулы типа CdCl2, Hg (CH3)2, HgI2, CS2, SiO2 и др. в парах имеют линейное строение. В случае Са, Sr, Вa, Ra и переходных металлов III—VI групп смешанная гибридизация sp + sd приводит к тому, что молекулы типа CaF2, SrF2, BaHal2, TiO2, HfO2, TaO2, ThO2, UO2 и др. имеют угловое строение.

С проблемой В. тесно связано приближённое понятие валентного состояния атома— гипотетического состояния, в котором находится атом в молекуле. Оно характеризуется валентной конфигурацией, то есть типом и числом заполненных и пустых валентных АО; их гибридизацией, воспроизводящей геометрическое строение ближайшего окружения рассматриваемого атома; числом электронов (в теории локализованных пар — это целое число: 2, 1 или 0), заселяющих каждую из гибридных АО, и относительной ориентацией спинов электронов. Например, в молекуле метана CH4 атом С (см. рис. 4) имеет валентную конфигурацию 2s2p3 с четырьмя тетрагональными sp3-гибридными орбиталями (te), направленными к вершинам тетраэдра, каждая из которых заселена одним электроном с неопределенно ориентированным спином, осуществляющим одну гайтлер-лондоновскую связь с соответствующим атомом Н. Как правило, валентное состояние атома в молекуле не совпадает с основным состоянием изолированного атома. Так, у углерода и его аналогов основное состояние (рис. 4, а) может быть лишь двухвалентным. У всех атомов II группы периодической системы основное состояние s2 вообще не может быть валентным, и для образования молекул типа ZnCl и ZnCl2 необходимо возбуждение s-электрона на ближайший пустой р-уровень. Энергия возбуждения валентного состояния из основного состояния для разных атомов различна и может достигать нескольких сотен ккал/моль, давая существенный вклад в общий энергетический баланс образования молекул из атомов. В случае Zn, Cd и Hg возбуждение s ® р происходит при присоединении первого атома галогена и требует значительных затрат энергии (90—120 ккал/моль), поэтому энергия разрыва связи М — Hal в двухатомных молекулах MHal значительно меньше, чем связи HalM — Hal в трёхатомных молекулах MHal2 (см. Энергия химической связи). У Ca, Sr, Вa, Ra затраты на возбуждение s ® р или s ® d значительно меньше (30—50 ккал/моль), и здесь энергии разрыва связей в молекулах галогенидов гораздо ближе друг другу.

В комплексных соединениях координационное число центрального атома часто больше числа электронов в его валентной оболочке. Важную роль здесь играютдонорно-акцепторная связь и дативные связи, образующиеся за счёт неподелённой электронной пары (то есть пары электронов с противоположными спинами, занимающих одну АО) одного атома и пустой орбитали другого. Соответственно должны быть расширены и представления о В.: способность к образованию связей, а следовательно и В. атома, обусловливается не только неспаренными электронами, но и неподелёнными парами и пустыми орбиталями валентной оболочки. Наибольшая суммарная В. должна быть равна числу всех АО, составляющих валентную оболочку атома, поскольку каждая валентная АО, независимо от того, сколькими электронами она заселена у атома в валентном состоянии, потенциально способна образовать одну связь (гайтлер-лондоновскую, донорно-акцепторную или дативную). В рамках этой концепции максимальная В. всех элементов второго периода от Li до F равна 4 (одна s-opбиталь + три р-орбитали), у элементов следующих периодов — 9 (за счёт ещё пяти d-opбиталей) и т.д. Решение же вопроса о том, какие из этих четырёх или девяти В. насыщаются и какие остаются неиспользованными, в соединениях каждого конкретного типа определяется не только свойствами самого атома и его положением в периодической системе, но и особенностями соединения в целом. Полный ответ на него может быть получен с помощью квантово-химических расчётов. За счёт донорно-акцепторного взаимодействия фактическое число связей атома (а следовательно и его В.) в комплексных и даже в простых соединениях в общем случае может быть больше не только числа его неспаренных электронов, но и числа связанных с ним соседних атомов.

Следует помнить, что подразделение связей в соединениях на гайтлер-лондоновские, донорно-акцепторные и дативные имеет, вообще говоря, лишь генетический смысл, поскольку после того как соединение образуется, в нём происходит перераспределение электронной плотности и выравнивание связей: например, в каждом из комплексных анионов типа [BF4]-, [BeF4]2-, [SiFe6] 2-, [АlF6]3-, [ZnF6]4- и др. все связи М — F совершенно одинаковы.

Установлено также, что в солях ион NO3- имеет структуру правильного треугольника, а ионы и — структуру правильного тетраэдра. Поэтому строение молекул соответствующих солей точнее описывается приведёнными на рис. 5структурными формулами г — е, а не традиционными формулами а — в,которые не учитывают реальной структуры ионов.

Теория локализованных пар ограничена в основном несопряжёнными органическими и простыми неорганическими соединениями. Так, в случае "электронно-избыточных" молекул типа PF5, SF6, IF7, XeF6 эта теория не может объяснить осуществления высших В. у атомов Р, S, I, Xe без привлечения валентных состояний с большими целочисленными заселённостями внешних d-opбиталей (sp3d для Р, sp3d3 для I, s2p3d3 для Xe и т.д.); однако энергии возбуждения последних столь велики (200—400 ккал/моль и более), что затраты на их возбуждение вряд ли могут окупиться за счёт выигрыша в энергии при образовании связей. Аналогичные трудности возникают при рассмотрении комплексных соединений, координационных кристаллов и т.д. В "электронно-дефицитных" молекулах типа В2Н6 (рис. 1, в) число связей, образуемых атомом Н, больше числа имеющихся у него валентных АО, так что связи мостиковых Н с двумя атомами В могут быть описаны только трёхцентровыми молекулярными орбиталями, охватывающими фрагменты В — Н — В. В случае ароматических и сопряжённых молекул типа C5H5, C6H6

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ:  Глава 11, §3. Вопросы и упражнения 9-115 на с.70, задачи 1-4. §5 упр 11,12,13-устно стр 22, подготовиться к самостоятельной работе по урокам 1-4.


Выбранный для просмотра документ 4-5-6 урок.doc

библиотека
материалов

Урок №4-6 11 класс

Урок на тему: Аминокислоты. Строение аминокислот. Изомерия и номенклатура. Физические и химические свойства. Физические и химические свойства. Получение аминокислот и их применение».

Цель урока: Дать понятие об аминокислотах на основе межпредметных связей с биологией.

Образовательные задачи: изучение строения, свойств аминокислот; формирование умения составлять структурные формулы изомеров и называть их; формирование знаний о способах получения и областях применения аминокислот.

Развивающие задачи: формирование приемов сравнения, сопоставления, анализа и обобщения знаний.

Воспитательные задачи:

  • показ важности и практической применимости знаний по химии;

  • совершенствование учебных умений, навыков, развитие любви к предмету и к науке.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Место данного урока в теме: первый урок в данной теме.

Метод: комбинированный (словесно - наглядно - практический).

Структура урока:

I. Организационный момент. Постановка задачи.

II. Изучение нового материала по плану:

  1. Актуализация знаний.

  2. Формирование новых понятий.

  3. Формирование умений и навыков.

α-аминокислоты получают галогенированием карбоновых кислот или эфиров в α-положение с последующей заменой галогена на аминогруппу при обработке амином, аммиаком или фталимидом калия (по Габриелю).

По Штреккеру-Зелинскому α-аминокислоты получают из альдегидов:

hello_html_ce14e77.png

Этот метод позволяет также получать нитрилы и амиды соответствующих <α-аминокислот. По сходному механизму протекает образование α-аминофосфоновых кислот по реакции Кабачника-Филдса, например:

III. Проверка усвоения темы.

IV. Заключение, выводы.

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

На дом: Л.А. Цветков § 41. И.Г. Хомченко «Сборник задач и упражнений по химии для средней школы» № 28.21, 28.22, 28.24, 28.25, 28.32* – 28.35*

Физические и химические свойства. Получение аминокислот и их применение».

Цель урока: Дать понятие об аминокислотах на основе межпредметных связей с биологией.

Образовательные задачи:

  • изучение строения, свойств аминокислот;

  • формирование умения составлять структурные формулы изомеров и называть их;

  • формирование знаний о способах получения и областях применения аминокислот.

Развивающие задачи: формирование приемов сравнения, сопоставления, анализа и обобщения знаний.

Воспитательные задачи:

  • показ важности и практической применимости знаний по химии;

  • совершенствование учебных умений, навыков, развитие любви к предмету и к науке.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Место данного урока в теме: первый урок в данной теме.

Метод: комбинированный (словесно - наглядно - практический).

Структура урока:

I. Организационный момент. Постановка задачи.

II. Изучение нового материала по плану:

  1. Актуализация знаний.

  2. Формирование новых понятий.

  3. Формирование умений и навыков.

III. Проверка усвоения темы.

IV. Заключение, выводы.

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

На дом: Л.А. Цветков § 41. И.Г. Хомченко «Сборник задач и упражнений по химии для средней школы» № 28.21, 28.22, 28.24, 28.25, 28.32* – 28.35*

Выбранный для просмотра документ 41 урок.doc

библиотека
материалов

6.02.2012г. 41 урок 11 класс

Урок на тему: Пространственное строение молекул неорганических и органических веществ. Хронометраж урока.

1. Сообщение темы и целей занятия, актуализация опорных знаний по ТХС (10 мин.)

2. Компьютерное моделирование гибридных орбиталей и их взаимного расположения при различных видах гибридизации - практические задания 1 – 2 (5 мин).

3. Виды химических связей в органических веществах и их моделирование – практическое задание 3 (5 мин)

4. Пространственное строение УВ. Выполнение практического задания 4 (7 мин)

5. Понятие о конформации. Практическое задание 5 (5 мин)

6. Структурная изомерия. Составление формул изомеров – практическое задание 6

( 5 мин)

7 Выполнение контрольного теста ( 6мин)

8. Подведение итогов урока. Домашнее задание. (3 мин)

Оборудование урока. Обучающие компьютерные программы: «CS Chem 3D Ultra», «CHEM DRAW STD 6.0 ». Набор шаростержневых моделей атомов.

Таблицы: «Электронное строение метана, этилена, ацетилена»

Ход урока.

В 1861 г нашим соотечественником А.М.Бутлеровым*** были сформулированы основные положения теории химического строения. Ее основная идея заключается в том, что свойства веществ обусловлены не только качественным и количественным составом молекул, но и их строением. Говоря о «химическом строении», Бутлеров понимал последовательность соединения атомов в молекулы химическими связями определенной кратности в соответствии с валентностью этих атомов.

Молекулы каждого вещества имеют вполне определенное строение, которое может быть установлено экспериментально и передано единственной структурной формулой.

Теория строения дала в руки химиков мощный инструмент познания, который обеспечил возможность понимания свойств известных веществ и прогнозирования свойств еще не известных соединений. Ее создание явилось одним из величайших научных открытий и на многие годы определило прогресс химической науки.

Однако для дальнейшего продвижения вперед требовалось более глубокое проникновение в закономерности строения молекул. Это хорошо понимал и А.М.Бутлеров.Он предвидел, что развитие теории пойдет по двум основным направлениям: 1) изучение реального пространственного строения молекул;

2) выяснение природы химической связи.

Время подтвердило правильность этих прогнозов. Оказалось, что носителями химической связи являются электроны, появились и методы изучения и описания пространственной структуры молекул. Поэтому сейчас, говоря о строении молекул, мы имеем в виду три его стороны: ***

химическое, электронное и пространственное строение.

Цель практического занятия:

  • Закрепить и углубить знания об основных положениях ТХС

  • Повторить особенности электронного и пространственного строения основных классов углеводородов;

  • Научиться находить черты сходства и различия в строении УВ

  • Научиться работать с обучающими компьютерными программами для закрепления знаний о строении органических веществ;

  • Выявить черты общности и различия в их строении и объяснить их на основе электронной теории

  • Убедиться в материальности мира


1.Химическое строение молекул.

Когда мы задумываемся над значением органических соединений, поражает не столько широта их распространения, сколько неисчислимое богатство видов органических молекул.

Вопрос: Что же лежит в основе их многообразия?

Ответ: Способность атома углерода образовывать цепи различной длины, кратные связи и циклы.***

Другим источником необычайного многообразия органических соединений является существование изомеров ***–веществ, молекулы которых имеют одинаковый качественный и количественный состав, но разное химическое строение

Изомеры можно сравнить с аллотропными модификациями*** в неорганической химии- состав так же одинаковый, а строение и свойства разные, например, алмаз и графит

Вопрос: Сформулируйте положение ТХС, касающееся изомерии.

Ответ: «Свойства веществ зависят не только от количественного и качественного состав молекул, но и от последовательности соединения атомов, их влияния друг на друга» ;

«Одинаковый состав при разном строении обуславливает явление изомерии»

-Явление изомерии было известно давно, но объяснение оно получило только после работ А.М.Бутлерова. Он же синтезировал и некоторые изомеры ***доказав, что различие в строении определяет различие в свойствах (в частности, в температурах кипения изомеров)

Вопрос: Линейные или разветвленные изомеры будут иметь более высокую температуру кипения? Ответ обосновать.

Ответ: У неразветвленных УВ силы сцепления между молекулами больше, поэтому Ткип. у них будет выше, чем у разветвленных изомеров.

2.Электронное строение и пространственное строение.

Для объяснения реальной геометрии молекул бала создана теория гибридизации ***

(Лайнус Полинг, 1931 г.)

Вопрос: Дать определение гибридизации

Ответ: Выравнивание электронных облаков по форме и энергии.

Практическое задание 1: Используя программу «Chem Draw Std» изобразить форму гибридных электронных орбиталей.

hello_html_1b6082f8.gif

Форма гибридных облаков определяется тенденцией к максимальному «лобовому» перекрыванию, что обеспечивает больший выигрыш в энергии при образовании σ-связей, т.е. более высокую их прочность.

Вопрос: Какие виды гибридизации вы знаете?

Ответ: sp3, sp2, sp

Практическое задание 2: Используя компьютерное моделирование, показать взаимное расположение гибридных облаков при разных видах гибридизации.


hello_html_m2e7f2c66.gif

sp3 sp2 sp


Отталкивание электронов служит причиной такого взаимного расположения гибридных облаков в пространстве, при котором они максимально удалены друг от друга. Именно при таком расположении энергия молекул минимальна.

Используя представления о гибридизации атомных орбиталей, необходимо помнить, что это не реальный физический процесс, а удобный в силу своей наглядности метод описания формы молекул.

Вопрос: Какие виды химических связей существуют в молекулах УВ? Дать определение

σ -и π-связи. ?

Ответ: Слабополярные и неполярные сигма и пи-связи.

Вопрос: Какие электронные облака образуют тот или иной вид связи?

Ответ: В алканах: σ-связи между sp3-sp3 -гибридными орбиталями атома углерода (С-С) и sp3-s-электронами атома водорода (С-H):

В алкенах: σ-связи между sp2-sp2 (С-С), sp2-s (C-H), π-связь (С-С) между негибридными p-электронами атома углерода;

В алкинах:sp-sp (C-C), sp-s (C-H), π-связь (С-С)

Практическое задание 3: Используя компьютерное моделирование изобразить образование π-связей, а также различных видов σ-связей в молекулах УВ.


hello_html_m7cc73938.gifhello_html_m54cad17.gif

sp3-sp3sp3-s

C-C C-H С-С /π-cвязь/

Проверьте правильность выполненной работы по слайду.***

Гибридизация обуславливает пространственное строение молекул.

Вопрос о пространственном строении молекул во времена А.М.Бутлерова не обсуждался. Наука не располагала еще физическими методами доказательства реального существования атомов и тем более их пространственного расположения. Однако уже с

70-х годов 19 века стала развиваться стереохимия*** (от греч. «стереос» – пространственный).

Появление пространственных представлений в органической химии было связано с тем, что теория строения в ее первоначальном виде не могла объяснить некоторых случаев изомерии. Речь идет об оптических изомерах ***- соединениях, которые отличались лишь способностью вращать плоскость поляризованного света в ту или иную сторону (так называемые L и D формы). Оптические изомеры оказывают различное действие на организм. Например, L-адреналин интенсивно повышает кровяное давление, а его D-изомер лишен такой способности.

Таким образом, изучение оптических изомеров физическими методами /рентгеноструктурный анализ/ обогатило теорию химического строения новым содержанием и привело к появлению стереохимии. Основы ее были заложены работами голландского химика Я. Вант-Гоффа.***

Вопрос: Каково же пространственное строение изучаемых классов соединений?

Ответ: Алканы – молекула метана имеет форму тетраэдра, валентный угол 109028/, гомологи метана имеют цепи зигзагообразной формы, так как валентный угол сохраняется;

Алкены – форма плоского треугольника, угол 1200;

Алкины – молекула линейная, угол 1800.

Практическое задание 4: Смоделировать молекулы метана, этилена и ацетилена (программа Chem Draw Std) и рассмотреть их пространственную конфигурацию (программа Chem 3D Ultra)

hello_html_3755512c.gif


метан этилен ацетилен


Таким образом, наряду с понятием структурной изомерии, открытой еще А.М.Бутлеровым, появилось понятие пространственной изомерии, в состав которой входят геометрическая изомерия и оптическая. Особой формой пространственного расположения атомов в молекуле являются конформации.***

Конформеры– неустойчивые динамические формы одной и той же молекулы, которые возникают в результате внутреннего вращения атомов вокруг сигма-связей. В отличие от изомеров они не могут быть выделены в свободном виде даже при абсолютном нуле.***

-Демонстрация заслоненной и заторможенной конформации этана на шаростержневой модели.

Практическое задание 5: Рассмотреть заслоненную и заторможенную конформацию этана при помощи компьютерного моделирования (программа Chem Draw STD 6.0)

Практическое задание 6: Составить формулы изомеров бутана и цис-транс- изомеров бутена-2.

Вопрос: Какие виды структурной изомерии вы будете рассматривать?

Ответ: Углеродной цепи (бутан) и геометрической (бутен-2).

Говоря о строении молекул нельзя не сказать о гомологах.

Вопрос: Что такое гомологи? Может ли гомолог быть одновременно изомером?***

Ответ: Гомологи – вещества, имеющие сходное строение, но отличающиеся на группу СН2- гомологическую разность.


Выводы по уроку: ***

  1. Строение молекул с современной точки зрения можно рассматривать как единство химического, электронного и пространственного строения.

  2. Различное строение при одинаковом составе обуславливает явление изомерии.

  3. Различают структурную и пространственную изомерии.

  4. Превращение одного вещества в другое в результате перестановки атомов свидетельствует о том, что материя не исчезает, а изменяются только материальные объекты, построенные из нее, т.е материя находится в постоянном движении.

  5. Строение молекул веществ определяет их химические свойства.


Домашнее задание***. Составить формулы всех изомеров состава С5Н8 и назвать их. Определить, к какому виду изомерии они относятся.

Человек уже многое понял в мире молекул, но еще больше осталось непознанного и тем более интересного.

А.М.Бутлеров писал:*** «Факты, не объясняемые существующими теориями, наиболее дороги для науки, от их разработки следует ожидать ее развития в ближайшем будущем».

***…Все, что известно и изучено до сих пор – бесценно, но как же это мало по сравнению с тем, что еще предстоит узнать…


Домашнее задание: Глава 111, § 2. Вопросы и упражнения 3-4 с. 84.

hello_html_1c7b03fb.gif

5


Выбранный для просмотра документ 42 урок.doc

библиотека
материалов

17.01.2014г. 42 урок 11 класс

Урок на тему: Типы химических реакций, кристаллических решёток и свойства веществ.

Хронометраж урока.

1. Сообщение темы и целей занятия, актуализация опорных знаний по ТХС (10 мин.)

2. Компьютерное моделирование гибридных орбиталей и их взаимного расположения при различных видах гибридизации - практические задания 1 – 2 (5 мин).

3. Виды химических связей в органических веществах и их моделирование – практическое задание 3 (5 мин)

4. Пространственное строение УВ. Выполнение практического задания 4 (7 мин)

5. Понятие о конформации. Практическое задание 5 (5 мин)

6. Структурная изомерия. Составление формул изомеров – практическое задание 6

( 5 мин)

7 Выполнение контрольного теста ( 6мин)

8. Подведение итогов урока. Домашнее задание. (3 мин)

Оборудование урока. Обучающие компьютерные программы: «CS Chem 3D Ultra», «CHEM DRAW STD 6.0 ». Набор шаростержневых моделей атомов.

Таблицы: «Электронное строение метана, этилена, ацетилена»

Ход урока.

В 1861 г нашим соотечественником А.М.Бутлеровым*** были сформулированы основные положения теории химического строения. Ее основная идея заключается в том, что свойства веществ обусловлены не только качественным и количественным составом молекул, но и их строением. Говоря о «химическом строении», Бутлеров понимал последовательность соединения атомов в молекулы химическими связями определенной кратности в соответствии с валентностью этих атомов.

Молекулы каждого вещества имеют вполне определенное строение, которое может быть установлено экспериментально и передано единственной структурной формулой.

Теория строения дала в руки химиков мощный инструмент познания, который обеспечил возможность понимания свойств известных веществ и прогнозирования свойств еще не известных соединений. Ее создание явилось одним из величайших научных открытий и на многие годы определило прогресс химической науки.

Однако для дальнейшего продвижения вперед требовалось более глубокое проникновение в закономерности строения молекул. Это хорошо понимал и А.М.Бутлеров.Он предвидел, что развитие теории пойдет по двум основным направлениям: 1) изучение реального пространственного строения молекул;

2) выяснение природы химической связи.

Время подтвердило правильность этих прогнозов. Оказалось, что носителями химической связи являются электроны, появились и методы изучения и описания пространственной структуры молекул. Поэтому сейчас, говоря о строении молекул, мы имеем в виду три его стороны: ***

химическое, электронное и пространственное строение.

Цель практического занятия:

  • Закрепить и углубить знания об основных положениях ТХС

  • Повторить особенности электронного и пространственного строения основных классов углеводородов;

  • Научиться находить черты сходства и различия в строении УВ

  • Научиться работать с обучающими компьютерными программами для закрепления знаний о строении органических веществ;

  • Выявить черты общности и различия в их строении и объяснить их на основе электронной теории

  • Убедиться в материальности мира


1.Химическое строение молекул.

Когда мы задумываемся над значением органических соединений, поражает не столько широта их распространения, сколько неисчислимое богатство видов органических молекул.

Вопрос: Что же лежит в основе их многообразия?

Ответ: Способность атома углерода образовывать цепи различной длины, кратные связи и циклы.***

Другим источником необычайного многообразия органических соединений является существование изомеров ***–веществ, молекулы которых имеют одинаковый качественный и количественный состав, но разное химическое строение

Изомеры можно сравнить с аллотропными модификациями*** в неорганической химии- состав так же одинаковый, а строение и свойства разные, например, алмаз и графит

Вопрос: Сформулируйте положение ТХС, касающееся изомерии.

Ответ: «Свойства веществ зависят не только от количественного и качественного состав молекул, но и от последовательности соединения атомов, их влияния друг на друга» ;

«Одинаковый состав при разном строении обуславливает явление изомерии»

-Явление изомерии было известно давно, но объяснение оно получило только после работ А.М.Бутлерова. Он же синтезировал и некоторые изомеры ***доказав, что различие в строении определяет различие в свойствах (в частности, в температурах кипения изомеров)

Вопрос: Линейные или разветвленные изомеры будут иметь более высокую температуру кипения? Ответ обосновать.

Ответ: У неразветвленных УВ силы сцепления между молекулами больше, поэтому Ткип. у них будет выше, чем у разветвленных изомеров.

2.Электронное строение и пространственное строение.

Для объяснения реальной геометрии молекул бала создана теория гибридизации ***

(Лайнус Полинг, 1931 г.)

Вопрос: Дать определение гибридизации

Ответ: Выравнивание электронных облаков по форме и энергии.

Практическое задание 1: Используя программу «Chem Draw Std» изобразить форму гибридных электронных орбиталей.

hello_html_1b6082f8.gif

Форма гибридных облаков определяется тенденцией к максимальному «лобовому» перекрыванию, что обеспечивает больший выигрыш в энергии при образовании σ-связей, т.е. более высокую их прочность.

Вопрос: Какие виды гибридизации вы знаете?

Ответ: sp3, sp2, sp

Практическое задание 2: Используя компьютерное моделирование, показать взаимное расположение гибридных облаков при разных видах гибридизации.


hello_html_m2e7f2c66.gif

sp3 sp2 sp


Отталкивание электронов служит причиной такого взаимного расположения гибридных облаков в пространстве, при котором они максимально удалены друг от друга. Именно при таком расположении энергия молекул минимальна.

Используя представления о гибридизации атомных орбиталей, необходимо помнить, что это не реальный физический процесс, а удобный в силу своей наглядности метод описания формы молекул.

Вопрос: Какие виды химических связей существуют в молекулах УВ? Дать определение

σ -и π-связи. ?

Ответ: Слабополярные и неполярные сигма и пи-связи.

Вопрос: Какие электронные облака образуют тот или иной вид связи?

Ответ: В алканах: σ-связи между sp3-sp3 -гибридными орбиталями атома углерода (С-С) и sp3-s-электронами атома водорода (С-H):

В алкенах: σ-связи между sp2-sp2 (С-С), sp2-s (C-H), π-связь (С-С) между негибридными p-электронами атома углерода;

В алкинах:sp-sp (C-C), sp-s (C-H), π-связь (С-С)

Практическое задание 3: Используя компьютерное моделирование изобразить образование π-связей, а также различных видов σ-связей в молекулах УВ.


hello_html_m7cc73938.gifhello_html_m54cad17.gif

sp3-sp3sp3-s

C-C C-H С-С /π-cвязь/

Проверьте правильность выполненной работы по слайду.***

Гибридизация обуславливает пространственное строение молекул.

Вопрос о пространственном строении молекул во времена А.М.Бутлерова не обсуждался. Наука не располагала еще физическими методами доказательства реального существования атомов и тем более их пространственного расположения. Однако уже с

70-х годов 19 века стала развиваться стереохимия*** (от греч. «стереос» – пространственный).

Появление пространственных представлений в органической химии было связано с тем, что теория строения в ее первоначальном виде не могла объяснить некоторых случаев изомерии. Речь идет об оптических изомерах ***- соединениях, которые отличались лишь способностью вращать плоскость поляризованного света в ту или иную сторону (так называемые L и D формы). Оптические изомеры оказывают различное действие на организм. Например, L-адреналин интенсивно повышает кровяное давление, а его D-изомер лишен такой способности.

Таким образом, изучение оптических изомеров физическими методами /рентгеноструктурный анализ/ обогатило теорию химического строения новым содержанием и привело к появлению стереохимии. Основы ее были заложены работами голландского химика Я. Вант-Гоффа.***

Вопрос: Каково же пространственное строение изучаемых классов соединений?

Ответ: Алканы – молекула метана имеет форму тетраэдра, валентный угол 109028/, гомологи метана имеют цепи зигзагообразной формы, так как валентный угол сохраняется;

Алкены – форма плоского треугольника, угол 1200;

Алкины – молекула линейная, угол 1800.

Практическое задание 4: Смоделировать молекулы метана, этилена и ацетилена (программа Chem Draw Std) и рассмотреть их пространственную конфигурацию (программа Chem 3D Ultra)

hello_html_3755512c.gif


метан этилен ацетилен


Таким образом, наряду с понятием структурной изомерии, открытой еще А.М.Бутлеровым, появилось понятие пространственной изомерии, в состав которой входят геометрическая изомерия и оптическая. Особой формой пространственного расположения атомов в молекуле являются конформации.***

Конформеры– неустойчивые динамические формы одной и той же молекулы, которые возникают в результате внутреннего вращения атомов вокруг сигма-связей. В отличие от изомеров они не могут быть выделены в свободном виде даже при абсолютном нуле.***

-Демонстрация заслоненной и заторможенной конформации этана на шаростержневой модели.

Практическое задание 5: Рассмотреть заслоненную и заторможенную конформацию этана при помощи компьютерного моделирования (программа Chem Draw STD 6.0)

Практическое задание 6: Составить формулы изомеров бутана и цис-транс- изомеров бутена-2.

Вопрос: Какие виды структурной изомерии вы будете рассматривать?

Ответ: Углеродной цепи (бутан) и геометрической (бутен-2).

Говоря о строении молекул нельзя не сказать о гомологах.

Вопрос: Что такое гомологи? Может ли гомолог быть одновременно изомером?***

Ответ: Гомологи – вещества, имеющие сходное строение, но отличающиеся на группу СН2- гомологическую разность.


Выводы по уроку: ***

  1. Строение молекул с современной точки зрения можно рассматривать как единство химического, электронного и пространственного строения.

  2. Различное строение при одинаковом составе обуславливает явление изомерии.

  3. Различают структурную и пространственную изомерии.

  4. Превращение одного вещества в другое в результате перестановки атомов свидетельствует о том, что материя не исчезает, а изменяются только материальные объекты, построенные из нее, т.е материя находится в постоянном движении.

  5. Строение молекул веществ определяет их химические свойства.


Домашнее задание***. Составить формулы всех изомеров состава С5Н8 и назвать их. Определить, к какому виду изомерии они относятся.

Человек уже многое понял в мире молекул, но еще больше осталось непознанного и тем более интересного.

А.М.Бутлеров писал:*** «Факты, не объясняемые существующими теориями, наиболее дороги для науки, от их разработки следует ожидать ее развития в ближайшем будущем».

***…Все, что известно и изучено до сих пор – бесценно, но как же это мало по сравнению с тем, что еще предстоит узнать…


Домашнее задание: Глава 111, § 3. Вопрос 5 с. 84.


4


Выбранный для просмотра документ 42.1. урок.doc

библиотека
материалов


13.02.2012г. 42 урок 11 класс

Тема урока: Дисперсные системы

Тип урока: комбинированный урок

Цель урока:

Задачи урока:- образовательные: сформировать понятие о дисперсных системах, дисперсной фазе и дисперсионной среде, классификации дисперсных систем в зависимости от агрегатного состояния дисперсионной среды и дисперсной фазы, грубодисперсных (эмульсии, суспензии и аэрозоли) и тонкодисперсных (гели и золи) системах; систематизировать и обобщить сведения о составе вещества и смесей (молекулярного и немолекулярного строения), раскрыть значение коллоидных систем в жизни природы и общества;

- воспитательные: формирование элементов мировоззрения посредством подтверждения на конкретных примерах таких категорий как раствор (истинный, дисперсный), как система взаимодействующих элементов, формирование представлений о единстве мира органических и неорганических веществ путем рассмотрения примеров дисперсных систем; формирование представлений о химии как о прикладной науке путем рассмотрения вопросов, связанных с практическим значением дисперсных систем для деятельности человека; формирование эстетического чувства при аккуратном заполнение тетрадей;

- развивающие: развитие кругозора учащихся; развитие самостоятельности, памяти, внимания, логического мышления, умения анализировать и систематизировать, самостоятельно делать выводы посредством обобщений.

Оборудование: образцы препаратов бытовой химии (различные аэрозоли, водоэмульсионные краски), вода, растительное масло, реактивы по карте-инструкции, минералы и горные породы, желатин.

План урока:

- организационный момент - 3 мин

- проверка ранее изученного материала - 10 мин

- изучение нового материала - 20 мин

- закрепление и обобщение изученного материала - 10 мин

- задание на дом - 2 мин

План-конспект урока

Основные этапы урока, время

Методы

Содержание учебного материала, деятельность учителя

Содержание учебного материала, деятельность учащихся

Примечание

Организационный этап, 3 мин


Вхожу. Здороваюсь: «Здравствуйте! Садитесь. Дежурный, кто отсутствует?»

Отмечаю отсутствующих в журнале

Встают, приветствуют. Дежурный называет отсутствующих


Проверка ранее изученного материала, 10 мин

Комбинированный опрос

Работа проводится следующим образом:

2 учащихся - отвечают устно у доски на вопросы:

«Какими свойствами характеризуется ковалентная химическая связь?»

«Что такое гибридизация атомных орбиталей и какие виды гибридизации вам известны?»

5 учащихся - работают на местах по карточкам;

Остальные - выполняют тестовые задания по теме «Геометрия молекул»

Оцениваю ответы, корректирую в случае необходимости

Выполняют задания

Задания см. приложение

Изучение нового материала

Беседа




































Самостоятельная работа с учебником

















Объяснение







Демонстрация





Самостоятельная работа с учебник



Демонстрация



Самостоятельная работа с учебником

«Итак, темой сегодняшнего нашего урока является «Дисперсные системы». Запишите эту тему себе в тетрадь.

Ребята вы знаете из ранее изучаемого материала, что большинство веществ в природе являются смесями. Вспомните, как можно описать чистое вещество?

Абсолютно чистых веществ в природе не существует. Даже незначительное количество примесей может существенно влиять на свойства веществ: их температуру кипения, электро- и теплопроводность, реакционную способность и т.д. В современной прикладной химии получение чистых задач является одной из важнейших задач.

В природе и практической жизни человека встречаются не отдельные вещества, а их системы. Важнейшими из них являются дисперсные системы, т.е. гетерогенные системы, состоящие из двух и более фаз с сильно развитой поверхностью раздела между ними. Запишите это определение себе в тетрадь

По крайней мере, одна из фаз распределена в виде мелких частиц и называется дисперсной фазой, а другая, сплошная фаза - дисперсионной средой

И дисперсионную среду, и дисперсную фазу могут представлять вещества, находящиеся в различных агрегатных состояниях - твердом, жидком и газообразном. Подумайте, а сколько всего типов таких сочетаний можно предложить

Правильно. Рассмотрите возможные сочетания фазы и среды. Для этого самостоятельно рассмотрите табл.9 на стр. 66 вашего учебника и запишите себе в тетрадь примеры каждой дисперсной системы

По величине частиц веществ, составляющих дисперсную фазу, дисперсные системы делят грубодисперсные (взвеси) с размерами частиц более 100 нм и тонкодисперсные (коллоидные растворы или коллоидные системы) с размерами частиц от 100 до 1 нм. Если же вещество раздроблено до молекл или ионов размером менее 1 нм, образуется гомогенная система - раствор. Она однородна, гомогенна, поверхности раздела между частицами и средой нет (на доске зарисовываю данную классификацию).

Давайте начнем рассмотрение дисперсных систем с грубодисперсных систем.

Взвеси - это дисперсные системы, в которых размер частиц фазы более 100 нм. Это непрозрачные системы, отдельные частицы которых можно заметить невооруженным взглядом. Такие системы разделяю на:

  1. Эмульсии (среда и фаза нерастворимые друг в друге жидкости). Например, известные вам молоко, лимфа, водоэмульсионные краски. Давайте приготовим эмульсию самостоятельно. Для этого просто добавим растительное масло в воду

  2. Суспензии (среда - жидкость, фаза - нерастворимое в ней твердое вещество). Например, строительные растворы, взвешенный в воде морской и речной ил, живая смесь микроскопических живых организмов в морской воде - планктон (демонстрирую «известковое молоко» как пример суспензии)

  3. Аэрозоли - взвеси в газе (наприме, в воздухе) мелких частиц твердых веществ и жидкостей. Например, пыли, туманы, дымы. Аэрозоли играют важную роль в природе, быту и производственной деятельности человека. А в чем же выражается это значение? Для ответа на этот вопрос самостоятельно прочитайте текст учебника на стр. 68

Следующим видом дисперсной системы являются коллоидные растворы, которые представляют собой системы, в которых размер частиц фазы от 100 до 1 нм. Эти частицы не видны невооруженным глазом.

Коллоидные растворы подразделяют на золи и гели (студни).

Золи - это большинство жидкостей живой клетки (цитоплазма, ядерный сок, содержимое вакуолей и органоидов) и живого организма в целом (кровь, лимфа, тканевая жидкость, пищеварительные соки, гуморальные жидкости и т.д.

Сейчас мы с вами приготовим золь. (демонстрирую приготовление золя «гидролиз хлорида железа горячей водой). После этого объясняю эффект Тиндаля

А теперь самостоятельно ответьте на вопрос: «Что такое явление коагуляции и при каких условиях оно возникает?

Вторая подгруппа коллоидных систем - это гель. Гели представляют собой студенистые осадки, образующиеся при коагуляции золей. К ним относиться большое количество полимерных гелей, столь хорошо известные вам кондитерские, косметические и медицинские гели (желатин, холодец, желе, мармелад) и конечно же большинство природных гелей: минералы (опал), тела медуз, хрящи, сухожилия и т.д. История развития жизни на Земле можно одновременно читать историей эволюции коллоидного состояния вещества. Со временем структура гелей нарушается - из них выделяется вода. Это явление называют синерезисом.

Ну что же мы с вами закончили рассмотрение дисперсных систем.

Данные по истинным растворам вы уже неоднократно изучали и для того чтобы систематизировать все имеющиеся у вас знания предлагаю вам самостоятельно дома составить краткий конспект пункта «Растворы» по учебнику (стр. 70-71)

Записывают тему урока в тетрадь




Отвечают: можно описать твердое, жидкое или газообразное это вещество
















Записывают определение в тетрадь









Отвечают: 9


Выполняют задание











































Отвечают на вопрос с использованием текста учебника на стр. 68


На доске тема «Дисперсные системы»















































































Карта-инструкция см. приложение

Закрепление и обобщение изученного материала, 10 мин

Тестирование

А теперь чтобы определить как вы усвоили данную тему выполните тестовые задания, которые я сейчас вам раздам (раздаю тестовые задания, после чего совместно с учащимися проверяю задания. Разъясняю типичные ошибки)

Выполняют тестовые задания


Задание на дом, 2 мин


Глава 111, §4, схема 5 с.81, табл.8 с. 82. Вопросы 6-10 с.84, зад.1-3. §8, вопросы после параграфа, конспект пункта «Растворы» на стр. 70-71

Записывают задание в дневник



4


Выбранный для просмотра документ 42.2 урок.doc

библиотека
материалов


8.02.2013г. 42 урок 11 класс

Тема: Дисперсные системы.

Цель уроков: Обобщить, систематизировать знания по теме; создать на уроке атмосферу поиска и сотрудничества, дать каждому ученику возможность достичь успеха.

Оборудование:

  • Перечень: «Термины и их разъяснения».

  • Таблица №6 «Дисперсные системы» - высвечивается на доске и дается на каждый стол.

  • На демонстрационном столе: образцы различных дисперсных систем и прибор для демонстрации эффекта Тиндаля.

  • Компьютеры, медиопроектор.

Ход урока.

Во вступительном слове обосновывается необходимость изучения дисперсных систем, подчеркивается, что дисперсные системы – это не отдельный класс веществ, как думали раньше, столкнувшись с коллоидными системами(яичный белок, белок сои и др.), а состояние веществ, но не агрегатное, а состояние раздробленности вещества, обуславливающее его свойства.

Разъясняется значение термина «дисперсный», даются определения дисперсной системы, дисперсной фазы, дисперсной среды.

Отмечается, что дисперсные системы окружают нас повсюду. К ним относятся воздух, вода, пищевые продукты, косметика, лекарства, природные тела(горные породы, организмы растений и животных), а также разнообразные строительные и конструкционные материалы.

Демонстрируются образцы дисперсных систем: вода из-под крана, растворы различных солей, раствор яичного белка, спиртовая вытяжка хлорофилла, канцелярский клей, молоко, глина в воде, лекарственный препарат «Альмагель», питательный крем, зубная паста, кусок пемзы, кусок пенопласта, смесь растительного масла с водой, майонез, аэрозольные баллончики.

Еще раз отмечается, что под дисперсными системами понимают образования из двух и более числа фаз с сильно развитой поверхностью между ними, и что основной признак дисперсной системы – сильно развитая поверхность дисперсной фазы.

Рассматривается классификация дисперсных систем по размеру частиц (см. схему№1) и агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсной среды (см. таблицу №6) .

Схема №1.

Дисперсные системы:

1. грубодисперсные (суспензии, эмульсии, аэрозоли)

2.тонкодисперсные (коллоидные и истинные растворы)

Виды дисперсных систем. Таблица №6.

Дисперсные системы

Вид дисперсной системы, ее обозначение.

Примеры дисперсных систем

Дисперсионная фаза

Дисперсионная среда







Твердое тело

Газ (г)

Аэрозоль (т/г)

Пыль, дым, хлопья снега





Жидкость (ж)

Суспензии (т/ж)


Коллоидные растворы (т/ж)





Истинные растворы

(т/ж)

Глина, зубная паста, губная помада.

Раствор яичного белка, плазма крови, спиртовая вытяжка хлорофилла, кремниевая кислота.


Растворы солей, щелочей, сахара.

Твердое тело (т)

Твердые растворы (т/т)

Сплавы, минералы, цветные стекла.







Жидкость

Газ (г)

Аэрозоль (ж/г)

Туман, облака, моросящий дождь, струя из аэрозольного баллончика.




Жидкость(ж)

Эмульсия (ж/ж)




Истинные растворы (ж/ж)

Молоко, масло, майонез, крем, мази, эмульсионные краски.

Нисшие спирты +вода, ацетон + вода.

Твердое тело (т)

Твердая эмульсия (ж/т)

Жемчуг, опал.



Газ

Газ (г)

Дисперсной системы не образуется


Жидкость (ж)

Пена (г/ж)

Пена газированной воды, мыльная пена, взбитые сливки, взбитый крем, пастила.

Твердое тело (т)

Твердая пена (г/т)

Пенопласт, пенобетон, пеностекло, пемза, лава.


На основании данных схемы №1 и таблицы №6 характеризуется каждый вид дисперсной системы, классифицируются на демонстрационном столе натуральные объекты по важнейшим видам дисперсных систем.

Класс делится на 5 групп. Каждой группе предлагается по приведенному ниже плану охарактеризовать ту или иную дисперсную систему.

План.

  1. Характеристика дисперсной системы, примеры, где встречается.

  2. Свойства (внешний вид, видимость частиц, способность осаждаться, способность задерживаться фильтром, наличие заряда).

  3. Получение и разрушение дисперсной системы.

  4. Значение дисперсной системы в быту и производственных процессах, в охране окружающей среды.

В соответствии с планом участники каждой группы подбирают материал по следующим видам дисперсных систем: аэрозоли, эмульсии, суспензии, пены, коллоидные растворы или истинные растворы. Обязательно используются электронные учебники и материалы сети Интернет. Материал скачивается в свою папку на компьютер и используется для создания презентации для выступления на конференции по теме «Дисперсные системы вокруг нас».

Кроме того, каждая группа получает практическую задачу, которая стояла перед химиками и была решена специалистами. Задание написано на карточке и вручается руководителю группы.

Задание №1.

Известен следующий способ снижения запыленности воздуха: загрязненный воздух пропускается через камеры, в которых распыляется обычная вода. Капельки воды поглощают частицы пыли и оседают на дно камеры.

Предлагается найти способ повышения степени очистки запыленного воздуха с помощью разбрызгиваемой воды.

(Один из ответов можно найти в книге Г.В.Лисичкина и В.И.Бетанели «Химики изобретают». М., Просвещение, 1990. стр. 85).

Задание №2.

Вводной среде молока эмульгированы мелкие капельки жира. Они постепенно поднимаются на поверхность, поскольку их плотность меньше, чем плотности воды. В молоке за несколько часов образуется слой сливок. Молоко является не устойчивой эмульсией.

Молоко, поступающее в продажу с предприятий молочной промышленности, должны быть более устойчивы к расслоению. Каким образом можно повысить устойчивость данной эмульсии.

Задание №3.

Суспензии – это дисперсные системы, в которых маленькие твердые частицы распределены в жидкости. Суспензии неустойчивы и постепенно твердые частицы под действием силы тяжести выпадают в осадок. Основным способом отделения твердого вещества от жидкости в суспензиях является фильтрование. На фармацевтической фабрике возникла задача быстрого разделения суспензии путем фильтрования, причем было необходимо выделить для дальнейшей переработки, как жидкость, так и взвешенную в ней твердую фазу. Для этого суспензию стали пропускать через мелкоячеистый фильтр из металлической сетки. По мере накопления осадка скорость фильтрования уменьшалась и , наконец, процесс практически прекратился.

Необходимо найти принципиальную схему устройства, которое позволило бы вести процесс фильтрования суспензии в непрерывном режиме.

(Один из ответов можно найти в книге Г.В.Лисичкина и В.И.Бетанели «Химики изобретают». М., Просвещение, 1990. стр. 76).


Задание №4.

Для получения тепло- и звукоизолирующих полимерных материалов их необходимо вспенивать «вспучивать»), т.е. получать пенопласты. Это материалы, в которых в массе твердого полимера содержится большое количество пузырьков газа. Одним из способов получения пенопластов является применение веществ – газообразователей. Эти вещества при полимеризации разлагаются с выделением газа.

Необходимо предложить вещества, которые можно использовать в качестве газообразователей, и составить уравнения реакций их разложения.


Задание №5.

Выяснить, что такое кровоостанавливающий карандаш. Объяснить, на чем основано его действие.

К уроку конференции учащиеся каждой группы определяют, какие наглядные средства будут ими применяться, т.е. какие натуральные объекты они будут использовать во время выступления своей группы, какие опыты могут продемонстрировать, какие схемы показать и т.д. на уроке информатики дорабатывают свои презентации. По всем вопросам могут получить консультации учителя. Время выступления каждой группы ограничено: не более 6-7 минут.

Для подготовки к конференции можно использовать библиотечку кабинета химии:

  • Энциклопедический словарь юного химика. М., Педагогика, 1990.

  • Петрянов И.В., Сутугин А.Г. Вездесущие аэрозоли. М., Педагогика, 1989.

  • Юдин А.М., Сучков В.Н. Химия в быту. М., Химия, 1982.

  • Справочные материалы. М., Просвещение, 1984.

  • Давыдова С.Л. химия в косметике. М., Знание, 1990.

  • Г.В.Лисичкина и В.И.Бетанели «Химики изобретают». М., Просвещение, 1990.


Выбранный для просмотра документ 43 урок.docx

библиотека
материалов

15.02.2012г. 43 урок 11 класс

Контрольная работа №4 по темам

« Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Строение атома» и «Химическая связь. Строение вещества»







ВЕРСИЯ №1.

1. Дайте краткую характеристику элемента серы по плану:

Положение в периодической системе; электронная конфигурация атома; валентные возможности; возможные степени окисления (с примерами веществ); формула высшего оксида, его характер; формула высшего гидроксида, его характер; формула водородного соединения.

2. Даны следующие вещества: фтор, фторид натрия, фтороводород. Напишите формулы этих веществ и определите тип химической связи. Составьте электронные формулы для этих веществ. Покажите направление смещения электронной плотности, если она смещена; ответ мотивируйте.

3. Определите степени окисления элементов в соединениях:

Al2O3, Zn(NO3)2, MgCl2, CaO, HF, SO3, KOH, KMnO4, H2SO4

4. Преобразуйте данные схемы в уравнения реакций, составьте схемы электронного баланса:

Li + N2 → Li3N

Zn + Fe2(SO4)3 → ZnSO4 + Fe

NH3 + O2 → N2 + H2O

Cu + HNO3 (разб) → Cu(NO3)2 + NO↑ + H2O

















Зачет № 1по теме

«Строение атома. Периодический закон и периодическая система химических элементов . Строение вещества».


Вариант 1


1.Восемь электронов на внешнем электронном слое имеет

а) S б) Si в) O2-г) Ne+

2. Максимальное число электронов, занимающих 3s-орбиталь, равно

а) 1 б) 2 в) 6г) 8.

3.Число орбиталей на f-подуровне:

а) 1б) 3 в) 5 г) 7.

4. Электронную конфигурацию 1s22s22p63s23p64s1 имеет атом элемента

а) K б) Caв) Ba г) Na.

5. Число валентных электронов у атома стронция

а) 1 б) 2 в) 3 г) 10.

6. Из приведенных элементов IV периода наиболее ярко выраженные металлические свойства имеет:

а) цинкб) хром в) калий г) медь.

7. Вещество с ионной связью

а) PCl3 б) C2H2 в) Na3P г) CCl4

8. Ионный характер связей в ряду соединений

Li2ONa2OK2ORb2O :

а) увеличивается б) уменьшаетсяв) не изменяется.

9. Пара формул веществ, в молекулах которых есть только

-связи:

а) СН4 и О2 б) N2 и CO2 в) C2H5OH и H2O г) HBr и C2H4.

10.Молекулярную кристаллическую решетку имеет вещество с формулой: а) CaOб) Cu в) CO2 г) SiO2.













Зачет № 1 по теме

«Строение атома. Периодический закон и периодическая система химических элементов. Строение вещества»


Вариант 2

1.Электронную конфигурацию благородного газа имеет ион:

а) Te2- б) Ag+ в) Fe2+г) Cr3+.

2. Максимальное число электронов, занимающих 2р-орбиталь, равно

а) 1 б) 2 в) 6г) 8.

3.Число орбиталей на d-подуровне равно:

а) 1б) 3 в) 5 г) 7.

4. Электронную конфигурацию 1s22s22p63s23p6 3d 104s24p3 имеет атом элемента

а) P б) Asв) Si г) Ge.

5. Число валентных электронов у атома хрома

а) 1 б) 2 в) 4 г) 6.

6. Из приведенных элементов III периода наиболее ярко выраженные неметаллические свойства имеет:

а) алюминий б) сера в) кремний г) хлор.

7. Вещество с ковалентной связью

а) MgCl2 б) CH4 в) K 3 N г) NaBr.

8. Ковалентный характер связей в ряду соединений

LiF – BeF2 – BF3 – CF4 – NF3 – OF2 – F2 :

а) уменьшается; б) увеличивается; в) сначала увеличивается, потом уменьшается; г) не изменяется.

9. Две  -связи есть в молекуле:

а) аммиака; б) ацетилена; в) хлороводорода; г) этилена.

10.Атомную кристаллическую решетку имеет вещество с формулой:

а) NaCl б) SiC в) I2 г) Fe.













Ключ для проверки теста № 1 для 12 класса

вопр.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1 вар.

в

б

г

а

б

в

в

а

в

в

2 вар.

а

в

в

б

г

г

б

в

б

б


Примерные критерии для выставления оценки

Число правильных ответов

Оценка

Менее 5

2

6-7

3

8 -9

4

10

5



Выбранный для просмотра документ 45-46 урок.doc

библиотека
материалов

22 .02.2012г. 45-46 урок 11 класс


Тема урока: Классификация химических реакций.


Цель урока: Обобщить представление о химической реакции как о процессе превращения одного или нескольких исходных веществ – реактивов в отличающиеся от них по химическому составу или строению вещества – продукты реакции. Рассмотреть некоторые из многочисленных классификаций химических реакций по различным признакам.


Задачи: образовательная - систематизировать, обобщить и углубить знания учащихся о химических реакциях и их классификации, развить навыки самостоятельной работы, умения записывать уравнения реакций и расставлять коэффициенты, указывать типы реакций, делать выводы и обобщения.

Развивающая - развить речевые навыки, способности к анализу; развитие познавательных способностей, мышления, внимания, умения использовать изученный материал для познания нового.

Воспитательная - воспитание самостоятельности, сотрудничества, нравственных качеств – коллективизма, способности к взаимовыручке.


Тип урока: изучение нового материала.


Оборудование: медная проволока, спиртовка, цинк, соляная кислота, перманганат калия, штатив, пробирки, лучинка, вата, хлорид бария, сульфат натрия, серная кислота, вода, учебник химия для 11-го класса, рабочая тетрадь, таблица для заполнения результатов лабораторных опытов.


Методы: Словесный (рассказ, беседа, объяснение). Наглядный (проектор). Практический (выполнение опытов)


Форма работы: групповая, фронтальная.


План урока:


  1. Организационный момент (1 мин)

  2. Актуализация знаний (3 мин)

А) химическая реакция

Б) признаки химических реакций

В) условия протекания химических реакций.

3. Изучение нового материала

А) классификация химических реакций (практическая работа). ТБ при работе с кислота и со спиртовкой.

4. Закрепление (выполнение упражнений).

5.Итог урока.

6. Домашнее задание.

7. Рефлексия.

Ход урока

  1. Организационный момент (1 мин)

  2. Актуализация знаний (3 мин)


Без химии ты глух и нем
И шагу не шагнешь порою,
Не вырастишь хороший хлеб
И дом хороший не построишь.
Химию любить и не лениться –
Значит, понятно будет все:
Почему коптит порою примус,
На морозе сушится белье.
Жизнь вокруг себя узнаешь,
Разрешишь любой серьезный спор,
Без огня в дороге яйца сваришь
И без спичек разведешь костер

Учащимся задаются вопросы.

Какие признаки химических реакций вы знаете?


Признаки химических реакций:

  1. выделение или поглощения тепла иногда выделение света;

  2. изменение окраски;

  3. появление запаха;

  4. образование осадка;

  5. выделение газа.

А каковы же условия возникновения и течения химических реакций?

  1. измельчение и перемешивание;

  2. нагревание.

Учитель благодарит учащихся за ответы.


3. Изучение нового материала.

Ребята без химических реакций невозможна жизнь. В окружающем нас мире протекает огромное число реакций. Учитель просит учащихся дать определение термину «реакция», т.е. как они понимают что такое реакция. После ответов ребят, учитель говорит, что термин «реакция» с латыни означает «противодействие», «отпор», «ответное действие». (Приложение1).

Чтобы нам ориентироваться в огромном царстве химических реакций необходимо знать типы химических реакций. В любой науке применяется прием классификации, позволяющий по общим признакам разделить все множество объектов на группы.

Итак, тема нашего урока: «Классификация химических реакций». (Приложение2)

И сегодня на уроке каждый из вас узнает, какие типы химических реакций существуют и по каким признакам их классифицируют. Учитель обращает внимание ребят на доску где написано содержание урока.

1).Химические реакции.

2). Классификация химических реакций

А) по числу и составу исходных и образовавшихся веществ

Б) л/р

В) по тепловому эффекту

Г) по наличию катализатора.

Д) по агрегатному состоянию

Е) по направлению

Ж) по изменению с.о.

3). Решение упражнений.

Далее учитель просит учащихся дать определение словосочетанию «химическая реакция» (не смотря в учебник). После предложенных вариантов учитель просит ребят найти определение в учебнике и зачитать его. (стр.100 учебника).

Учитель задает учащимся вопрос. Какие вы знаете типы химических реакций, и по каким признакам можно их классифицировать. После ответов учащихся, учитель обращает внимание учащихся на первый тип химических реакций, это по числу и составу исходных и образовавшихся веществ. (Приложение3)

Класс разделен на 4 группы. Первая группа выполняет опыт по реакции соединения, вторая группа по реакции замещения, третья группа по реакции обмена, а четвертая группа по реакции разложения. Прежде чем ребята приступят к выполнению опытов, учитель просит, повторит ТБ. На выполнение опытов дается три минуты. Каждая группа записывает результаты своего опыта в таблицу, которая приготовленная за ранение учителем для каждого ученика.

После выполнения опытов, представитель от каждой группы выходит и рассказывает, что они делали, и записывает уравнение химической реакции на доске, каждая группа дает определение, типу реакций пользуясь учебником. Учащимся показываются слайды. (Приложение 4-7). А остальные группы наблюдают, слушают и записывают результаты в таблицу. После этого задания, учитель просит учащихся вспомнить, какие еще они знают типы реакций. (Приложение 8-9). Примеры этих типов химических реакций приведены на доске.


1) а) 4Р + 5О2 = 2Р2О5 + Q H2 + Cl2 = 2HCl + 92,3кДж

Б) CaCO3 = CaO +CO2 - Q N2 + O2 =2NO – 90,4 кДж

MnO2

2) а) 2HgO → 2Hg + O2 б) 2KClO3 → 2KCl + 3O2


3) А) 2Al (т) + 3 CuCl2(р-р) = 3Сu (т) + 2AlCl3 (р-р) Б) H2(г) + F2 (г) = 2HF 2(г)


4) а) N2 + 3H2↔ 2 NH3 б) NO2 → NO + O


5) а) Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2 б) Li2O + H2O = 2LiOH

4. Закрепление. (Приложение 10-18) Задания в форме теста.

5. Итог урока

У В. Маяковского есть такая философская мысль: если звезды зажигаются в небе, значит, это кому - нибудь нужно. Если химики изучают классификацию химических реакций, то, следовательно, это кому – то нужно. И здесь у меня возникает желание предложить вам небольшой реферат, в котором на примерах нужно показать значение всех типов реакции в реальной жизни, в ее богатстве и разнообразии.


6. Домашнее задание. Глава 1У, § 1, схема 8 с. 87, вопросы и упражнения 1-5 с. 93, зад.1,2

П. 11 выполнение теста. (Приготовленный для каждого учащегося). (Приложение19).


7. Рефлексия.


1. Что я узнал (а) сегодня на уроке….?

2. Я научился (ась)….?




























Задания по теме «Классификация химических реакций»


1. Дано уравнение реакции получения оксида азота(ΙΙ): N2 + O2 ↔ 2NO – Q

Дайте характеристику реакции по всем изученным вами классификационным признакам.

2. Соотнесите:

А) разложения, гетерогенная

А 1) 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 +3H2

Б) соединения, гомогенная


Б1) H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2HCl + Q

В) обмена, экзотермическая


В1) 2H2 + O2 → 2H2O

Г) замещения, окислительно - восстановительная


Г1)2 NaOH → Na2O + H2O


3. Приведите примеры образования оксида меди (П) в результате реакции: а) соединения, б) разложения.

4. Проставьте коэффициенты в следующих схемах реакции, определите к какому типу относиться каждая из них:

1) Al + Cl2 → Al2O3 3) NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2

2) CaO + HCl → CaCl2 + H2O 4) Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2

5. К какому типу химической реакции относиться образование углекислого газа в результате: а) взаимодействия угля с оксидом меди; б) прокаливания известняка; в) сжигания угля; г) горения угарного газа?

6*. По каким внешним признакам можно судить, что произошла химическая реакция при взаимодействии следующих пар веществ:

1) K2S + Pb(NO3)2 → 4) Na2CO3 + HCl →

2) FeCl3 + NaOH → 5) Ca(HCO3)2t

3) CuO + HNO3 → 6) Zn + CuSO4

Напишите, какие вещества образуются, расставьте коэффициенты и укажите, к какому типу реакций относиться каждая из них.

7*. Приведите два примера реакций соединения, которые сопровождаются окислением – восстановлением участвующих в реакции веществ.

8*. Приведите примеры реакций разложения, которые не связаны с процессом окисления – восстановления..


На «3» - решить задания 1-5, на «4» и «5» - решить задания 1-5 и 6-8.


Таблица результатов лабораторных опытов.


Тема: «Классификация химических реакций».


Лабораторная работа: «Типы химических реакций».


Название исходных веществ

Условия реакции

Признаки реакции

Уравнение химической реакции

Тип химической реакции






















Список использованной литературы:

1.Блохина О.Г. Я иду на урок химии 5-11 классы, М, «Первое сентября»: 2003 г.

2. Габриелян О.С. Настольная книга учителя химии для 11 класса часть 1, М, «Дрофа»:2003 г.

Выбранный для просмотра документ 47 урок.doc

библиотека
материалов


27.02.2012г. 65 урок 9 класс

Урок на тему: Анализ контрольной работы № 3, коррекция ЗУН учащихся, работа над ошибками Положение металлов в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. Металлическая связь. Нахождение в природе. Положение металлов в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. Общая характеристика металлов. Металлическая связь. Физические свойства.

Тип урока: изучение нового материала.

Вид урока: комбинированный.

Цели урока:

  • Обеспечить восприятие и осмысление учащимися основных понятий темы «металл как элемент» и «металл как простое вещество», «металлическая связь».

  • Подвести учащихся к осознанию практической значимости металлов в жизни человека:

  • Создать условия для развития умения осознанно работать с источниками информации и с химическими терминами.

Задачи:

Обучающая:

  • создать условия для получения учащимися знаний о положении металлов в п.с.х..э. Д. И. Менделеева, металлической связи, физических свойствах металлов, нахождении в природе и значимости металлов в жизни человека; (в частности нашего региона)

развивающая:

  • способствовать развитию у учащихся логического мышления, умения анализировать и сравнивать, работать с дополнительной информацией.

воспитывающая:

  • содействовать формированию представлений о причинно-следственных связях и отношениях,

  • вырабатывать стремление к коллективизму;

  • формировать мировоззренческое понятие о познаваемости природы.

Планируемые результаты обучения:

Знать:

  • понятие металлической связи и металлической решетки;

  • физические свойства металлов;

  • «Роль металлов в развитии региона»

  • «Руды черных и цветных металлов в области, их месторождения»

  • Нахождение металлов в природе и значимость металлов в жизни человека;

Уметь:

  • Давать общую характеристику металлов как элемента по положению в ПС и строению атома;

  • Объяснять физические свойства металлов исходя из строения металлической кристаллической решетки.

Средства обучения:

  • Компьютер,

  • мультимедийное сопровождение,

  • оборудование для лабораторного опыта,

  • Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева.

  • Презентация «Общие свойства металлов»


Ход урока:

I. Вводная часть: мотивация и целеполагание.


УЧИТЕЛЬ: Сегодня мы приступаем к изучению нового раздела неорганической химии – химии металлов. Тема нашего урока: «Положение металлов в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. Общая характеристика металлов. Металлическая связь. Физические свойства»

Нам также предстоит познакомиться с вопросами НРК. Уместно привести слова Георга Агриколы – ученого 16 века: «Человек не может обойтись без металлов…. Если бы ни металлы, человек влачил бы самую омерзительную и жалкую жизнь среди диких зверей».

М. В. Ломоносов также посвятил металлам вдохновенные строки:

«Металлы подают укрепление и красоту важнейшим вещам, в обществе потребным. Ими защищаемся от нападения неприятеля, ими утверждаются корабли и силою их связаны. Металлы отверзают недро земное к плодородию, служат нам в ловлении земных и морских животных для пропитания нашего…. И кратко сказать, ни едино художество, ни едино ремесло простое употребление металлов миновать не может».

I стадия ВЫЗОВ (дотекстовая дискуссия):

2.  Что вы уже знаете об этом?

3.      Чего вы ожидали или испытываете потребность узнать?

4.      Почему вам это нужно знать?

Ребята отвечают на вопросы учителя.

УЧИТЕЛЬ: говорит о положении металлов в ПСХЭ

Чтобы ответить на эти вопросы мы должны с вами выполнить большую работу по изучению нового материала и приобретению знаний.


УЧИТЕЛЬ: С древних времён по средние века были известны только 7 металлов, которые соотносились с известными тогда планетами: Солнце – золото (Au), Юпитер – олово (Sn), луна – серебро (Ag), Марс – железо (Fe), Меркурий – ртуть (Hg), Сатурн – свинец (Pb), Венера – медь (Cu). Древние алхимики говорили: «Семь металлов создал свет по числу семи планет», - и полагали, что под влиянием лучей планет в недрах Земли и рождаются металлы. (Слайды 1-4)


II. Исполнительная часть.

УЧИТЕЛЬ: Переходим к основной части нашего урока. И попробуем выделить ряд вопросов, которые нужно сегодня изучить на уроке. Ещё раз обращаю ваше внимание на планируемые результаты обучения.

Учащиеся выделяют следующие вопросы:

Вопросы классу:

  1. Нахождение металлов в природе: в свободном состоянии и в виде соединений.

  2. Положение металлов в Периодической системе Д.И. Менделеева.

  3. Особенность электронного строения металлов?

  4. Окислительными или восстановительными свойствами обладают металлы?

  5. Типы химической связи, характерный для соединений, в состав которых входят металлы? Виды кристаллических решёток.

  6. Физические свойства металлов. (Слайд)

Выполнение заданий учащиеся выполняют, работая в группах.

В классе создано 5 рабочих групп. Каждая группа получает задание.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

1 группа.

Нахождение металлов в природе: в свободном состоянии и в виде соединений.

  1. В виде, каких соединений встречаются металлы в природе?

  2. Выпишите на доске формулы природных соединений калия, магния, хрома, цинка.

2 группа.

Положение металлов в псхэ. Д. И. Менделеева и особенности строения их атомов.

  1. Как располагаются металлы в периодической системе Д. И. Менделеева? Почему?

  2. Чем отличается строение атомов металлов от атомов неметаллов?

3 группа.

Тип химической связи, характерный для металлов? Виды кристаллических решёток.

  1. Какова сущность металлической связи?

  2. Чем отличаются по строению и свойствам кристаллические решетки металлов от ионных и атомных?

4 группа.

Физические свойства металлов.

  1. Объясните физические свойства металлов, основываясь на представлениях о металлической связи.

  2. Проведение лабораторного опыта по теме: «Физические свойства алюминия» (по инструктивной карточке) (В приложении). Работа проводится в парах.

5 группа:

НРК: 1. «Роль металлов в развитии региона»

2. «Руды черных и цветных металлов в области, их месторождения»

  1. Рудами, каких металлов (черных и цветных) богата наша область? Пользуясь атласом ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ, назовите основные их месторождения.

  2. Какую роль играют металлы в развитии региона?


Творческие группы в течение 10 минут работают по своему вопросу.

УЧИТЕЛЬ корректирует выполнение работы, направляет деятельность творческих групп.

III . Оценочно-рефлексивный этап.

Далее начинается обсуждение поставленных вопросов. В ходе данной работы используется мультимедийное сопровождение.

От каждой группы выступают 2-3 человека поочередно, 1 человек выполняет требуемые записи на доске. В процессе выступления очередной группы члены других групп задают вопросы и делают краткие записи в своих тетрадях.

УЧИТЕЛЬ, по мере необходимости, дополняет ответы учащихся, анализирует работу в группах.

ВЫВОДЫ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ.

УЧИТЕЛЬ:

  1. Какие вопросы мы сегодня рассмотрели на уроке?

  2. Какие из этих вопросов вам показались наиболее трудными?

  3. Все ли планируемые результаты обучения нами достигнуты?

ОБЩИЙ ВЫВОД ПО ТЕМЕ:

  • Металлов в псхэ гораздо больше неметаллов;

  • Большинство металлов находятся в связанном состоянии, но есть и немногие которые встречаются и в самородном виде (золото, серебро)

  • Атомы металлов имеют в среднем большие по сравнению с атомами неметаллов размеры.

  • Общее в строении атомов всех металлов: на внешнем электронном слое расположено 1-3 электрона.

  • Металлы легко отдают электроны внешнего слоя, так как слабо связаны с ядром и проявляют восстановительные свойства.

Сегодня на уроке я

- узнал…

- учился…

- смог…, потому что …

- у меня не получилось…, потому что…

- дома надо узнать и потренироваться…

Закрепление:


























ЗАПОЛНЕНИЕ КРОССВОРДА «МЕТАЛЛЫ»



Ж



1


Е






2


3



Л








Е


















З












5








Н









6







Ы



7








Й



















В









8




9




Е








10





К





  1. Каким веком в истории человечества сменился каменный век?

  2. Добыча, какого металла лидирует в настоящее время?

  1. Ковкие, пластичные вещества с характерным блеском, способные проводить тепло и электрический ток.

5. Важнейшее свойство металлов изменять свою форму при ударе.

  1. Самый пластичный металл.

  1. Способность проводить электрический ток.

  1. Самый электропроводный металл.

8. Благодаря какому свойству металлическая деталь нам всегда кажется холодной?

10. Характерный внешний вид металлов.

  1. Один из самых блестящих металлов.


IV. ИТОГИ УРОКА. ВЫСТАВЛЕНИЕ ОЦЕНОК.

V. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ: читать свои записи в тетрадях;

§ 34., § 35, § 36.

ПРИГОТОВИТЬ СООБЩЕНИЯ:

  1. ВОПРОС НРК «Способы борьбы с коррозией – защитные покрытия другими металлами и добавки с целью получения нержавеющих сплавов»

  2. «Современные достижения в области создания новых сплавов, их применении в различных отраслях промышленности и хозяйства»

(желающие могут приготовить презентацию)

ПРИЛОЖЕНИЕ.


IV. ИТОГИ УРОКА. ВЫСТАВЛЕНИЕ ОЦЕНОК.

V. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ: § 34-36, упр. 1-4, 8, 9 задача 1-2 (с. 112), читать свои записи в тетрадях;

§ 34., § 35, § 36.

Выбранный для просмотра документ 48 урок.doc

библиотека
материалов

1.03.2012г. 48 урок 11 класс


Урок на тему: Общие способы получения металлов.

Цель урока: познакомить с природными соединениями металлов и с самородными металлами; дать понятие о рудах и металлургии, рассмотреть такие ее разновидности, как пиро–, гидро–, электрометаллургия, термическое разложение соединений металлов, продемонстрировать лабораторные способы получения металлов и с помощью фрагментов медиалекции ознакомить с промышленным производством металлов.

Оборудование: компьютер, видеопроектор, коллекция “Минералы и горные породы”, прибор для получения газов, лабораторный штатив, пробирки, спиртовка, фарфоровые ступки.

Реактивы: оксид меди(II), соляная кислота концентрированная, цинк гранулированный, термит (смесь порошков алюминия и оксида железа (Ш), раствор сульфата меди и железный гвоздь.

I. Организационный момент.

Проверка домашнего задания.

1. Написать уравнения реакций взаимодействия между веществами:

а) Li, Na, Ca, Fe c O2, Cl2, S, N2, C:

б) Na, Ca, Al c H2O;

в) Zn c H2SO4; Al c HCl;

г) Zn c CuSO4; Al c NaOH; Be c KOH.

2. Расставить коэффициенты, найти окислитель и восстановитель в уравнениях реакций:

Cu + HNO3 (P) —> Cu (NO3)2 + NO + H2O

Cu + HNO3 (K) —> Cu (NO3)2 + NO2 + H2O

Na + HNO3 —> NaNO3 + N2O + H2O.

3. Все уравнения реакций учащиеся сверяют с экраном, где спроецированы данные уравнения реакций (фрагмент медиалекции “Общие свойства металлов”). (CD) Обобщение общих химических свойств металлов проводится по схеме “Общие свойства металлов”.

4. Завершим рассмотрение схемы, мы не разобрали нахождение металлов в природе и способы их получения.

II. Природные соединения металлов.

- Могут ли металлы находиться в природе в свободном (или самородном) состоянии? Если могут, то, какие это металлы?

Ответ очевиден, это металлы низкой химической активности. Металлы могут встречаться в природе или в виде простого вещества или в виде сложного вещества.

Металлы в природе встречаются в трёх формах:

  • в свободном виде встречаются золото и платина; золото бывает в распыленном состоянии, а иногда собирается в большие массы ? самородки. Так в Австралии в 1869 году нашли глыбу золота в сто килограммов весом. Через три года обнаружили там же еще большую глыбу весом около двухсот пятидесяти килограммов. Наши русские самородки много меньше, и самый знаменитый, найденный в 1837 году на Южном Урале, весил всего около тридцати шести килограммов. В середине XVII века в Колумбии испанцы, промывая золото, находили вместе с ним тяжелый серебристый металл. Этот металл казался таким же тяжелым, как и золото, и его нельзя было отделить от золота промывкою. Хотя он и напоминал серебро (по-испански ? plata), но был почти нерастворим и упорно не поддавался выплавке; его считали случайной вредной примесью или преднамеренной подделкой драгоценного золота. Поэтому испанское правительство приказывало в начале XVIII столетия выбрасывать этот вредный металл при свидетелях обратно в реку. Месторождения платины находятся и на Урале. Оно представляет собой массив дунита (изверженная горная порода, состоящая из силикатов железа и магния с примесью железняка). В нем содержатся включения самородной платины в виде зерен.

  • 2) в самородном виде и в форме соединений могут находиться в природе серебро, медь, ртуть и олово;

  • 3) все металлы, которые в ряду напряжений находятся до олова, встречаются только в виде соединений.

Чаще всего металлы в природе встречаются в виде солей неорганических кислот:

хлоридов - сильвинит КСl • NaCl, каменная соль NaCl;

нитратов – чилийская селитра NaNO3;

сульфатов – глауберова соль Na2SO4 ? 10 H2O, гипс CaSO4 • 2Н2О;

карбонатов – мел, мрамор, известняк СаСО3, магнезит MgCO3, доломит CaCO3 • MgCO3;

сульфидов ? серный колчедан FeS2, киноварь HgS, цинковая обманка ZnS;

фосфатов – фосфориты, апатиты Ca 3(PO4)2 ;

оксидов – магнитный железняк Fe3O4, красный железняк Fe2O3, бурый железняк, содержащий различные гидроксиды железа (III) Fe2O3 • Н2О.

Ещё в середине II тысячелетия до н. э. в Египте было освоено получение железа из железных руд. Это положило начало железному веку в истории человечества, который пришёл на смену каменному и бронзовому векам. На территории нашей страны начало железного века относят к рубежу II и I тысячелетий до н. э.

Минералы и горные породы, содержащие металлы и их соединения и пригодные для промышленного получения металлов, называются рудами.

Отрасль промышленности, которая занимается получением металлов из руд, называется металлургией. Так же называется и наука о промышленных способах получения металлов из руд.

III. Получение металлов.

- Какой основной химический процесс лежит в основе получения металлов?

Большинство металлов встречаются в природе в составе соединений, в которых металлы находятся в положительной степени окисления, значит для того, чтобы их получить, в виде простого вещества, необходимо провести процесс восстановления.

Но прежде чем восстановить природное соединение металла, необходимо перевести его в форму, доступную для переработки, например, оксидную форму с последующим восстановлением металла. На этом основан пирометаллургический способ. Это восстановление металлов из их руд при высоких температурах с помощью восстановителей неметаллических ? кокс, оксид углерода (II), водород; металлических ? алюминий, магний, кальций и другие металлы. .

Демонстрационный опыт 1.

Получение меди из оксида с помощью водорода.

Cu +2O + H2 = Cu0 + H2O (водородотермия)

Демонстрационный опыт 2.

Получение железа из оксида с помощью алюминия.

Fe+32O3 +2Al = 2Fe0 + Al2O3 (алюмотермия)

Для получения железа в промышленности железную руду подвергают магнитному обогащению:3Fe2 O3 + H2= 2Fe3 O4 + H2O или 3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2 , а затем в вертикальной печи проходит процесс восстановления:

Fe3O4 + 4H2 = 3Fe + 4H2O

Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 4CO2

Просмотр медиалекции . (CD)

Гидрометаллургический способ основан на растворении природного соединения с целью получения рас